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1、实验四译码显示电路一、实验目的1. 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法2. 熟悉数码管的使用二、实验仪器及器件1. 器 件 ： 74LS48, 74LS194 , 74LS73 ， 74LS00 ， 74LS197, 74LS153, 74LS138,CLOCK,MPX4-CC-BULE, MPX8-CC-BULE, 及相关逻辑门三、实验预习1. 复习有关译码显示原理。2. 根据实验任务，画出所需的实验线路及记录表格。四、实验原理1. 数码显示译码器（1）七段发光二极管（LED）数码管LED数码管是目前最常用的数字显示器，图（一）（a）、（b）为共阴管和共阳管 的电路，（c）为两种不同出
2、线形式的引出脚功能图。（注：实验室实验箱上数码管 为共阴四位数码管）一个LED数码管可用来显示一位09十进制数和一个小数点。小型数码管 （0.5 寸和 0.36 寸）每段发光二极管的正向压降，随显示光（通常为红、绿、黄、 橙色）的颜色不同略有差别，通常约为22.5V,每个发光二极管的点亮电流在 510mA。LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译 码器，该译码器不但要完成译码功能，还要有相当的驱动能力。（a） 共阴连接（“1”电平驱动） （b） 共阳连接（“0”电平驱动）图（二）74LS48引脚排列1阳21531441351261 171D&（c） 符号及引脚功能 图（
3、一）LED数码管2）BCD 码七段译码驱动器 此类译码器型号有74LS47 （共阳），74LS48 （共阴），CC4511 （共阴）等，本实验系 采用74LS48 BCD码锁存/七段译码/驱动器。驱动共阴极ED数码管。图（二）为74LS48引脚排列。其中A0、A1、A2、A3 BCD 码输入端a、b、c、d、e、f、g 译码输出端，输出“1”有效，用来驱 动共阴极LED数码管。LT灯测试输入端，LT=“o”时，译码输出全为“ 1”RBI一灭零输入端，RBI=“O”时，不显示多余的零。BI/RBO作为输入使用时，灭灯输入控制端；作为输出端使用时，灭零输出端。注:在实验箱上使用了两个4位数码管，对
4、应已经连接好74LS48,如图（四）, 实验时无需再连线，74LS48只保留引出了 A0、A1、A2、A3四侶脚。在实验箱左上角的P10、P11、P12、P13（P20、P21、P22、P23）代表第一（二）块数码管的 BCD 码（即A0、A1、A2、A3端）输入，DIG1DIG8分别代表8位数码管的位选端。2. 扫 描 式 显 示对多位数字显示采用扫描式显示可以节电，这一点在某些场合很重要。对于某些系统输出的的数据，应用扫描式译码显示，可使电路大为简化。利用数码管 的余辉效应和人眼的视觉暂留效应，虽然在某一时刻只有一个数码管在显示，但 人眼看到的是多个数码管“同时”被点亮的效果。有些系统，比
5、如计算机，某些 A/D 转换器，是以这样的形式输出数据的：由选通信号控制多路开关，先后送出 （由高位到低位或由低位到高位）一位十进制的 BCD 码,如图（三）所示。图中 的 Ds 称为选通信号，并假定系统按先高位后低位的顺序送出数据，当 Ds1 低电 平送出千位数，Ds2低电平送出百位数，一般Ds的低电平相邻之间有一定 的间隔，选通信号可用节拍发生器产生。如图（四）所示，为这种系统的译码扫描显示的原理图。图中各片LED （共 阴）的发光段并连接至译码器的相应端，把数据输入的相应端与系统输出端相连， 把各位选通端反向后接相应LED的公共端。DIG1 DIG2 DIG3 DIG4千位）Ds2（百位
6、）Ds3（十位）Ds4（个位）图（三）HIai31日abc de fgYaYbA3YcYdY74LS4A2eYfYg8A1 AOP13P12P11P10图（四）3. 四节拍发生器扫描显示要求数码管按先后顺序显示。这就要求如图（三）所示的选通信号。通常该类型的信号称为节拍信号。如果使用的数码管是共阳极型，则选通信号是图（三）信号的反相，共阴极则与图（三）信号一致。如图（五）所示就是这种节拍信号发生器。图中 74LS194 为移位寄存器。它具有左移、右移，并行送数、保持及清除 等五项功能。其引脚图如图（六）所示。其中C7为清除端，cp为时钟输入端, S0、S1 为状态控制端， DSR 为右移数据串
7、行输入端， DSL 为左移数据输入端， D0、 D1、D2、D3 位并行数据输入端， QA、QB、QC、QD 为数据输出端。其功能表如 表（二）所示。节拍发生器工作开始时，必须首先进行清零。当Cr负脉冲过后QA、QB、QC、QD全为零。JK触发器Q = 1,因而S广S=1,实现并行送数。当第一个脉冲的上升沿到达后，置入0111, CP下降沿到达后Q =0,即*0, S0=1，实现右移功能。在CP作用下输出依次为1011, 1101, 1110,第四个CP 下降沿到达后又使Q=1，实现第二个循环。表（二）74LS194功能表CrS1S0工作状态0XX置零100保持101右移110左移111并行送
