(Multisim数电仿真)计数译码和显示电路.doc

实验3.11 计数、译码和显示电路 一、实验目的： 1. 掌握二进制加减计数器的工作原理。 2. 熟悉中规模集成计数器及译码驱动器的逻辑功能和使用方法。 二、实验准备： 1.计数： 计数是一种最简单、最基本的逻辑运算，计数器的种类繁多，如按计数器中触发器翻转的次序分类，可分为同步计数器和异步计数器；按计数器计数数字的增减分类，可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器等。 由触发器组成的十进制异步加法计数器如图3.11.1所示。 图3.11.1 时钟　时钟允许　复位 输 出 状 态 　　　×　　　 ×　　　　　　 ×　　　×　　　 ↑ 　　　 ↓　　　×　　　 ×　　　↑　　 ×　　　↓　　　 不变 不变 计数器复位(=，~=) 进到下一级 　不变 　不变 进到下一级 目前，各种类型的计数器已有专门的集成电路，例如CD4017，它是一片十进制计数/分频器，该器件具有10个译码输出端，每个译码输出通常处于低电平，且在时钟脉冲由低到高的转换过程中依次进入高电平，每个输出在高电平维持10个时钟周期中的1个时钟周期，输出10进入低电平后，进位输出由低转到高，并能与时钟允许端连成N级。表3.11.1为其功能表，图3.11.2是其管脚排列图。 表3.11.1： 图 图3.11.2 另外一种可预计的十进制加减可逆计数器CD4510，用途也非常广，其引脚排列如图3.11.3所示，其中，为预计计数使能端，为进位输入端， ~为预计的输入端，为进位输出端，/为加减控制端，为复位端，CD4510输入、输出间的逻辑功能如表3.11.2所示。 表3.11.2： 工作状态 1 × 0 0 停止计数 0 1 0 0 加法计数 0 0 0 0 减法计数 × × 1 0 预置数 × × × 1 复位 图3.11.3 。　　　　　　　　　　　　　　　　 2. 译码与显示： 十进制计数器的输出经译码后驱动数码管，可以显示0~9十个数字，CD4511是BCD~7段译码驱动集成电路，其引脚排列如图3.11.4所示。为试灯输入，为消隐输入，为锁定允许输入，、、、为BCD码输入，a~g为七段译码。CD4511的逻辑功能如表3.11.3所示。 LED数码管是常用的数字显示器，分共阴和共阳两种，BS112201是共阴的磷化镓数码管，其外形和内部结构如图3.11.5所示。 图3.11.4 图3.11.5 表3.11.3： 输 入 输 出 a b c d e f g 显示 × × 0 × × × × 1 1 1 1 1 1 1 8 × 0 1 × × × × 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 9 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 三、计算机仿真实验内容： 1. 计数10的电路： (1). 单击电子仿真软件Multisim7基本界面左侧左列真实元件工具条“CMOS”按钮，从弹出的对话框“Family”栏中选“CMOS_10V”，再在“Component” 栏中选取4093BD和4017BD各一只，如图3.11.6所示，将它们放置在电子平台上。 图3.11.6 (2). 单击电子仿真软件Multisim7基本界面左侧左列真实元件工具条“Source”按钮，从弹出的对话框“Family”栏中选“POWER_SOURCES”，再在“Component” 栏中选取“VDD”和地线，将它们调出放置在电子平台上。 (3). 双击“VDD”图标，将弹出如图3.11.7所示对话框，将“Voltage”栏改成“10”V，再点击下方“确定”按钮退出。 图3.11.7 (4). 单击电子仿真软件M