【文章內(nèi)容簡介】 1)寫出設(shè)計過程。 2)畫出接線圖并在 74LS153 上連接好電路。 3)驗證邏輯功能。 【 實驗報告要求 】 用數(shù)據(jù)選擇器對實驗內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計、寫出設(shè)計全過程、畫出接線圖、進(jìn)行邏輯功能測試；總結(jié)實驗收獲、體會。 輸 入 輸 出 A1 A0 D3 D2 D1 D0 Y 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 19 實驗 4 譯碼器及應(yīng)用 【 實驗?zāi)康?】 掌握中規(guī)模集成譯碼器的邏輯功能和使用方法 掌握譯碼器的級聯(lián)方法及測試方法。 【 實驗儀器及材料 】 序號 名 稱 型號與規(guī)格 數(shù)量 備 注 1 直流穩(wěn)壓電源 5V 固定 1 2 數(shù)字電壓表 山創(chuàng) A910D 1 3 通用實驗電路板 及連線 （面包板） SBY 1 4 TTL雙 24線譯碼器 74LS139 1 5 TTL 38線譯碼器 74LS138 1 【 實驗預(yù)習(xí)要求及思考題 】 1．預(yù)習(xí)要求： 1)復(fù)習(xí)有關(guān)譯碼器的原理。 2)根據(jù)實驗任務(wù)，畫出所需的實驗線路及記錄表格。 3）用 Proteus 軟件對實驗進(jìn)行仿真并分析實驗是否成功。 1)譯碼器分哪幾類 ? 2)請將 74LS138 擴展成 4 線譯碼器 ,試畫出擴展后的電路 圖。 【 實驗原理 】 1．?dāng)?shù)據(jù)選擇器 74LS13 74LS138 各引腳功能圖見附錄。 2．譯碼：是編碼的反過程，是將給定的二進(jìn)制代碼翻譯成編碼時賦予的原意。 譯碼器：實現(xiàn)譯碼功能的電路。 譯碼器特點： (1)多輸入、多輸出組合邏輯電路。 (2)輸入是以 n位二進(jìn)制代碼形式出現(xiàn)，輸出是與之對應(yīng)的電位信息。 譯碼器分類： 通用譯碼器：二進(jìn)制、二─十進(jìn)制譯碼器。 顯示譯碼器： TTL共陰顯示譯碼器、 TTL 共陽顯示譯碼器、 CMOS 顯示譯碼器。 本實驗主要來學(xué)習(xí)二進(jìn)制譯碼器： 用以表示輸入變量的 狀態(tài)，如 2 線－ 4 線、 3 線－ 8線和 4 線－ 16 線譯碼器。若有 n 個輸入變量，則有 2n個不同的組合狀態(tài)，就有 2n 個輸出端供其使用。而每一個輸出所代表的函數(shù)對應(yīng)于 n 個輸入變量的最小項。 【 實驗內(nèi)容 】 20 1． 譯碼器功能測試 將 74LS139 雙 2 線 — 4線譯碼器 按 圖 41所示 連接。 輸入端 A A0 接邏輯開關(guān) ， 輸出 Y0~ Y3 接 發(fā)光 。改變 邏輯開關(guān) 的狀態(tài)，觀察輸出，寫出 Y0~ Y3 的數(shù)值 （完成表 41） 及其表達(dá)式。 =＿＿＿＿＿ =＿＿＿＿＿ =＿＿＿＿＿ =＿＿＿＿＿ 2．譯碼器的級聯(lián)應(yīng) 用： 用 24 線譯碼器 74LS139 組成的電路如圖 42所示 ,按圖連接 ,輸入 D0～ D2接邏輯開關(guān) ,輸出 Y0～ Y7 接發(fā)光二極管 ,改變輸入信號的狀態(tài) ,觀察輸出 ,寫出 Y0 ～ Y7 的表達(dá)式 ,并填表42。 表 圖 42 表 42 3. 74LS138 的應(yīng)用 : 用一片 74LS138 的 38 譯碼器及一片 74LS20 雙與非門組成一位全加器的電路圖 ,全加器的三個輸入端為被加數(shù) X、加數(shù) Y、低位向高位的進(jìn)位 Ci1,輸出 Si及本位進(jìn)位輸出為 Ci。 1)寫出真值表 . 2)寫出邏輯表達(dá)式 . 3)畫出電路圖 . 4)通過實驗分析驗證所設(shè)計的電路是否正確 。 【 實驗報告要求 】 1．畫出實驗電路連線示意圖，整理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果與理論值是否相等。 2．總結(jié)中規(guī)模集成電路的使用方法及功能。 D2 D1 D0 21 實驗 5 字段譯 碼器邏輯功能測試及應(yīng)用 【 實驗?zāi)康?】 74LS47 邏輯功能。 LED 七段數(shù)碼管的判別方法。 。 【 實驗儀器及材料 】 序號 名 稱 型號與規(guī)格 數(shù)量 備 注 1 直流穩(wěn)壓電源 5V 固定 1 2 數(shù)字電壓表 山創(chuàng) A910D 1 3 通用實驗電路板 及連線 （面包板） SBY 1 4 TTL 7段數(shù)碼管譯碼 /驅(qū)動器 74LS247 1 5 共陽極 7 段數(shù)碼管 5寸 共陽極 1 【 實驗原理 】 七段發(fā)光二極管 (LED)數(shù)碼管 LED 數(shù)碼管是目前最常用的數(shù)字顯示器，圖 51(a)、 (b)為共陰管和共陽管的電路， (c)為兩種不同出線形式的引出腳功能圖。 一個 LED數(shù)碼管可用來顯示一位 0～ 9十進(jìn)制數(shù)和一個小數(shù)點。小型數(shù)碼管（ 寸）每段發(fā)光二極管的正向壓降，隨顯示光（通常為紅、綠、黃、橙色）的顏色不同略有差別，通常約為 2～ ，每個發(fā)光二極管的點亮電流在 5～ 10mA。 