实验模拟电机运转规律控制电路.docVIP

实验十三 模拟电机运转规律控制电路 一、实验目的 1、掌握产生脉冲序列的一般方法。 2、掌握用计数器、译码器和逻辑门构成控制器的方法。 3、熟悉移位寄存器的功能。 4、熟悉可逆计数器的功能。、实验原理 1、可逆计数器 74LS190是同步十进制可逆计数器，它是靠加/减控制端来实现加法计数和减法计数的。其引脚排列如图3.13.1，功能表如表3.13.1所示。 输 入 输 出 CP D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 0 × × × d0 d1 d2 d3 1 0 0 ↑ × × × × 1 1 1 ↑ × × × × 1 1 × × × × × × d0 d1 d2 d3 加 计 数 减 计 数 保 持 图3.13.1 74LS190集成芯片引脚图引脚说明： CO/BO：进位输出/借位输出端 CP：时钟输入端 ：计数控制端（低电平有效） D0～D3：并行数据输入端 ：异步并行置入控制端（低电平有效） Q0～Q3：输出端 ：行波时钟输出端（低电平有效） ：加/减计数方式控制端 74LS190的预置是异步的。当置入控制端（）为低电平时，不管时钟端（CP）状态如何，输出端（Q0～Q3）即可预置成与数据输入端（D0～D3）相一致的状态。 74LS190的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现的。当计数控制端（）为低电平时，在CP 上升沿作用下Q0～Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。当计数方式控制（）为低电平时进行加计数；当计数方式控制（）为高电平时进行减计数。只有在CP为高电平时，和才可以跳变。 74LS190有超前进位功能。当计数上溢或下溢时，进位/借位输出端（CO/BO）输出一个宽度约等于CP脉冲周期的高电平脉冲；行波时钟输出端（）输出一个宽度等于CP低电平部分的低电平脉冲。 利用端可级联成N位同步计数器。当采用并行CP控制时，则将接到后一级；当采用并行控制时，则将接到后一级CP。 2、脉冲序列发生器 脉冲序列发生器能够产生一组在时间上有先后的脉冲序列，利用这组脉冲可以使控制形成所需的各种控制信号。通常脉冲序列发生器由译码器和计数器构成。 用74LS161和74LS138及逻辑门产生脉冲序列。 将74LS161接成十二进制计数器，然后接入译码器。电路如图3.13.2所示。 图3.13.2 用74LS161和74LS138及逻辑门构成的脉冲序列发生器3、控制器 74LS161、74LS138、74LS194及与非门构成的控制器如图8.3所示。 74LS161接成六进制计数器，与十进制计数器构成六十进制计数器，通过74LS138译码器及与非门得到控制信号，控制寄存器的工作状态，使寄存器的输出端的发光二极管产生亮、灭变化，从而实现光点的移动。 、实验设备与器材 1、THD-4型数字电路实验箱 2、GOS-620示波器 3、器材：74LS194 四位双向移位寄存器 74LS161 四位二进制同步计数器 74LS138 3线-8线译码器 74LS190 十进制同步加/减计数器 74LS10 三-3输入与非门 、实验内容与步骤 1、用光点移动模拟电机运转规律。 （1）、将74LS190接成十进制减法计数器。 可逆计数器74LS190的加/减控制端接高电平，使其为减法计数。置入端加高电平，允许端加低电平，加脉冲信号使74LS190工作。观察输出状态，若做减法计数，则进行下一步。 （2）、将74LS161接成六进制加法计数器。 检查是否构成了六进制加法计数，观察输出状态，若做六进制加法计数，则进行下一步。 （3）、用74LS190、74LS161、74LS138及与非门构成控制器。 控制器产生的信号S1、S0，观察S1、S0的状态是否符合要求，若符合要求，则进行下一步。 （4）、用74LS194模拟电机运转。 74LS194的输出端接发光二极管，要求能够控制光点右移、左移、停止。观察光点移动规律。光点右移表示电动机正转；光点左移表示电动机反转；光点不移表示电动机停止。其规律是：正转20s—停10s—反转20s，循环下去。是否模拟电机运转，若达到要求，则结束；否则查找原因，进一步调试，直到达到要求为止。 （5）、将测试结果填入表3.13.2中。 2、按图3.13.2所示电路，用Multisim8进行仿真，分析仿真结果。 3、按图3.13.2所示电路在实验箱上接线，验证其功能。