数电实验七 计数、译码、显示综合实验
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1、 实验题目
实验七 计数、译码、显示综合实验
2、 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
3、 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。
1.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：
1）写出SN-1的二进制代码。
2）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。 3）画连线图
2.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
1）写成状态SN的二进制代码。
2）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。
3）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。
4、 实验内容
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。
让这个六十进制的数字的两位同时显示在一个四联的七段
数码管上
5、 实验分析
内容一： 个位的实现：
将74LS160 的ENP、 ENT 均置为1，那么输出端Q0、Q1、 Q2、Q3就是一个十进制的计数器
十位的实现：
将74LS160 的ENP、 ENT 与个位的74LS160的RCO相 连，那么就会实现“逢十进一”
六十进制的进位设置方法：
利用十位的74LS160 上面的LOAD 控制端，使得当前数字 为60时，马上实现LOAD，从而使之显示为0，则在出现59 后，就会出现00；
仿真如下：
另一种实现方法是利用74LS160 上面的MR 控制端，使得 十位的74LS160的输出端从0101->0110 转换的过程后，
将MR 端置为低电平，使得十位的74LS160的输出被清零； 此时是将十位的74LS160的ENP、ENT 均置为1，其CLK 与个位的74LS160的RCO相连，以实现进位的效果。
异步清零端MR 的误操作：39->00
分析：十位的74LS160的输出端由3(0011)变化到4(0100) 的过程中，由于Q1 端从1变到0，Q2 端从0 变到1，在变 化的过程中，与非门有可能会将Q1 和Q2 均识别为1，进而 使得MR 清零端生效，导致误清零
具体解决方案：
异步清零端时，电平变化未稳定便进行清零判断操作，产生错 误；需在电平变化稳定后进行清零判断操作，必须改用同步清 零
内容二：
利用一个输入信号专门控制四联数码管轮流显示六十进制
中的两个数位上面的数字，进而可以通过增大clock的频率使 得肉眼看上去是同时显示十位和个位的数字
通过方程个位*clock十位*clock来选择显示的数字，再通过
clock的变化来控制数码管的显示位置，最后把clock的频率 改为1000HZ，由于直接取反会因频率过高而失败，故用JK
FLIP-FLOP来实现，这样就可以使得肉眼看上去是同时显示 十位和个位的数字，并且数字随时间而不断变化
仿真如下：
