
集成电路计数器译码和显示怎么做
计数、译码、显示电路的设计一、实验目的1、掌握中规模集成计数器(74LS160、74LS161)的使用及功能测试方法。
2、掌握用中规模集成计数器构成N进制计数器。
3.实验内容及要求在实际应用中,往往需要多片计数器构成多位计数状态即计数器的级联方法。
级联可分为串行进位和并行进位两种。
串行进位的级联电路其缺点是速度较慢。
并行进位(也称超前进位)后者比前者的速度大大提高。
下面是分别用复位法、置数法实现60进制计数器二、知识要点1、概述:计数器是一个用以实现计数功能的时序部件。
它不仅可用来计脉冲数,还常用作数字系统的定时,分频和数字运算的逻辑功能。
计数器种类很多。
按材料来分有TTL型及CMOS型,按工作方式来分有同步计数器和异步计数器。
根据计数制的不同分为二进制计数器、十进制计数器和N进制计数器。
根据计数的增减趋势,又分为加法、减法和可逆计数器。
还有可预置数和可编程功能计数器等等。
2、TTL型四位二进制同步计数器74LS160功能介绍:本次实验选用TTL型四位二进制同步计数器74LS160。
它的主要功能有:(a)异步清除:当CLR’=0,LD’=1时Q0Q1Q2Q3=0000(b)同步预置:当LD’=0,CLR’=1时在CP上升沿作用下,Q0Q1Q2Q3=D0D1D2D3。
(c)计数:CLR’=1,LD’=1当使能端ETP=ETT=1时,对CP脉冲实现同步计数。
(d)锁存:当使能端ETP=0或ETT=0时,计数器禁止计数,为保持状态。
74LS160功能表3、74LS161构成N进制计数器的方法:采用复位法或置位法通过在片外添加适当反馈
电子技术实验:计数、译码、显示电路
把所使用的每一种二进制代码状态都赋于特定的含义,表示一个特定的信号或对象,叫编码。
如用四位二进制数的0000~1001这十种状太,分别表示0~9这十个十进制数码,称为8421编码。
反过来把代码的特定含义翻译出来,称为译码。
计算机在处理各种文字符号或数码时,必须把这些信息进行二进制编码,在编码时所使用的第一种二进制代码状态都赋予了特定的含义,即表示一个确定的信号或者对象,实现这种功能的电路叫编码器,如用于键盘的BCD码,ASCII码编码器等。
译码器可以将输入代码的状态翻译成相应的输出信号,以高、低电平的形式在各自的输出端口送出,以表示其意愿。
译码器有多个输入端和多个输出端。
假如输入的端个数为,每个输出端只能有两个状态,则输出端个数最多有2n个。
常用译码器输入、输出端头数来称呼译码器,如3线-8线译码器,4线-10线译码器等。
七段显示译码器是指什么样的电路
数字显示译码器在数字系统中,常需要将数字、文字或符号等直观地显示出来。
能够显示数字、文字或符号的器件称为显示器。
数字电路中的数字量都是以一定的代码形式出现的,所以这些数字量要先经过译码,才能送到显示器去显示。
这种能把数字量翻译成数字显示器所能识别的信号的译码器为数字显示译码器。
数字显示器有多种类型。
按显示方式分,有字型重叠式、点阵式、分段式等。
按发光物质分,有半导体显示器,又称发光二极管(LED)显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。
目前应用较广泛的是由发光二极管构成的七段数字显示器。
七段数字显示器图6-53为发光二极管构成的七段数字显示器。
它是将七个发光二极管(小数点也是一个发光二极管,共八个)按一定的方式排列起来,七段a、b、c、d、e、f、g(小数点DP)各对应一个发光二极管,利用不同发光段的组合,显示不同的阿拉伯数字。
(a)(b)图6-53七段数字显示器(a)数字显示器(b)显示的数字根据七个发光二极管的连接形式不同,七段数字显示器分为共阴极和共阳极接法两种。
(a)(b)图6-54七段数字显示器的内部接法(a)共阳极(b)共阴极图6-54(a)是共阳极接法,它是将七个发光二极管的阳极连在一起作公共端,使用时要接高电平。
发光二极管的阴极经过限流电阻接到输出低电平有效的七段译码器相应的输出端。
图6-54(b)所示是共阴极接
实验8 _计数译码显示电路的设计
实验八计数译码显示电路的设计预习内容复习触发器及时序逻辑电路的内容。
预习实验的内容,自拟实验步骤和数据表格,完成理论设计,原理电路,选择所用元件名称、数量,熟悉元件引脚,手写预习报告。
