【文章內容簡介】 業(yè)技術學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 16 二進制計數器是用 74LS161 來構成的，因為二進制只需要一個四位二進制計數器，而且可利用其預置功能，所以選用 74LS161。其接法如圖（ 9）所示。 二進制在數字鐘的功能是對上下午計數的，也是配合十二進制用的。它充分利用了 74LS161 的同步并行預置數的功能，預置數為 D3D2D1D0=0001， Rd 接高電平，所以計數器不能輸出 Q0Q1Q2Q3=0000，而把 Q1輸出的信號經過一個非門，再接入 Ld腳，當記數到 0010 時，使的 Ld=0，就轉為同步預置數即： D3D2D1D0=0001=Q3Q2Q1Q0。就實現了該二進制的功能，這樣使得該計數器的工作狀態(tài)圖如圖（ 10）所示。時序圖如圖（ 11）所示。它的高位進位脈沖由 Q0輸出。 D03D14D25D36Q014Q113Q212Q311RCO15EP7ET10CP2LD9RD1VCC16GND8U77 4 L S 1 6 1+ 5 V+ 5 V+ 5 V12A高位進位脈沖低位進位脈沖 圖（ 9）二進制計數器 圖（ 10） 74LS161 二進制工作狀態(tài)圖 CPQ0Q1Q2Q3 圖（ 11） 74LS161 二進制工作時序圖 74LS161 構成七進制計數器 七進制計數器和二進制一樣 也是用 74LS161。 其接法如圖（ 12）所示。 Q3Q2Q1Q0 0001 0010 南京化工職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 17 D03D14D25D36Q014Q113Q212Q311RCO15EP7ET10CP2LD9RD1VCC16GND8U87 4 L S 1 6 1+ 5 V+ 5 V121312A低位進位脈沖 圖（ 12）七進制計數器 七進制計數器在數字鐘里是對星期進行計數。所以它的低位進位脈沖是來自二十四進制和二進制輸出的高位脈沖。它的接法原理和二進制一樣， Rd 也接高電平，預置數也為 D3D2D1D0=0001，為了讓它能同步計數，所以在計數到 7 時，也就是Q3Q2Q1Q0=0111 把 Q0、 Q Q2三位進行與非，將結果再接入 Ld，因為當他們同時為 1以后，與非輸出的結果為 0，所以 Ld 為低電平，所以就可以實現 Q3 Q2 Q1Q0=D3D2D1D0=0001，該七進 制的時序圖如圖（ 13）所示。狀態(tài)圖如圖（ 14）所示。 CPQ0Q1Q2Q3 圖（ 13）七進制時序圖 Q3Q2Q1Q0 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 南京化工職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 18 圖（ 14）七進制計數器狀態(tài)圖 數據選擇器 數據選擇器 74LS157 數據選擇器 74LS157 是一塊 4 路 2 選 1 的數據選擇器。其引腳圖如圖（ 15）所示。它的邏輯功能見表（ 3）。 1A21B31Y42A52B62Y73A 113B 103Y 94A 144B 134Y 12S1G 15V C C 16GND87 4 L S 1 5 7 圖（ 15） 74LS157 引腳排列 表（ 3） 74LS161 數據選擇器的邏輯功能表 輸 入 端 輸 出 G S A B Y H ╳ ╳ ╳ L L L L ╳ L L L H ╳ H L H ╳ L L L H ╳ H H 74LS157 的運用 74LS157 運用在數字鐘里的小時計數器與譯碼器之間，因為在數字鐘里面有兩個小時計數器（十二小時和二十四小時），為了能夠讓他們都能譯碼所以選擇了74LS157 數據選擇器來做橋梁。 在這兩個小時計數器里他們輸出個位和十位都是 4 位 2 進制碼，而 74LS157是一塊 4 路 2選 1的數據選擇器，所以用了兩塊 74LS157，一塊是用來選擇個位，一塊是用來選擇十位。那么把十二進制的個位和十位輸出端接個位和十位選擇器的 B 端（ 1Q11Q21Q31Q4接個位的 1B2B3B4B， 2Q12Q22Q32Q4接十位的 1B2B3B4B），所以二十四進制的個位和十位就接數據選擇器的 A端接法和 B一樣。把 G端接低電平，兩個 S 端串接起來，然后接一個兩路選擇開關（因為 74LS157 的 S 腳是選通控制端），開關兩端分別接一個高電平和一個低電平。其選擇器的輸出 Y 端就接譯碼器的 ABCD 端，當開關打在低電平端， A腳就導通，也就是二十四進制輸出端譯碼，高電平時， B導通，十二進制譯碼。其具體接法見附錄三（總原理圖）。 南京化工職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 19 譯碼與數碼顯示 譯碼器 4511 譯碼為編碼的逆過程。它將編 碼時賦予代碼的含義“翻譯”過來。實現譯碼的邏輯電路成為譯碼器。譯碼器輸出與輸入代碼有唯一的對應關系。在本次設計中選用的譯碼器是 4511， 4511 是一個用于驅動共陰 LED 顯示器的 BCD 碼 — 七段碼譯碼器，其功能介紹如下： BI：當 BI=0 時，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數碼管均處于熄滅狀態(tài)，不顯示數字。 