8、数五、实验内容1.使用74LS194,74LS73, 74LS48,基础逻辑门和两个四联装的共阴极数码管实现本人学号的显示。2. 使用74LS197, 74LS138, 74LS48,基础逻辑门和一个八联装的共阴极数码管，实现本人学号的显示。3. 使用其它设计方法,实现本人学号的显示4. 使用2*74LS197串联，产生两位十进制00-59的计数，计数脉冲为1HZ;设计电路,在两联装的共阴极数码管,显示出00-59 的秒钟计数。六,实验设计及结果1使用74LS194,74LS73, 74LS48,基础逻辑门和两个四联装的共阴极数码 管实现本人学号的显示。本次实验大体可以分为两部分,第一部分是由
9、四节拍发生器组成,第二部分 则由两个 74LS48 和 两个 MPX4-CC-BULE 组成,重点在于如何将四位的节拍 发生器信号,转化为对应的数字信号第一个 74LS48 的真值表如下：D = 0C = Q0Q2( Q1 Q3)B = Q2第二个74LS48的真值表如下:D = Q0Q1Q2 Q3C = 0B =（Q 0 Ql）2 2Q3A =（01 Q 2）Q0Q3实验结果:2使用74LS197, 74LS138, 74LS48,基础逻辑门和一个八联装的共阴极数码 管,实现本人学号的显示。由于74LS138可以产生八个类似图三的信号Dsl（千位）百位）DsM（十位）Ds4（个位）图（三）所
10、以我们不需要节拍发生器，只需要把74LS138产生的最小项做与非处理，生成数字信号即 可，真值表如下：D = Y7c = Y1F3B = Y 2Y 4Y 5A = Y 4Y 7实验结果：I535?3 IBijHOIZPL D13.使用其它设计方法，实现本人学号的显示在实验一二中分别用节拍发生器 和 74LS138 实现了图三的信号Dsl（千位）Ds2（百位）DsM （十位）Ds4（个位）图（三）因此在这一个实验中，我决定采用74LS197和基本逻辑门来实现，真值表分为两部分，分别是：8421 码转节拍信号，和节拍信号转数字信号Q2Q1Q0C1C2C3C4C5C6C7C8000011111110
11、0110111111010110111110111110111110011110111101111110111101111110111111111110C1 = Q0Q1Q2C2 = Q0Q1Q2C3 = Q0Q1Q2C4 = Q0Q1Q2C5 = Q0Q1Q2C6 = Q0Q1Q2C7 = Q0Q1Q2C8 = Q0Q1Q2C1C2C3C4C5C6C7C8DCBA011111110001101111110101110111110011111011110101111101110010111110110011111111010001111111101000D = C8C= C2C4B = C3C
12、5C6A = C5C8实验结果：Mg4xglzGfg5使用2*74LS197串联，产生两位十进制00-59的计数，计数脉冲为1HZ;设计电 路，在两联装的共阴极数码管，显示出 00-59的秒钟计数。因为要产生 00-59 个数，很明显一个 197 最多只能输出十六个数，故需要两个 197 级联，其中一个代表个位另一个产生十位，分别用与非门控制输出为 0-9， 和 0-5同时因为只有两位数，只需要MPX2-CC-BLUE即可，因此节拍发生器只需二节拍 即可，即Q1通过反向器接74LS73的K端现在我门再来看真值表：Q0Q1Q0Q101 （十位）10 （个位）Q13Q12Q11Q10Q03Q02Q
13、01Q00000000000000000100000010000000110000010000000101000001100000011100001000实验结果：RJ七，实验心得在做第一个实验时，由于没有看清楚题目，我试图用194 级联产生一个八位的节 拍发生器，后来直到看到用四联装的晶体管时才放弃了原来的想法。在前三个试验中没有什么难点，只要熟悉了 194，138，197 的各种元器件， 对着资料文档连就行了，唯一值得注意的是：这三个实验在节拍信号与数字信号 的转化之间需要画出真值表，求出表达式。第四个实验卡得比较久，首先要理清个位与十位和信号 Q0Q1 之间的关系， 才能够想到要用 153，其次是四节拍发生器要进行改动，不再是 Q3 通过反相器 接K端，而是Q1,因为我们只需要两个数字，故信号只要01和10即可。最后，由于是从00-59，故两个197要通过与非门接MR来限制数字范围。八，相关文件 第九周第一个 第九周第二个 第九周第三个 第九周第四个 本文件
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