实验二第7次课(计数器+寄存器)课案.ppt

一、P97 3 74LS194是四位双向移位寄存器(《电工电子实验手册》P92图4－48管脚图，表4－23功能表) 测试时Vcc与GND间接通5V电源（16脚接+5V，8脚接地）， 作静态测试：M1、M0、D0～D3、RSR、RSL、CR 分别接实验箱K1~K8，Q3～Q0数据输出端接实验箱逻辑电平显示中任四个，CP用单脉冲信号。按照《电工电子实验手册》P92表4－23功能表检测其逻辑功能。 用双踪示波器同时观测CP和F 的波形。触发信源应选择F 的通道。至少显示F一个完整的周期。 记录波形时必须注意CP和F波形对应的时间关系。 使用数字示波器注意事项 使用数字示波器同时观测两路数字信号时应遵循以下基 本操作规则： 各通道的输入耦合方式置“直流” 两路信号分上、下半屏显示，勿重叠。认清各通道的横坐标位置。 各通道的垂直偏转灵敏度置1V～2V /div。 水平偏转灵敏度应调整到最大周期 信号至少能显示一个完整的周期。 内触发信源应选择显示最大周期 信号的通道。必要时可采用“脉宽”触发方式。 触发电平（LEVEL）标志线应调整到最大周期 信号的波形上。 * * 2.置最大数法(非8421码) 反馈状态为（M－2），本例中反馈状态为7－2=5，即计数器从“1111”计到“0101”。反馈函数LD=Q3Q2Q1Q0 * * 预测波形: * * 3.置最小数法(非8421码) 同步预置最小数，最小数=N－M。本例中最小数=16-7=9，即计数器从“1001”计到“1111”。可利用“QCC”经反相后置数。电路最简单。 * * 预测波形: * * 以置“0”法为例： 用双踪示波器同时观测、记录CP和QC的波形。触发信源应选择QC的通道。至少显示QC一个完整的周期，并注意查验、确认QC一个的周期的起始位置。 将观测CP的探头依次分别观测、记录QB 、 QA波形。 在示波器上QB 、 QA 一个的周期的起始位置和QC的起始位置相同。 记录波形时必须注意CP、 QC 、 QB 、 QA各波形的时间关系。 调测 2、设计一个分频比N=5的整数分频电路，观察并记录时钟和输出波形。 解：① 搞清分频的概念。 首先分频是一个大的概念，它可以用加法计数器实现，也可以用减法计数器实现。但通常人们习惯于用加法计数器实现分频。 本题用置“0‘法设计M=5的加法计数器。则其反馈函数按SM-1状态书写： M – 1=5 –1= 4 =(0100)2; P88 2、3 即： SM-1=（0100）2。 预测输出波形： 3、设计一个 “10101”的序列信号发生器，观察并记录时钟和输出波形。 常规的分析方法通常是： ①先分析序列长度，即：序列长度=5； ②再根据序列长度确定计数器的模长，M=5。 ③ 选择74151数据选择器实现序列码。 设计思路： ① 74161用置“0”法设计一个M=5的加法计数器; ② 采用74151芯片，实现“10101”序列码。 设计步骤： 预测输出波形： * * 思考题： 1、用预置法设计M=9的计数电路。 同步预置数为全“0”。对于同步预置加计数器，反馈状态为（M－1），本例中反馈状态为9－1=8，即计数器从“0000”计到“1000”。反馈函数LD=Q3 * * M=9的输出波形图： * * 2、试用74161和门电路设计循环顺序为0,1,2, 5,6,7,0,1…的模长为6的计数电路。要求电路具有自启动能力，写出设计过程，画出电路原理图。 解：1、列出状态转移表 2、在考虑自启动的基础上写出反馈函数 3、写出数据端的数据 D2=D0=1，D3=D1=0 3.示波器的输入耦合方式中直流和交流有什么区别？请分别举一个实际应用的例子加以说明。 解:直流耦合：信号的交直流成分都能显示；例如：数字电路中时钟信号的测量。 交流耦合：信号的交流成分能正常显示，直流成分不能显示。例如：测量直流稳压电源中的纹波。 4.判断题 (1)示波器同时观察M=7计数器的时钟信号cp和进位信号F时触发源应该选择为F。 （√） (2) 示波器耦合方式中的DC耦合是指直流耦合，只有直流分量能够通过示波器显示出来。（X） 5.示波器在双踪使用时，为了使两个通道的波形稳定的显示在屏幕上，在什么情况下使用信号强的信号作为触发同步信号；在什么情况下使用周期长的信号作为触发同步信号。 答：同频下使用强信号作为同步触发信号；在不同频率下（整数倍）使用频率低的信号或周期长的信号作为同步触发信号。 6、用示波器显示TTL电平时，其输入耦合方式选择 DC（直流）(DC（直流）、AC（交流）、GND（接地）)；当双踪显示频率相同、幅度分别为5mv和1V的两个正弦波形时，触发信源选择