18 数字电子技术实验(5).pptx

第1页：实验五 计数、译码及显示电路

数字电子技术实验实验五计数、译码及显示电路

第2页：设计24进制、60进制计数电路

• 实验内容任务：
• 设计24进制、60进制计数电路
• 设计12归1计数设计
• 设计含有小时及分钟显示的数字钟选用器件:74LS290（2-5-10计数器）74LS163（16进制计数器）门电路

第3页：24进制参考电路

24进制参考电路QD2QC2QB2QA2QD1QC1QB1QA1=0 0 1 0 0 1 0 0

第4页：60进制与参考电路

60进制参考电路QD2QC2QB2QA2QD1QC1QB1QA1=0 1 0 1 1 0 0 110010101

第5页：60进制

讨论60进制10010101

第6页：12归1与十进制

归1计数器设计要求

用2位十进制数BCD码表示计数状态

计数状态

十位个位0000 00010000 00100000 00110000 01000000 01010000 01100000 01110000 10000000

第7页：二进制

• 290：2－5－10异步计数器异步清0，异步置数。1、用74LS290实现12归1Q3Q2Q1Q0CP2CP1RO1RO2SO1SO2二进制五进制组成十进制也可组成十进制Q3Q2Q1Q0CP2CP1RO1RO2SO1SO2二进制五进制290（1）290（2）1→0CP入CP1Q0二进制CP2Q3Q2Q1五进制CP1Q0二进制
• 当Q21Q18Q14Q12Q11=1 0011时, (2)片清0、(1)片保持不变，仍为1,结果使Q21Q18Q14Q12Q11=0 0001，实现12归1的计数。
• 当Q18Q14Q12Q11组由1001 → 0000时,产生十位的计数脉冲,Q21由0→1。
• 由Q21和Q18Q14Q12Q11组成十位和个位。上电后全为0。12归1电路分析:Q18Q14Q12Q11个位组成个位组成十位&Q21十位

第8页：74LS290与12归1

74LS290实现12归1电路

第9页：74LS163与12归1

2、用74LS163实现12归174LS163: 16进制计数器，同步清零，同步置数；ET＝EP＝1时计数。74LS163功能表CP Cr LD ETEPQ3Q2Q1Q0↑0 1××0↑ 1 0××置数↑1 1 1 1计数0××××保持QC=ETQ3Q2Q1Q0

第10页：用74LS163实现12归1原理

2、用74LS163实现12归1原理：⒈由两片74LS163分别组成个位和十位的同步计数电路。Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20个位十位cp

第11页：用74LS163实现12归1原理

2、用74LS163实现12归1原理：11 0 0 1⒉个位ET1＝EP1＝1进行十进制计数(0～9)，当计数到1001时CR1=0，同时使ET2＝EP2＝1，允许十位开始计数。&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20个位十位cp

第12页：用74LS163实现12归1原理

2、用74LS163实现12归1原理：⒊当第10个CP到来后，个位清0，十位计1。0 0 0 00 0 0 11&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20个位十位cp

第13页：74LS163与12归1

2、用74LS163实现12归1原理：0 0 1 00 0 0 1⒋当第12个CP到来后，即计数到1 0010时，使LD1＝LD2＝0，准备置数。十位置0000，个位置0001。&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20个位十位cp

第14页：用74LS163实现12归1原理

2、用74LS163实现12归1原理：⒌当第13个CP到来后完成置数，计数器归1，完成12归1计数。0 0 0 10 0 0 0&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20个位十位cp

第15页：74LS163与12归1

2、用74LS163实现12归1原理：⒍不用的输入端子CR2接1。10 0 0 10 0 0 0&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20个位十位cp

第16页：用74LS163实现12归1归纳

• 用74LS163实现12归1归纳：
• 个位74LS163有计数、清0和置数三种工作方式；十位74LS163有可控计数、置数两种工作方式。
• 十位74LS163的归0也可用清0实现。1&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20个位十位cp

