计数译码显示器
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数字电子技术实验实验6.6 计数、译码和显示电路一、实验目的1.学习计数器、译码器和七段显示器的使用方法。
2.掌握计数器、译码器和七段显示器的综合应用。
3.掌握用示波器测试计数器输出波形的方法。
二、实验任务用74LS161计数器、4511译码器、BS311201显示器各两片和74LS00一片实现一个带显示的60进制计数器。
完成表6-6-1及6-6-2测试,个位波形测试。
三、实验设备数字电路实验箱(74LS161、4511、BS311201、74LS00数字集成芯片、脉冲源)、数字万用表、示波器、导线。
四、实验原理74LS161引脚图4511引脚图七段数码管显示笔段BS311201共阴极显示器,COM接地;BS311101共阳极显示器,COM 接电源+5V 。
输入低位CC4511 BCD 码七段译码器,驱动共阴数码管BS311201集成片。
当译码器输入码超过“1001”时,译码器的输出为全为0,数码管熄灭。
译码输出输入高位74LS161逻辑符号输出高位74LS161DQ C Q B Q AQ DCBACR CPLDET EPCo输入输出端说明CR :异步清零端,低电平有效;LD :同步置数端,低电平有效;ET 、EP :使能端,高电平有效;CP :计数器时钟;D 、C 、B 、A :数据输入端;Q D 、Q C 、Q B 、Q A :数据输出端;Co :进位端。
输入输出CR LD ET EP CP D C B AQ D Q C Q B Q A××××××××10×× d c b a1111××××1 1 0 ××××××1 1 ×0 ×××××0 0 0 0d c b a加计数保持保持74LS161功能表低电平有效74LS161是一个可预置的4位二进制同步加法计数器,它的计数长度是16。
实验8_计数译码显示电路
计数译码显示电路是一种用于显示计算机数字信息的电路。
它使用一组多位译码器,
将二进制数字转换为十进制,然后显示出来,为人们提供了数字信息的直观化。
计数译码显示电路主要由数据锁存器、译码器组成,它们是电路中的关键元件。
数据
锁存器的作用是将计算机的数字信号锁定,避免数字信号在译码过程中的变化。
而译码器
组则负责由二进制到十进制的转换,一般采用反激型译码器,因其结构简单,抗干扰能力强,稳定可靠,现在广泛使用于计算机领域。
计数译码显示电路主要由若干常用元件组成,如7段数码管、电阻、电容、电源等显
示模块,它可以实现不同的显示功能,如联机可显示多种状态,目前计数译码显示电路广
泛应用于各种电子产品,如手机、电子秤、家用空调、摄像机等。
计数译码显示电路的研究于1958年由英国计算机专家罗伯特·泰森发表,其最大的
创新之处在于它可以让两个不同的逻辑电路和显示电路三者分离,得以实现显示数字信息,当时也是诸多技术领域的里程碑,深受理论研究者和工程实践者的赞誉。
计数译码显示电路具有显示可靠、稳定性强等优点,是微电子系统中常用的一种显示
仪表。
它弥补了旧式显示设备,相当于把显示器技术发挥到极致,在键盘设计上,多个计
数译码显示电路能够降低摩擦损耗,使键盘使用寿命增加,使用范围更加广泛。
随着集成电子技术制造业的发展,目前有一种集计数、译码/驱动、显示或集译码/驱动显示为一体的集成组合器件,叫做CL 系列集成显示器。
例如CL102 的四合一产品,CL002 为三合一产品。
这里,我们选用CL002 三合一译码显示器进行实验论证。
图 1.14.7 为CL002 的原理框图和外引脚图,它的逻辑功能如表1.14.3 所示。
从表1.14.3 可以看出,CL002 有如下功能:寄存、送数、显示、消隐等多种功能。
CL002 的各个端子功能说明如下:
BL:数字灯熄灭及显示状态控制端,在多位数中可用于位扫描显示控制。
RBI:多位数字中无效零值的熄灭控制信号输入端。
RBO多位数字中无效零值的熄灭控制信号输出端,用于控制下位数字的无效零值熄灭。
该值为“无效零熄灭”工作状态下输出为0电平,否则为1 电平。
DPI:小数点显示及熄灭控制端。
LE:BCD码信息输入控制端,用于控制计数器BCD码向寄存器传送。
QA、QB、QC、QD为寄存器BCD码信息输出,可用于整机信息寄存及处理。
V:LED显示管公共负极,可用于微调数码管显示亮度。
VD:电源正极,推荐工作电压为VD =+5V。
VS:电源地端。
图 1.14.7 CL002 BCD码译码显示器
表1.14.3 CL002 逻辑功能表
集成译码显示的接线图如图1.14.9(一位显示)所示。
译码器和数码显示器实验思考题引言译码器和数码显示器是数字电路中常见的组件,它们在信息处理和显示方面起到重要作用。
本文将探讨译码器和数码显示器的原理、应用以及相关实验思考题。
一、译码器的原理与应用1.1 原理译码器是一种将输入信号转换为输出信号的电路。
其基本原理是根据输入信号的不同组合方式,选择性地激活输出线路上的某些信号。
常见的译码器有二-四译码器、三-八译码器等。