LT：當 BI=1， LT=0 時，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“日”。它主要用來檢測數碼管是否損壞。 LE：使能控制端，當 LE=0 時，允許譯碼輸出。 DCBA：為 8421BCD 碼輸入端。 abcdefg：為譯碼輸出，輸出為高電平。其引腳如圖（ 16）所示。它的譯碼驅動器的真值表見表（ 4）。 A7B1C2D6LT3BI4LE5Yf 15Yg 14Ya 13Yb 12Yc 11Yd 10Ye 9V C C 16GND8U 1 04 5 1 1 圖（ 16） 4511 引腳排列 表（ 4） 4511 譯碼驅動器的真值表 數字或功能 輸 入 輸 出 LT RBI A3 A2 A1 A0 BI/RBO a b c d e f g 滅燈 ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ 0 0 0 0 0 0 0 0 試燈 0 ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ 1 1 1 1 1 1 1 1 滅零 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 ╳ 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 南京化工職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 20 2 1 ╳ 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 3 1 ╳ 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 4 1 ╳ 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 5 1 ╳ 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 6 1 ╳ 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 7 1 ╳ 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 8 1 ╳ 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 9 1 ╳ 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 共陰極數碼管 目前數字顯示器種類很多，按組成數字的方式不同，可以分為分段式顯示器、點陣式顯示器和字型重疊式顯示器。在這里我們采用的是分段式顯示器里的七段顯示器，七段顯示器分共陰極和共陽極兩種形式，由于我們的 譯碼器選擇的是4511，它是個驅動共陰極 LED 顯示器的 BCD 碼七段碼譯碼器。所以我們用的數碼管也的用共陰極的與其匹配。其外形和內部結構如圖（ 17）所示。 a b c d e f g+ 5 VC0C1C2C3C4C5C6abfcgde1234567abcdefg8 dpdp9V C Cdp 圖（ 17）共陰極數碼管結構 譯碼及數碼在電路中的運用 譯碼器及數碼在電路中的接法如圖（ 18）所示。 南京化工職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 21 C0C1C2C3C4C5C6C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6abfcgde1234567abcdefg8dpdp9V C CD S 3+ 5 V+ 5 VA7B1C2D6LT3BI4LE5Yf15Yg14Ya13Yb12Yc11Yd10Ye9VCC16GND8U 1 24 5 1 1R1KR1KR1KR1KR1KR1KR1KC0C1C2C3C4C5C6C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6abfcgde1234567abcdefg8dpdp9V C CD S 3A7B1C2D6LT3BI4LE5Yf15Yg14Ya13Yb12Yc11Yd10Ye9VCC16GND8U 1 64 5 1 1+ 5 VR1KR1KR1KR1KR1KR1KR1K+ 5 V1 21312AQ1 Q2Q0a b 圖（ 18）譯碼器及數碼在電路中的接法 由圖（ 18）可以看出：譯碼器和數碼管接的沒有變化，只有在 b 圖譯碼器的LT 端接了一個三與非門，這是什么原因呢？這是星期模塊的原因，因為一個星期有七天，沒有星期七，只有星期日，而星期計數器是一 個七進制的，顯示不了日，所以當計數器計數到（ 0111=Q3Q2Q1Q0）時也就是 7時，把 Q Q Q0進行與非門后，輸出的結果送到 Ld 腳，使得 Ld 接低電平，讓數碼管實行試燈功能，而試燈功能正好顯示的是“日”，所以用它可以來代替星期日。而 a圖就是其他模塊的接法。 在數碼管顯示中，分和秒的顯示大家應該很明白，值得一提的是二十四小時顯示、十二小時顯示和上、下午顯示，它們的關系見表（ 5）。星期的顯示應為 1（周一）、 2（周二）、 3（周三）、 4（周四）、 5（周五）、 6（周六）、日（周日）。 表（ 5）十二小時和二十四小 時及上下午顯示關系 上 午 顯 示 （ 1） （ 12） 時 制 12 01 02 03 04 05 06 07