第17页：

第18页：两片161构成同步计数电路（

• 用74LS161实现12归1选自《电子线路设计·实验·测试》（谢自美）分析：⒈两片161构成同步计数电路（
• 片高位、
• 片低位），由使能端控制级联计数。⒉161异步清零（
• 片有清零，
• 片无清零），同步置数（
• 片置1，
• 片置0）。⒊计数到0 1001后，
• 片可以计数，再来CP，十位加1，个位变为1010后立即清0。总计数值为1 0000。⒋计数到1 0010(12个脉冲)后，LD1＝LD2＝0，第13个脉冲来后，
• 片置0，
• 片置1。总计数值为0 0001。Q20Q13Q12Q11Q10

第19页：实验七综合设计实验预习设计注意事项

• 实验七综合设计实验预习设计注意事项：
• 设计题目自选。
• 选用Workbench含有的芯片。
• 原理设计时不要用芯片管脚图连线。
• 仿真时SSI选用理想器件，不要用芯片连线。
• 仿真时电路中用到的CP脉冲，选用软件提供的脉冲源。选题范围：
• 交通灯控制电路
• 电梯自动控制电路培养综合运用数字电子技术知识进行简易数字电子系统设计，及利用EWB软件进行仿真的能力。目的：
• 设计一个功能完整、实用的简易数字电子系统，并在计算机上完成电路仿真。
• 用555设计CP脉冲源。要求：

第20页：交通灯控制电路

• 交通灯控制电路
• 设计一个十字路口交通灯的控制电路，每个路口的东西方向及南北方向，设有2组信号灯,每组信号灯有红、绿、黄三种颜色。
• 信号灯的变换符合现行交通规则，可设红灯时间为25秒，黄灯时间为5秒，绿灯时间为20秒。
• 各路口需有时间显示器，分别显示三种颜色灯的点亮时间,(可加计时也可减计时)。基本功能要求：
• 可予设亮灯时间。
• 可强制使某个方向为绿灯，另一方向则为红灯。扩展要求：

第21页：电梯自动控制电路

• 电梯自动控制电路
• 设计一个七层楼简易电梯控制电路。上电时电梯指示停在一层。
• 每个楼层设置一个呼唤按钮，当按下呼唤按钮，电梯自动运行到该层，并停在该层，直到有新的呼唤则再次运行，假设电梯运行时没有新的呼唤请求。
• 要求设置呼唤指示灯和电梯运行指示灯，均以LED表示。
• 每个楼层设置上行、下行两个呼唤按钮，电梯在运行过程中，如遇到同方向的请求，则自动停车，在延时（设为3秒）后，继续自动运行，直到最终的请求楼层为止。
• 其它实用的功能。基本功能要求：扩展要求：

第22页：综合实验报告要求

• 综合实验报告要求
• 目的：设计一个功能完整、实用的简易数字电子系统，并在计算机上完成电路仿真。（按选题要求填写）培养综合运用数字电子技术知识进行简易数字电子系统设计，及利用EWB软件进行仿真的能力。
• 要求：
• 电路设计:
• 实验结论:1．明确仿真结果具体实现了任务中的哪些要求，还有哪些要求没实现。2．叙述设计电路的特点。3．提出对现有设计电路的改进及完善的设想。
• 任务：

第23页：综合实验报告要求

• 综合实验报告要求
• 实验小结:对完成综合设计实验的收获、体会，以及对如何进行综合设计实验（包括实验方法、要求、验收等方面）提出你的建议和要求。型号或标称值代号名称序号74LS163U1计数器174LS138U2译码器2510ΩR1电阻3
• 附件：1．完整的电原理图。2．元器件清单。示例格式如下：

第24页：状态图真值表

电路设计:1．根据任务要求进行功能划分，给出完成任务要求的功能模块框图,要说明每个模块的作用，受控于哪些信号，产生（输出）哪些信号，如信号输出是有条件的，则需说明在什么条件下输出什么信号。2．具体给出各功能模块的实现电路，说明工作原理。简单系统可以直接画出完整的原理图，在图中标示出各功能模块；复杂系统按功能模块给出原理图，完整电路在附件中给出。

原理图中各元器件要有代号名称，电阻用R？？、电容用C？？、集成电路用U？？等表示。3．原理叙述应给出必要的真值表、状态图、状态方程、波形图，对一些有推导的设计过程，应给出简要的推导步骤。4．主要器件的选型说明。