【導(dǎo)讀】用示波器測(cè)量數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī)中CP脈沖的周期（開關(guān)放在可調(diào)連續(xù)脈沖Ⅰ、Ⅱ位置，電位器順逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底位置），以及該脈沖的邏輯高電平。本實(shí)驗(yàn)所用的電路形式如圖1-1所示。vI為輸入方波信號(hào)，其周期為T=。選取，觀察與測(cè)量輸出信號(hào)vO的波形，并測(cè)量其脈沖寬度。=100kHz、V=3~5V的方波信號(hào)，用雙蹤示波器。RC為不同值時(shí)的輸出波形進(jìn)行比較。改變輸入頻率為?下Vi與Vo的波形，標(biāo)明電平值。出波形VO的變化，與未接加速電容時(shí)進(jìn)行比較。并記錄當(dāng)三極管為低頻管時(shí)的波。認(rèn)識(shí)與非門74LS10芯片的邏輯符號(hào)，如圖3-1?？蛰d截止電源電流IE2及空載截止功耗POFF，電路如圖3-3。

　　

【正文】 圖 14 4 4 位加法輸出波形 Q 2 t 38四、預(yù)習(xí)要求 1． 復(fù)習(xí)同步、異步計(jì)數(shù)器的工作原理 2． 復(fù)習(xí)二進(jìn)制、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的工作原理 五、報(bào)告要求 1．寫出計(jì)數(shù)器的狀態(tài) 轉(zhuǎn)換表 2．畫出計(jì)數(shù)器的波形 計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)（二） 一：實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 熟悉中規(guī)模集成電路計(jì)數(shù)器的功能及應(yīng)用。 熟悉中規(guī)模集成電路譯碼器的功能及應(yīng)用。 熟悉 LED 數(shù)碼管及顯示電路的工作原理。 學(xué)會(huì)綜合測(cè)試的方法。 二：實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備 數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱 1 臺(tái) 雙蹤示波器 1 臺(tái) 元器件： 74LS161 若干 導(dǎo)線 若干 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用集成計(jì)數(shù)器 74LS161 分別組成 8421 碼十進(jìn)制和 六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，然后連接成一個(gè) 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器（ 6進(jìn)制為高位、 10 進(jìn)制為低位）。計(jì)數(shù)器 電路 自行設(shè)計(jì)、安裝。通過數(shù)碼管觀察計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路的功能是否正確。 注：該實(shí)驗(yàn)為學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)，以提高學(xué)生 的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。 本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容全部結(jié)束。 請(qǐng)各位在下次實(shí)驗(yàn)之前定要預(yù)習(xí) 39 實(shí)驗(yàn)十 五 顯示譯碼器 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求 1．學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器邏輯功能的測(cè)試方法 2．學(xué)習(xí)譯碼器的工作原理 3．學(xué)習(xí)使用數(shù)碼管 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材 1．雙蹤示波器 2．?dāng)?shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī) 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1．集成 芯片 74LS160 （ 1）認(rèn)識(shí)集成芯片 74LS160，其管腳排列如圖 151 所示。了解其功能，如表 151。 表 151 74LS160 的功能表 （ 2）使用芯片 74LS160 構(gòu)成 7 進(jìn) 制計(jì)數(shù)器 LD D 0 D 3 Q 3 Q0 DR amp。 