LED 數(shù)碼管要顯示 BCD 碼所表示的十進(jìn)制數(shù)字就需要有一個專門的譯碼器，該譯碼器不但要完成譯碼功能，還要有相當(dāng)?shù)尿?qū)動能力。 (a) 共陰連接（“ 1”電平驅(qū)動） (b) 共陽連接（“ 0”電平驅(qū)動） (c) 符號及引腳功能 22 圖 51 LED數(shù)碼管 BCD 碼七段譯碼驅(qū)動器 此類譯碼器型號有 74LS47（共陽） 、 74LS247（共陽）， 74LS48（共陰）， CC4511（共陰）等， 74LS47 和 74LS247 引腳相同， 74LS247 可以驅(qū)動高電壓數(shù)碼管，且顯示字形比 74LS47更適合中國的習(xí)慣， 本實驗 采用 74LS247／七段譯碼／驅(qū)動器驅(qū)動共陽極 LED 數(shù)碼管。 圖 52為 74LS247引腳排列 圖 52 74LS47引腳排 其中 A、 B、 C、 D — BCD 碼輸入端。 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g — 譯碼輸出端，輸出“ 0”有效，用來驅(qū)動共陽極 LED數(shù)碼管。 BI： 消隱輸入端， BI＝“ 0”時，譯碼輸出全為“ 1”； LT： 測試輸入端， BI＝“ 1” ,LT＝“ 0”時，譯碼輸出全為“ 0”； ：當(dāng) BI =LT=1, =0 時，輸入 DCBA 為 0000，譯碼輸出全為“ 1”。而 DCBA 為其它各種組合時，正常顯示。它主要用來熄滅無效的前零和后零。 表 51 輸 入 輸 出 LT D C B A a b c d e f g 字形 0 1 1 1 1 1 1 1 消隱 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 23 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 消隱 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 滅零 :當(dāng)本位的“ 0”熄滅時， =0,在多位顯示系統(tǒng)中，它與下一位的 相連，通知下位如果是零也可熄滅。 【 實驗內(nèi)容 】 。 按照圖 53 連線，輸出端接數(shù)碼管，對照功能表逐項進(jìn)行測試，并將實驗結(jié)果與功能表進(jìn)行比較。 七段數(shù)碼管的判別方法 1）共陽共陰的判別及 好壞判別 先確定顯示器的兩個公共端，兩者是相通的。這兩端可能是兩個地端（共陰極），也可能是兩個Ｖ c 端（共陽極），然后用萬用表象判別普通二極管正、負(fù)極那樣判斷，即可確定出是共陽還是共陰，好壞也隨之確定。 2）字段引腳判別 將共陰顯示器接地端和萬用表的的黑表筆相接觸，萬用表的紅表筆接觸七段引腳之一，則根據(jù)發(fā)光情況可以判別出 a、 b、 c等七段。對于共陽顯示器，先將它的Ｖ cc和萬用表的紅表筆相接觸，萬用表的的黑表筆分別接顯示器各字段引腳，則七段之一分別發(fā)光，從而判斷之。 【 實驗報告要求 】 74LS274各功 能端的作用。 。 。 24 實驗 6 觸發(fā)器 【 實驗?zāi)康?】 1．熟悉基本 RS 觸發(fā)器、 D觸發(fā)器、 JK 觸發(fā)器、門控制鎖存器的邏輯功能與特點。 2．掌握各功能端的作用。 3．學(xué)會使用雙蹤示波器波形和比較相位。 【 實驗儀器及材料 】 序號 名 稱 型號與規(guī)格 數(shù)量 備 注 1 直流穩(wěn)壓電源 5V 固定 1 2 數(shù)字電壓表 山創(chuàng) A910D 1 3 通用實驗電路板及連線（面包板） SBY 1 4 TTL二輸入端四與非門 74LS00 1 5 TTL雙 D觸發(fā)器 74LS74 1 6 TTL雙 JK 觸發(fā)器 74LS112 1 【 預(yù)習(xí)要求和思考題 】 1．預(yù)習(xí)要求： 1）觸發(fā)器邏輯功能及其表示方法及觸發(fā)方式。 2） JK 觸發(fā)器若 ， J=K=1，問此時時鐘信號頻率與輸出端 Q的輸出頻率之間存在什么關(guān)系？ 3）用 Proteus 軟件對實驗進(jìn)行仿真并分析實驗是否成功。 2．思考題 RS 觸發(fā)器為什么不允許出現(xiàn)兩個輸入同時為零的情況？ 【 實驗原理 】 1． 74LS00、 74LS7 74LS112 各引腳功能圖見附錄。 2． D 觸發(fā)器 在輸入信號為單端的情況 下， D 觸發(fā)器用來最為方便，其狀態(tài)方程為 ，其輸出狀態(tài)的更新發(fā)生在 CP 脈沖的上升沿，故又稱為上升沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器，觸發(fā)器的狀態(tài)只取決于時鐘到來前 D 端的狀態(tài)， D 觸發(fā)器的應(yīng)用很廣，可用作數(shù)信號的寄存，位移寄存，分頻和波形發(fā)生等。使用時，查清所用集成塊的型號、外型及引線排列。 3． JK觸發(fā)器 在輸入信號為雙端的情況下， JK觸發(fā)器是功能完善 、 使用靈活和通用性較強的一種觸發(fā)器。本實驗采用 74LS76 雙 JK 觸發(fā)器，是下降邊沿除法的邊沿觸發(fā)器。 JK 觸發(fā)器使用時