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实验七 计数、译码、显示综合实验 计科一班 卜凡实验目的 熟悉中规模集成电路计数器的功能及应用 熟悉中规模集成电路译码器的功能及应用 熟悉LED数码管及显示电路的工作原理 学会综合测试的方法 实验仪器及设备 器材 数量 实验箱 1 万用表 1 示波器 1 74LS160 2 74LS48 2 74LS20 1 实验原理 对于计数规模小的计数器我们使用集成触发器来设计计数器，但是如果计数器的规模达到十六个以上（如六十进制）时，如果还是用集成触发器来设计的话，电路就比较复杂了。在这种情况下，我们可以用集成计数器来构成任意进制计数器。利用集成计数器的清零端和置数端实现归零，从而构成按自然态序进行计数的N进制计数器的方法。 用同步清零端或置数端置零或置数构成N进制计数器 步骤如下： 写出SN-1的二进制代码。 求归零逻辑，即求同步清零端或置数控制信号的逻辑表达式。 画连线图 用异步清零端或置数端置零或置数构成N进制计数器 步骤如下 写成状态SN的二进制代码。 求归零逻辑，即求异步清零端或置数控制端信号的逻辑表达式。 画连线图 在集成计数器中，清零、置数均采用同步方式的有74LS163；均采用异步方式的有74LS193、74LS197、74LS192；清零采用异步方式、置数采用同步方式的有74LS161、74LS160；有的只具有异步清零功能，如CC4520、74LS190、74LS191；74LS90则具有异步清零和异步置数功能。 实验内容 注：首先使用两个译码显示十位和个位，作为拓展，可以利用扫描显示的方法，使脉冲为高时显示十位，脉冲为低时显示个位，频率很高后即可达成显示效果。这里给出拓展题的电路图。 用集成计数器74LS160分别组成8421码十进制和六进制计数器，然后连接成一个60进制计数器（6进制为高位、10进制为低位）。使用译码显示电路显示。用函数发生器的低频连续脉冲（调节频率为1-2HZ）作为计数器的计数脉冲，通过数码管观察计数、译码、显示电路的功能为正确。 十进制的逻辑状态如下： Q3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 Q2 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 Q1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 Q0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 当状态为1001时，对十进制计数器应产生一个清零信号，同时让六进制计数器enable产生一个高电频，即十进制计数器清零信号为，六进制计数器CEP和CET信号为。 六进制计数器逻辑状态图如下 Q3 0 0 0 0 0 0 Q2 0 0 0 0 1 1 Q1 0 0 1 1 0 0 Q0 0 1 0 1 0 1 当状态为0110时，六进制应该产生一个清零信号，故六进制清零端应为Q3’Q2Q1Q0’与非（或者仅仅Q2Q1与非也是足够的，因为这是Q2Q0首次为1） 依以上分析可得出一下电路图： 此图对应电路已打包。 十进制计数器时序图： 六进制计数器时序图： 五、实验心得 对于规模较大，电路复杂的数字集成电路，我们可以把它分成一个个具有各自功能的小单元，对这些单元分别安装、调试，正确后按照相应规律再把这些小单元连接起来，如本实验的规律是六进制的RD = LD = 1。在分单元时就应该找到单元间的关系。 实验中需要注意的还是一些小问题及问题的发现和解决，如清零端的赋值与否，是否有初始值等等，要学会找到问题并解决问题的方法。