二-四译码器是最简单的一种译码器。
它有两个输入线A和B,两个输出线Y0、Y1、Y2和Y3。
根据输入信号A和B的不同组合,只有一个输出线上会出现高电平,其余输出线都为低电平。
1.2 应用1.2.1 地址译码在计算机系统中,地址译码是非常重要的一环。
CPU通过地址总线向外部存储器发送读写请求时,需要将地址信息转换为对应的存储单元或外设。
例如,在一个具有16个存储单元(从0到15)的系统中,使用一个四位的地址来表示存储单元的编号。
这时可以使用一个四-十六译码器将四位地址转换为对应的存储单元。
1.2.2 按键译码在数字电路中,我们经常需要使用按键输入,例如控制电器设备的开关、调节音量等。
此时可以使用译码器将按键输入转换为相应的信号输出。
例如,一个有八个按键的面板,可以使用一个三-八译码器将按键输入转换为三位二进制编码输出。
这样就可以通过编码器输出的信号来控制其他电路或设备。
二、数码显示器的原理与应用2.1 原理数码显示器是一种能够直观地显示数字或字符信息的设备。
它由多个发光二极管(LED)组成,每个LED代表一个数字或字符。
常见的数码显示器有七段数码管和十六段数码管。
七段数码管由7个发光二极管组成,分别代表数字0-9和字母A-F。
十六段数码管由16个发光二极管组成,可以显示更多字符。
2.2 应用2.2.1 数字显示最常见的应用是将数字信息直观地显示出来。
例如,在计算器、电子钟、电子秤等设备中,可以使用数码显示器将数字信息显示出来。
2.2.2 字符显示数码显示器还可以用于显示字符信息。
实验十九 计数、译码、显示电路一、实验目的1、掌握中规模集成计数器74LS90的逻辑功能。
2、学习使用74LS48、BCD译码器和共阴极七段显示器。
3、熟悉用示波器测试计数器输出波形的方法。
二、 实验原理计数、译码、显示电路是由计数器、译码器和显示器三部分电路组成的,下面分别加以介绍。
1、计数器:计数器是一种中规模集成电路,其种类有很多。
如果按各触发器翻转的次序分类,计数器可分为同步计数器和异步计数器两种;如果按照计数数字的增减可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器三种;如果按计数器进位规律可分为二进制计数器、十进制计数器、可编程N进制计数器等多种产品。
常用计数器均有典型产品,不须自己设计,只要合理选用即可。
本实验选用74LS90二—五进制计数器,其功能如下表所示。
6263(1) R 0(1)和R 0(2)为直接复位端,R 9(1)和R 9(2)为直接置位端,可以预置数字“9”(Q D = Q A = 1,Q B = Q C = 0)。
(2) A 为二分频计数器的输入,Q A 的输出频率为CP A 的1/2。
B 为五进制计数器的输入,把Q A 输出作为五进制计数器B 的输入,即构成8421BCD 码十进制计数器。
2、 译码器:这里所说的译码器是将二进制数译成十进制数的器件。
我们选用的74LS48是BCD 码七段译码器兼驱动器。
其外引线排列图和功能表如下所示。
1234567891011121314GNDVCC 74LS48B1615CLTBI/RBORBIDAgabcdef十进制数 或功能输 入LT RBI D C B A 0123H H H H H X X X L L L L L L L H L L H L L L H H BI/RBO H H H H 输 出a b c d e f g H H H H H H L L H H L L L L H H L H H L H H H H H L L H 字 型注4567H H H H X X X X L H L L L H L H L H H L L H H H H H H H L H H L L H H H L H H L H H L L H H H H H H H H L L L L H H H X X X H L L L H L L H H L H L H H H H H H H H H H H H H L L H H L L L H H L H L L H H L L H 891011H X H L H H H H H H X X X H H L L H H L H H H H L H H H L H L L L H H H L L H L H H L L L H H H H L L L L L L L 12131415H X H H H H H 1BI RBI LTX H LX XL X X X X X X X XL L L L L L HL L L L L L L L L L L L L L H H H H H H H2 34(1) 要求输出数字0~15时,“灭灯输入”(BI )必须开路或保持高电平。
(Multisim数电仿真)计数、译码和显⽰电路实验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,E P 为预计计数使能端,in C 为进位输⼊端,1P ~4P 为预计的输⼊端,out C 为进位输出端,U /D 为加减控制端,R 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:。