D 2 D 1 EP ET C Q 2 Q 1 74160 CP 1 CP 1 圖 1 5 2 74160 構(gòu)成 7 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 使用 74LS160搭接如圖 152所示電路，給 CP以點(diǎn)動(dòng)單脈沖或頻率較低的連續(xù)脈沖，Q 端接發(fā)光二極管，觀察發(fā)光二極管的狀態(tài)，完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。 （注意： EP、 ET、 LD 、 dR等引腳必須接高電平。） 2． CT4090（ SN74LS90）型計(jì)數(shù)器 該計(jì)數(shù)器為二 五 十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器，邏輯框圖及外引線如圖 153 所示。 CP DR LD EP ET 工作狀態(tài) 0 置 零 脈沖 1 0 預(yù)置數(shù) 1 1 0 1 保 持 1 1 0 保持（ RCO=0） 脈沖 1 1 1 1 計(jì) 數(shù) 16 15 14 13 12 11 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8 Q 2 Q 3 ET LD Q 1 Q 0 V CC R D CP D 0 D 1 D 2 D 3 EP G N D 十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器 7 4 L S 1 6 0 RCO 圖 15 1 74LS160 的管腳圖 40 圖 15 3 （ a ） SN74LS90 型計(jì)數(shù)器邏輯圖 CP 1 R 01 R 02 CP 2 S 91 S 92 S d J K Q Q 3 J K Q J K Q J K Q R d Rd1 R d1 R d S d Q 2 Q 1 Q 0 R d2 Rd2 表 152 復(fù)位 /計(jì)數(shù)功能表 R 02 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 CP 1 NC Q A Q D G N D Q B Q C CP 2 R 01 NC V CC S 91 S 92 S N7 4 L S 9 0 圖 15 3 (b ) SN 74LS90 計(jì)數(shù)器引腳圖 SN74LS90 計(jì)數(shù)復(fù)位功能表見 表 152。 R01 R02為復(fù)位端；全“ 1”電平有效； S91 S92 為置位端，全“ 1”電平時(shí)有效；通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)置位、復(fù)位功能。靜態(tài)檢測(cè) SN74LS90 型計(jì)數(shù)器復(fù)位、置位功能和五進(jìn)制、十進(jìn)制計(jì)數(shù)功能是否正常（注：檢測(cè)時(shí)在 CP 端用單脈沖輸入。各 Q 端輸出用發(fā)光二極管顯示狀態(tài)，燈亮為“ 1”不亮為“ 0”。）。 表 153 計(jì)數(shù)時(shí)序 表 使用 74LS90輸出十進(jìn)制計(jì)數(shù)（需將 QA端與 CP2接在一起），完成表 153，用示波器分別測(cè)出 CP、QA、 QB、 QC、 QD 的輸出并畫出波形圖。實(shí)驗(yàn)接線電路圖可參考該器件的計(jì)數(shù)時(shí)序表及功能表自行畫出。 表 復(fù)位輸入 輸出 R01 R02 S91 S92 QD QC QB QA 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 計(jì) 數(shù) 0 0 計(jì) 數(shù) 0 0 計(jì) 數(shù) 0 0 計(jì) 數(shù) 計(jì)數(shù) QA與 CP2連接做 BCD 計(jì)數(shù) QD QC QB QA 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 LT 16 15 14 13 12 11 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8 V CC Y f Y g Y a Y b Y c Y d Y e A 1 A 2 BI / RB O RBI A 3 A 0 G N D 4 6 、 47 、 48 74 2 4 6 、 247 、 248 、 249 圖 15 4 二進(jìn)制 七段譯碼器外引腳排列圖 41 3．譯碼驅(qū)動(dòng)電路（ 74LS4 74LS48）及七段顯示數(shù)碼管 （ 1）七段顯示數(shù)碼管 實(shí)際工作中常采用發(fā)光二極管型七段顯示數(shù)碼管來直觀地顯示數(shù)字。七段顯示數(shù)碼管的七段和外引線排列如圖 154 所示。它的數(shù)字形式如圖 155 所示。