一、实验目的1.掌握中规模集成计数器的功能特点及使用方法。
2.掌握使用集成计数器构成任意进制计数器的方法。
3.了解并掌握译码器的原理及使用方法。
4.了解并掌握数码显示电路的设计方法。
二、知识要点1.计数器芯片简介:74LS160、74LS161概述:计数器是一个用以实现计数功能的时序部件。
它不仅可用来计脉冲数,还常用作数字系统的定时、分频和数字运算的逻辑功能。
计数器种类很多。
按材料来分有TTL型及CMOS型,按工作方式来分有同步计数器和异步计数器。
根据计数制的不同分为二进制计数器、十进制计数器和N进制计数器。
根据计数的增减趋势,又分为加法、减法和可逆计数器。
还有可预置数和可编程功能计数器等等。
图8-174LS161引脚图请查找资料填写下表:2.计数器使用的2种常用方法:置数法和清零法。
(1)清零法:利用清零端CLR’构成电路。
若需要实现0~8(即0000~1000)循环计数的功能,当计数输出为Q3Q2Q1Q0=1001时,通过反馈逻辑使CLR’=0,强制计数器输出清零,由于Q3Q2Q1Q0=1001状态只是瞬间出现,故可实现0000~1000循环计数的效果。
但是也正是由于Q3Q2Q1Q0=1001状态只是瞬间出现,在一些应用中会导致电路工作不可靠,因此很少采用。
(2)置数法:利用预置数
关于计数、译码、显示电路实验
要是输出高电平使数码管亮应该是共阴极管,如果输出高电平使它灭就该是共阳极管
简述显示译码器控制端的功能及使用方法
数字电子技术基础课程设计(一)——电子钟数字电子技术基础课程设计电子秒表一.设计目的:1、了解计时器主体电路的组成及工作原理;2、熟悉集成电路及有关电子元器件的使用;3、学习数字电路中基本RS触发器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。
二.设计任务及说明:电子秒表电路是一块独立构成的记时集成电路芯片。
它集成了计数器、、振荡器、译码器和驱动等电路,能够对秒以下时间单位进行精确记时,具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能。
设计一个可以满足以下要求的简易秒表 1.秒表由5位七段LED显示器显示,其中一位显示“min”,四位显示“s”,其中显示分辩率为0.01 s,计时范围是0—9分59秒99毫秒; 2.具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能;3.控制开关为两个:启动(继续)\\\/暂停记时开关和复位开关三.总体方案及原理:电子秒表要求能够对时间进行精确记时并显示出来,因此要有时钟发生器,记数及译码显示,控制等模块,系统框图如下: 时钟发生器 记数器 译码器 显示器 控制器图1.系统框图其中:(1)时钟发生器:利用石英震荡555定时器构成的多谐振荡器做时钟源,产生100HZ的脉冲;(2)记数器:对时钟信号进行记数并进位,毫秒和秒之间10进制,秒和分之间60进制;(3)译码器:对脉冲记数进行译码输出到显示单元中;(4)显示器:采用5片LED显示器把各位的数值显示出来,是秒表最终的输出,有分、秒、和毫秒位;(5)控制器:控制电路是对秒表的工作状态(记时开始\\\/暂停\\\/继续\\\/复位等)进行控制的单元,可由触发器和开关组成。
四.单元电路设计,参数计算和器件选择:1.时钟发生单元时钟发生器可以采用石英晶体震荡产生100HZ时钟信号,也可以用555定时器构成的多谐振荡器,555定时器是一种性能较好的时钟源,切构造简单,采用555定时器构成的多谐振荡器做为电子秒表的输入脉冲源。
因输出要求为100HZ的,选择占空比为55%,可根据T=( )Cln2=0.01可选择的电阻进行连接可在输出端3获得频率为100HZ的矩形波信号,即T=0.01S的时钟源,当基本RS触发器Q=1时,门5开启,此时100HZ脉冲信号通过门5作为计数脉冲加于计数器①的计数输入端CP2。
图2.时钟发生器555定时器构成的多谐振荡器2.记数单元记数器74160、74ls192、74ls90等都能实现十进制记数,本设计采用二—五—十进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元,如图3所示,555定时器构成的多谐振荡器作为计数器①的时钟输入。
