【導(dǎo)讀】將空載導(dǎo)通電流ICCL乘以電源電壓就得到空載導(dǎo)通功率PON，即。測試電路，如圖1-1所示。測試條件：輸入端懸空或接高電平，輸出空載，VCC=5V。通常對74LS系列每個與非門要求小于3mW。ICCH是指與非門至少有一個輸入端接低電平，輸出端開路時電源提供的電流。注意，被測量芯片的所有門均要有一個輸入端接地。出端空載時，由被測輸入端流出的電流值。載電流，其大小直接影響前級電路驅(qū)動負(fù)載的個數(shù)，所以這一參數(shù)非常重要。的每個輸入端進(jìn)行測試。電壓傳輸特性是指門電路輸出電壓Vo隨輸入電壓Vi而變化的曲線。輸出高電平)、VOL、VIL和VIH。電位器串接實現(xiàn)，串接固定電阻的目的主要是防止調(diào)整過程中電流過大而損壞器件。3V電源可由5V通過電阻分壓取得。至此，原理性設(shè)計基本完成。這些已超出了本實驗要求范圍，故不予以討論。

　　

【正文】 9 ? 15 圖 ５ ２ 7448 的邏輯符號 LT RBI BI/RBO 7447 A0 A1 A2 A3 Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg 用與非門和 74LS161 設(shè)計一個 60 進(jìn)制計數(shù)器，并在數(shù)碼管上顯示出來。 要求寫出 60 進(jìn)制計數(shù)器地詳細(xì)設(shè)計過程，邏輯圖在 60 進(jìn)制計數(shù)器的基礎(chǔ)上加進(jìn)譯碼顯示電路，并通過實驗驗證。 計數(shù)器的時鐘信號可加 1KHz 左右的方波信號。 四 、預(yù)習(xí)要求及思考題 復(fù)習(xí)顯示譯碼、集成計數(shù)器的工作原理及用集成計數(shù)器設(shè)計任意進(jìn)制計數(shù)器的原理和方法等相關(guān)內(nèi)容； 仔細(xì)閱讀實驗題目要求和步驟，著實弄懂其原理， 真正做到實驗時胸中有數(shù) ； 對于設(shè)計部分， 實驗前作好理論設(shè)計，即對要求設(shè)計的題目要列出 真值表、寫出邏輯表達(dá)式、畫出邏輯圖及芯片連接圖等。 五 、實驗報告要求 根據(jù)各題的題意，列出相應(yīng)功能表或真值表，對于功能驗證的部分要寫出測試條件和測試步驟；對于設(shè)計部分，要寫出詳細(xì)地設(shè)計過程。 將各測試結(jié)果填入自畫的表格中。 寫出實驗總結(jié)， 主要是電路調(diào)試及故障排除方面的經(jīng)驗和教訓(xùn) 。 六、實驗儀器與器材 儀器：數(shù)字實驗臺、三用表。 器材： 74LS20（二 4 輸入與非門）、 74LS04（反相器）、 7447 譯碼驅(qū)動器 2 片和七段數(shù)碼管 2 片等。 實驗六 555定 時器及其應(yīng)用 一、實驗?zāi)康? 了解 555 定時器的結(jié)構(gòu)和工作原理； 學(xué)習(xí)用 555 定時器組成幾種常用的應(yīng)用電路； 掌握幾種常用應(yīng)用電路的相關(guān)參數(shù)的計算和測量方法。 二、實驗原理 555 定時器引腳排列如圖 61 所示，各引腳功能如下： 1 腳 —— （ GND）接地端 2 腳 —— （ TR39。）觸發(fā)輸入端，低電平有效 3 腳 —— （ OUT）輸出端 4 腳 —— （ R’）復(fù)位端（不用時接 VCC） 5 腳 —— （ CO）電壓控制端，不用時常在此腳與地之間接一 補償電容 6 腳 —— （ TH）閾值端，高電平觸發(fā) 7 腳 —— （ DIS）放 電端 8 腳 —— （ VCC）電源端 555 定時器的功能 ⑴ 復(fù)位： R39。