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 （ a ） （ b ） 圖 15 5 七段數(shù)碼管的數(shù)字顯示形式 數(shù)碼管的每一段是一個(gè)發(fā)光二極管，按發(fā)光二極管的連接方式可分為共陽極和共陰極兩種，如圖 156 所示。 共陽極二極管的公共端接正電源（高電平）， a、 b、 c、 d、 e、 f、 g中接低電平則發(fā)光，因此成為低電平有效。共陰極的公共端接地（低電平）， a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 接高電平則發(fā)光，即高電平有效。數(shù)碼管的外形圖如圖 157 所示。 （ 2）七段譯碼驅(qū)動(dòng)電路 在七段譯碼驅(qū)動(dòng)電路中，對(duì)應(yīng)于不同類型數(shù)碼管有不同的驅(qū)動(dòng)芯片，驅(qū)動(dòng)共陽極數(shù)碼管用共陽極驅(qū)動(dòng)器（如 74LS47），驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼管用共陰極驅(qū)動(dòng)器（如 74LS48）。 TTL 型二進(jìn)制 七段譯碼器 /驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)有很多種，例如： 7446A、′ L4′ 47A、′L4′ LS4′ 24′ LS24′ LS24 744′ LS4′ 24′ LS24′ 24′LS249 等。它們的外引線排列圖如圖 154 所示，它們的功能表如表 154 所示。 744 4 24 247 輸出低電平，能驅(qū)動(dòng)共陽極的數(shù)碼管； 744 24 249輸出高電平，能驅(qū)動(dòng)共陰極的數(shù)碼管。 4 4 48 顯示的字形如圖 155（ a）所示， 24 24 249顯示的字形如圖 155（ b）所示。 e d c p g f a b 公共端 圖 157 公共端 公共端 VCC 公共端 G N D a b c d e f g p （ a ）共陽極管 a b c d e f g p 圖 15 6 共陽極與共陰極數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 （ b ）共陰極管 42表 164 744 4 4 24 24 24 249 的功能表 十進(jìn)數(shù)或功能 輸 入 RBOBI/ 輸 出 LT RBI A3 A2 A1 A0 a b c D E f g 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0* 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 10 11 12 13 14 15 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1110 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 BI RBI LT 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 7446A、′ L4′ 47A、′ L4′ LS4′ 24 LS24′ LS247： 0 與表中相同 744′ LS4′ 24′ LS24′ 24′ LS249： 0 與表中相反 注： 7424′ 24′ LS24′ 4′ LS48 為 1，其余為 0。 集成二進(jìn)制 七段譯碼器 /驅(qū)動(dòng)器的使能端 RBOBI/ 、 LT 和 RBI 的功能如下所述： 消隱（滅燈）：輸入 BI 在低電平時(shí)有效。當(dāng) BI 為低電平時(shí)，不論其余輸入狀態(tài)如何，所有輸出無效，數(shù)碼管七段全暗，無顯示。可用來使顯示的數(shù)碼閃爍，或與某一信號(hào)同時(shí)顯示。在譯碼時(shí)， BI 應(yīng)接高電平或懸空（ TTL）。 燈測(cè)試（試燈）：輸入 LT 在低電平時(shí)有效。在 RBOBI/ 為高電平的情況下，只要 LT 為低電平，無論其余輸入是什么狀 態(tài)，所有輸出全有效，數(shù)碼管七段全亮。可用來檢驗(yàn)數(shù)碼管、譯碼器和有關(guān)電路有無故障。在譯碼時(shí)， LT 應(yīng)接高電平或懸空（ TTL）。 脈沖消隱（動(dòng)態(tài)滅燈）：輸入 RBI 為高電平或懸空（ TTL）時(shí)，對(duì)譯碼無影響。在 BI 和LT 全為高電平的情況下，當(dāng) RBI 為低電平時(shí)，若輸入的數(shù)碼是十進(jìn)制的零，即 0000，則七段全暗，不加以 顯示；若輸入的數(shù)碼不是十進(jìn)制的零，則照常顯示。 顯示數(shù)碼時(shí)，有些零可不顯示。例如， 中的百位的零可不顯示；若百位為零且不顯示，則十位的零也可不顯示；小數(shù)點(diǎn)后第二位的零，如不考慮有效數(shù)字的話，也可不顯示。這些可不顯示的零稱為冗余零。脈沖消隱輸入 RBI 為低電平，就可使冗余零消隱。 43 脈沖消隱（動(dòng)態(tài)滅燈）：輸出 RBO 與消隱輸入 BI 共用一個(gè)管腳，當(dāng)