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。
LT 为试灯输⼊,BI 为消隐输⼊,LE 为锁定允许输⼊,A 、B 、C、D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3.11.5三、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“V oltage”栏改成“10”V,再点击下⽅“确定”按钮退出。
实验四 计数、译码、显示综合实验一、实验目的1、熟悉计数、译码、显示电路的工作原理及电路结构;2、了解计数器、译码器和显示器的逻辑功能;3、运用计数器、译码器和显示集成组件进行计数显示。
二、实验原理该实验电路由计数、译码、显示三部分构成。
计数单元是集成电路74LS192,它的引脚排列如图1。
74LS192是由四组触发器按8421BCD 码形式构成的十进制计数器,它具有双时钟输入,可进行加法和减法计数。
此外,还具有异步清零、异步置数和状态保持的功能。
它的功能真值表如表1所示。
译码电路采用集成电路74LS248,它是七段LED 字符显示译码器,其引脚排列如图2所示,输入的BCD 码由A 0、A 1、A 2、A 3输入,然后按字形规则译码后从Y 输出,输出端Y a 、Y b …..Y g 对CR VCC D 0D 1D 2D 3Q 0Q 2Q 1Q 3GNDCP D CP U BO CO LD图1. 74LS192引脚图表1. 74LS192功能表应于图3所示数码字形的a 、b 、……g 段。
本实验选用的显示器为共阴极型七段LED 显示器,七段中的每一段(取名为a 、b 、c 、d 、e 、f 、g )均是一个发光二极管,当显示某一数字,例如显示“4”时,输入端f 、g 、b 、c 必须是高电平使相应字段发光。
74LS248的输入BCD 码与输出译码之间的对应关系如表2所示。
74LS192、74LS248及数码管相应端口的连接关系如图4所示。
在计数状态下,74LS192的输出端Q 3、Q 2、Q 1、Q 0有相应的计数输出传送到译码器74LS248的输入端,经74LS248译码后的输出传送到数码管的对应输入,即可显示输入的计数脉冲数。
图2. 74LS248引脚图图3. 数码管表2. 74LS248的输入BCD 码与输出译码之间的对应关系图4. 74LS192、74LS248及数码管相应端口的连接关系三、实验内容及实验报告要求1、首先根据图4在实验板上将74LS192、74LS248及数码管的相应端口连接好。
随着集成电子技术制造业的发展,目前有一种集计数、译码/驱动、显示或集译码/驱动显示为一体的集成组合器件,叫做CL 系列集成显示器。
例如CL102 的四合一产品,CL002 为三合一产品。
这里,我们选用CL002 三合一译码显示器进行实验论证。
图 1.14.7 为CL002 的原理框图和外引脚图,它的逻辑功能如表1.14.3 所示。
从表1.14.3 可以看出,CL002 有如下功能:寄存、送数、显示、消隐等多种功能。
CL002 的各个端子功能说明如下:
BL:数字灯熄灭及显示状态控制端,在多位数中可用于位扫描显示控制。
RBI:多位数字中无效零值的熄灭控制信号输入端。
RBO多位数字中无效零值的熄灭控制信号输出端,用于控制下位数字的无效零值熄灭。
该值为“无效零熄灭”工作状态下输出为0电平,否则为1 电平。
DPI:小数点显示及熄灭控制端。
LE:BCD码信息输入控制端,用于控制计数器BCD码向寄存器传送。
QA、QB、QC、QD为寄存器BCD码信息输出,可用于整机信息寄存及处理。
V:LED显示管公共负极,可用于微调数码管显示亮度。
VD:电源正极,推荐工作电压为VD =+5V。
VS:电源地端。
图 1.14.7 CL002 BCD码译码显示器
表1.14.3 CL002 逻辑功能表
集成译码显示的接线图如图1.14.9(一位显示)所示。
项目名称:计数译码显示电路
[项目目标]
1、了解计数译码显示电路的组成
2、了解半导体数码管的引脚功能及分段显示译码电路
3、了解计数译码显示电路的组合连接应用;
4、培养学生的观察能力,严谨的科学态度,综合分析能力。
[项目重点]
1、计数译码显示电路的基本原理;
2、半导体数码管的引脚功能及分段显示译码电路
[项目难点]
1、计数译码显示电路的组合连接应用;
2、半导体数码管的引脚功能及分段显示译码电路
[项目实施]
知识回顾:
1、十进制的编码
2、十进制加法计数器
3、集成计数器
任务一:了解计数译码显示电路的组成
1、计数译码显示电路的组成方框图
2、各部分的作用
任务二:掌握七段数码显示器
1、七段数码显示器的字形
2、分类:、、。
3、半导体数码显示器:
a共阳极:
b共阴极:
4、特点:
5、应用:
任务三:掌握分段显示译码电路
1、译码电路的作用:
2、7449七段译码器外引脚排列图
3.七段译码器输入输出关系.。