=0 時，電路復(fù)位，輸出為 0； ⑵ 高觸發(fā)電平：在 2 腳 TR’的電壓大于 1/3VCC的前提下，當(dāng)閾值端 TH＞ 2/3VCC時，內(nèi)部放電管導(dǎo)通，輸出 OUT為 0； ⑶ 低觸發(fā)電平： 在 6 腳 TH 的電壓小于 2/3VCC的前提下，當(dāng) TR’（ 2腳）電壓小于 1/3VCC時，內(nèi)部放電管截止，輸出 OUT 為 1； ⑷ 狀態(tài)維持原狀：在 6 腳 TH的電壓小 于 2/3VCC，又 2 腳 TR’的電壓大于 1/3VCC 時，電路狀態(tài)維持原狀。 555 定時器的幾種功能狀態(tài)用表描述如表 61 所示。 表 61 555 定時器的功能狀態(tài)表 TR’（ 2 腳） TH(6 腳 ) R39。（腳） DIS（ 7腳） OUT(3 腳 ) X X 0 導(dǎo)通 0 ＞ 1/3VCC ＞ 2/3VCC 1 導(dǎo)通 0 ＞ 1/3VCC ＜ 2/3VCC 1 不變 不變 ＜ 1/3VCC ＜ 2/3VCC 1 截止 1 ＜ 1/3VCC ＞ 2/3VCC 1 *不允許此種輸入組合 555 定時器 1 2 3 4 GND TR’ OUT R’ 圖 61 555 引腳 VCC DIS TH CO 8 7 6 5 由 555 定時器構(gòu)成多 諧振蕩器 ⑴ 多諧振蕩器電路 由 555 定時器構(gòu)成多諧振蕩器的電路如圖 62 所示。 ⑶ 振蕩波形 振蕩波形如圖 63 所示。 由 555 定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 ⑴ 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路 由 555 定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器如圖 64 所示。 圖中 R、 C 為定時元件， Vi為觸發(fā)輸入電壓，沒有 觸發(fā)時應(yīng)為高電平。 ⑵ 輸出脈沖寬度： TW≈ ⑶ 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形如圖 65 所示。 8 4 7 6 2 1 5 3 ?F C R1 R2 VO VCC 圖 62 多諧振蕩器 ⑵ 振蕩頻率 C)R2R( 1f 2121 ???? 占空比： 2121211 2RR RRTT Tq ????? T1 T2 T 0 uO 0 CCV31 CCV32 VCC 圖 63 多諧振蕩器波形圖 uc t t 8 4 7 6 2 1 5 3 ?F C R VO VCC 圖 64 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 Vi 三、實驗內(nèi)容 用 555 定時器設(shè)計一個多諧振蕩器， 要求頻率為 100Hz，占空比為 65%，輸出電壓幅值為 TTL 電平，給定電容為 ?F。 設(shè)計電路 ，計算電阻 R1 和 R2 的值，并通過實驗測量頻率、 T1 和 T2 值（可用示波器測量），計算占空比，填入自制的表中。 用 555 定時器設(shè)計一個單 穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。給定輸入信號頻率為 500Hz，電容 C=?F要求輸出脈沖寬度為 ,試計算定時元件 R，并用實驗驗證。 四、預(yù)習(xí)要求及思考題 復(fù)習(xí)教材的相關(guān)部分并仔細(xì)閱讀本實驗的原理及要求； 畫出實驗電路，計算出有關(guān)元器件值，并標(biāo)在電路圖上； 擬出實驗步驟，畫好實驗測量數(shù)據(jù)表格； 555 定時器構(gòu)成的振蕩器， 其振蕩頻率和占空比的改變與哪些因素有關(guān)？若只改變周期，而不改變占空比應(yīng)調(diào)整哪個元件？ 555 定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈寬和周期由什么決定？ 設(shè)計要求中的“輸出電壓幅值為 TTL 電平”是何含義？如果要求改為“輸出電壓幅值為６Ｖ”你怎樣解決？ 