计数器①及计数器②接成8421码十进制形式,其输出端与实验装置上译码显示单元的相应输入端连接,可显示0.01~0.09秒;0.1~0.9秒计时,计数器②及计数器③,计数器③和计数器④也接成8421码十进制形式,计数器④和计数器⑤接成60进制的形式,实现秒对分的进位。
集成异步计数器74LS90简介74LS90是异步二—五—十进制加法计数器,它既可以作二进制加法计数器,又可以作五进制和十进制加法计数器。
图3为74LS90引脚排列,表1为功能表。
通过不同的连接方式,74LS90可以实现四种不同的逻辑功能;而且还可借助R0(1)、R0(2)对计数器清零,借助S9(1)、S9(2)将计数器置9。
其具体功能详述如下:(1)计数脉冲从CP1输入,QA作为输出端,为二进制计数器。
(2)计数脉冲从CP2输入,QDQCQB作为输出端,为异步五进制加法计数器。
(3)若将CP2和QA相连,计数脉冲由CP1输入,QD、QC、QB、QA作为输出端,则构成异步8421码十进制加法计数器。
(4)若将CP1与QD相连,计数脉冲由CP2输入,QA、QD、QC、QB作为输出端,则构成异步5421码十进制加法计数器。
(5)清零、置9功能。
a) 异步清零 当R0(1)、R0(2)均为“1”;S9(1)、S9(2)中有“0”时,实现异步清零功能,即QDQCQBQA=0000。
b) 置9功能当S9(1)、S9(2)均为“1”;R0(1)、R0(2)中有“0”时,实现置9功能,即QDQCQBQA=1001。
图3.74LS90引脚排列(下)输 入 输 出 功 能清 0 置 9 时 钟 QD QC QB QA R0(1)、R0(2) S9(1)、S9(2) CP1 CP2 1 1 0× ×0 × × 0 0 0 0 清 00× ×0 1 1 × × 1 0 0 1 置 90 ×× 0 0 ×× 0 ↓ 1 QA 输 出 二进制计数 1 ↓ QDQCQB输出 五进制计数 ↓ QA QDQCQBQA输出8421BCD码 十进制计数 QD ↓ QAQDQCQB输出5421BCD码 十进制计数 1 1 不 变 保 持表1 .74LS90功能表10秒到分位的6进制位可在十进制的基础上将QB、QC连接到一个与门,它的置零信号与系统的置零信号通过一个或门连接接至R0(1),即当记数为6或有置零信号是均置零,如图4所示。
图4 .74ls90组成的6进制记数器3 .译码显示单元74LS248(74LS48)是BCD码到七段码的显示译码器,它可以直接驱动共阴极数码管。
它的管脚图如图5所示. 显示器用 LC5011-11 共阴极LED显示器.(注:在multisim中仿真可以用译码显示器DCD_HEX代替译码和显示单元)。
图5. 74LS248管脚图4 .控制单元(1) 启动(继续)\\\/暂停记时开关采用集成与非门构成的基本RS触发器。
属低电平直接触发的触发器,有直接置位、复位的功能。
它的一路输出作为单稳态触发器的输入,另一路输出Q作为与非门5的输入控制信号。
按动按钮开关B(接地),则门1输出 =1;门2输出Q=0,K2复位后Q、状态保持不变。
再按动按钮开关K1 ,则Q由0变为1,门5开启, 为计数器启动作好准备。
由1变0,送出负脉冲,启动单稳态触发器工作。
(2) 清零开关通过开关对每个计数器的R0(2)给以高电平能实现系统的清零。
五:在MULTISIM中进行仿真将各个芯片在MULTISIM8中连接并进行仿真,仿真如图6所示,结果正确。
六:设计所需元件555触发器一片,74ls90五片,74ls248五片,LC5011-11 共阴极LED显示器五片,电容、电阻若干。
七:设计心得本次课程设计对数字电子技术有了更进一步的熟悉,实际操作和课本上的知识有很大联系,但又高于课本,一个看似很简单的电路,要动手把它设计出来就比较困难了,因为是设计要求我们在以后的学习中注意这一点,要把课本上所学到的知识和实际联系起来,同时通过本次电路的设计,不但巩固了所学知识,也使我们把理论与实践从真正意义上结合起来,增强了学习的兴趣,考验了我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料,和组织材料的综合能力。
跪求大神分析这个电路,分别从计数器,55定时器,和显示译码器分析
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