五、實驗報告 畫出實驗電路，標(biāo)出引腳和元件值； 寫出元器件參數(shù)的計算過程； Vi 2/3VCC 0 VC 0 VO 0 TW t t t 圖 65 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形圖 必須注意： 該電路只適應(yīng)輸入為窄負(fù)脈沖的情況，當(dāng)輸入負(fù)脈沖寬度接近或?qū)捰?TW時，需在觸發(fā)輸入端加微分電路，將觸發(fā)信號變成窄負(fù)脈沖。 另外觸發(fā)頻率也必須小于 f=1/TW。 如在圖 64 的 2 端和 1端加入圖 66 所示輸入微分電路。 Vi 2 Cd ?F R2 3K? 圖 66 微分電路 畫出電路波形圖，標(biāo)上幅度和時間； 列出測試數(shù)據(jù)表，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行討論和誤差分析。 六、實驗儀器與器材 儀器：數(shù)字實驗臺、示波器、萬用表。 器材：電容 ?F（ 104） 3 個， ?F（ 103） 1 個，電阻（阻值待定） 4個， NE555 1 個， 7404 1 個。 實驗八 簡易多 路搶答器的設(shè)計 一、 實驗?zāi)康? 熟悉優(yōu)先編碼器 74LS148和顯示譯碼器 74LS47的邏輯功能； 掌握搶答器的工作原理及設(shè)計方法。 二、實驗設(shè)備及器材 數(shù)字綜合實驗臺 1臺 數(shù)字萬用表 1塊 器件： 74LS148一片、 74LS47兩片、發(fā)光二極管一個、共陽極數(shù)碼管一個、 74LS279一片（或 74LS74雙 D觸發(fā)器兩片）以及按鈕開關(guān)和電阻若干。 三 、設(shè)計基本要求 該搶答器能同時供 8名選手或 8個代表隊參加比賽，他們的編號分別是 0、 7，各用一個搶 答按鈕，按鈕的編號與選手的編號相對應(yīng)，分別是 S0、 SS S S S S S7。 給主持人設(shè)置一個控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零和搶答開始。 搶答器應(yīng)具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，編號立即鎖存，并在 LED數(shù)碼管上顯示出選手的編號，同時要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。 設(shè)計完成以上功能的電路，并在實驗臺上實現(xiàn)。 *可增加擴(kuò)展功能，如聲音提示、限時搶答等，由設(shè)計者自行掌握。 四、設(shè)計報告要求 根據(jù)設(shè)計要求擬寫設(shè)計方案，并 畫出總體框圖。 畫出邏輯電路圖，并敘述其工作原理。 給出測試結(jié)果，分析優(yōu)缺點，并指出改進(jìn)建議。 五、設(shè)計提示 顯示譯碼電路部分 顯示譯碼電路可采用顯示譯碼器 74LS47 和共陽極數(shù)碼管搭接而成。參考電路如圖 81所示 。 數(shù)碼管和 74LS47的相關(guān)資料。 搶答電路部分 搶答電路可用優(yōu)先編碼器 74LS148和按鈕開關(guān)電路組成，參考電路如圖 82所示。 搶答信息存儲與控制部分 搶答信息存儲與控制可由 RS鎖存器或 D鎖存器組成的數(shù)碼寄存器完成，如圖 83所示。 Ya ? Ys 74LS47 A3 A2 A1 A0 BI’/RBO’ LT’ RBI’ +5V 圖 81 譯碼顯示電路 R’ S’ Q R’ S’ Q R’ S’ Q R’ S’ Q 至 74LS148 的 ST’端 +5V 10KΩ 清除 開始 S 至 74LS47的 BI’/RBO’ 圖 82 信息存儲與控制電路 10KΩ 8 S0 +5V S7 ST’ I7’ I6’ I5’ I4’ I3’ I2’ I1’ I0’ Y2’ Y1’ Y0’ YEX’ YS 74LS148 圖 83 搶答電路