數(shù)電實(shí)驗(yàn)講義綜述

1、實(shí)驗(yàn)一 門(mén)電路邏輯功能測(cè)試及邏輯變換、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握 TTL 與非門(mén)、或非門(mén)和異或門(mén)輸入與輸出之間的邏輯關(guān)系。2熟悉 TTL 中、小規(guī)模集成電路的外型、管腳和使用方法。3. 熟悉邏輯功能的變換。、實(shí)驗(yàn)儀器及器件：1數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)2二輸入四與非門(mén)74LS001片3.二輸入四或非門(mén)74LS281片4.二輸入四異或門(mén)74LS861片5數(shù)字萬(wàn)用表1塊、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)：1復(fù)習(xí)各種門(mén)電路的邏輯符號(hào)、邏輯函數(shù)式、真值表。2查出實(shí)驗(yàn)所用集成電路的外引腳線排列圖，熟悉其引腳線位置及各引腳線用途。四、實(shí)驗(yàn)原理：1測(cè)試門(mén)電路的邏輯功能 與非門(mén)的邏輯功能：有 0 出 1 ，全 1 出 0。與非門(mén)的邏輯函數(shù)式： Y=A

2、B,每個(gè)與74LS00 為二輸入四與非門(mén) , 即在一塊集成塊內(nèi)含有四個(gè)互相獨(dú)立的與非門(mén) 非門(mén)有 2 個(gè)輸入端。如下00圖 所四2示輸入。與非門(mén)Vcc 4B4A 4Y3B 3A3Y1A 1B 1Y2A 2B2Y GND 或非門(mén)的邏輯功能：有 或非門(mén)的邏輯函數(shù)式：1出0，全 0出 1。Y=A+B即在一塊集成塊內(nèi)含有四40個(gè)01 互四相2入獨(dú)或立非的門(mén)或非門(mén),每個(gè)或74LS28 為二輸入四或非門(mén) 非門(mén)有 2 個(gè)輸入端。VDDA4 B4Y4 Y3 B3 A3141312111098+1234567A1 B1 Y1 Y2 B2 A2VSS 異或門(mén)的邏輯功能：相同出 0 ，相反出 1。 異或門(mén)的邏輯函數(shù)式

3、： Y=A B=AB+AB 74LS86 為二輸入四異或門(mén)，即在一塊集成塊內(nèi)含有四個(gè)互相獨(dú)立的異或門(mén),每個(gè)異2門(mén)電路的邏輯變換：就是用與非門(mén)等組成其它門(mén)電路。 方法：先對(duì)其它門(mén)電路的函數(shù)式用摩根定理等公式變換成與非式， 再畫(huà)出相應(yīng)邏輯 圖，然后用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)之。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 實(shí)驗(yàn)前先檢查實(shí)驗(yàn)箱電源是否正常， 然后選擇實(shí)驗(yàn)用的集成電路， 按接線圖連線。 特別 注意 V cc及地線不能接錯(cuò)。線接好后經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無(wú)誤方可通電。實(shí)驗(yàn)中改動(dòng)接線必須先 斷開(kāi)電源，接好線后再通電實(shí)驗(yàn)。1測(cè)試二輸入四與非門(mén) 74LS00 一個(gè)與非門(mén)的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系。 任選二個(gè)輸入端 A、B 接電平開(kāi)關(guān)( K1K1

4、6 中任選二個(gè)) ,另外的輸入端懸空，分 別測(cè)出各種輸入狀態(tài)下輸出邏輯狀態(tài)和輸出電壓填入表 1 中。表1輸入輸出ABY電壓 (V)00011011 測(cè)試二輸入四或非門(mén) 74LS28 一個(gè)或非門(mén)的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系。 任選二個(gè)輸入端 A、 B 接電平開(kāi)關(guān) ,另外的輸入端接地，分別測(cè)出各種輸入狀態(tài)下輸 出邏輯狀態(tài)和輸出電壓填入表 2 中。表2輸入輸出ABY電壓 (V)00011011 測(cè)試出二輸入四異或門(mén) 74LS86 ，一個(gè)異或門(mén)的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系。 任選二個(gè)輸入端 A 、B 接電平開(kāi)關(guān)，分別測(cè)出各種輸入狀態(tài)下的輸出狀態(tài)和輸出電 壓填入表 3 中。表3輸入輸出ABY電壓 (V)00

5、0110112門(mén)電路的邏輯變換 用與非門(mén)構(gòu)成或門(mén)，測(cè)出其真值表加以驗(yàn)證：用一片 74LS00 與非門(mén)構(gòu)成或門(mén) Y1=A+B= A B ，畫(huà)出邏輯電路圖，并在圖中標(biāo)明 芯片引腳號(hào)，按圖接好線后，測(cè)試并填入表4 中。表4輸入輸出ABY1電壓(V)Y2電壓(V)00011011 用與非門(mén) 74LS00 構(gòu)成同或門(mén)： (選做)將同或門(mén)函數(shù)式轉(zhuǎn)化為與非門(mén)函數(shù)式Y(jié)2，畫(huà)出邏輯圖，并在圖中標(biāo)明芯片引腳號(hào)，按圖接線，測(cè)試并填入表 4 中。六、實(shí)驗(yàn)提示：1. 將被測(cè)器件插入實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的 14 芯插座中。2. 將器件的引腳 7與實(shí)驗(yàn)臺(tái)的“地” (GND )連接，將器件的引腳 14與實(shí)驗(yàn)臺(tái)的 +5V 連接。3. 用實(shí)

6、驗(yàn)臺(tái)的電平開(kāi)關(guān)輸出作為被測(cè)器件的輸入。 撥動(dòng)開(kāi)關(guān)， 則改變器件的輸入電平。4. 將被測(cè)器件的輸出引腳與實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的電平指示燈連接。 指示燈亮表示輸出電平為 1， 指示燈滅表示輸出電平為 0 。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容：1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)中所使用的器件引腳圖；按各步驟要求填表。2回答問(wèn)題： 怎樣判斷門(mén)電路邏輯功能是否正常？ 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明控制門(mén)的作用。3）討論 TTL 與非門(mén)閑置輸入端的處理方法。實(shí)驗(yàn)二 譯碼器的邏輯功能、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)正確使用中規(guī)模集成芯片（ MSI）組合邏輯電路，掌握譯碼器的應(yīng)用，學(xué)會(huì)測(cè) 試其邏輯功能。2、學(xué)習(xí)集成芯片使能端的功能、用法。3、學(xué)會(huì)利用譯碼器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)的使用方法。4、學(xué)

7、習(xí)用儀器檢測(cè)故障，排除故障。5、學(xué)習(xí)集成譯碼器的擴(kuò)展方法 。、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器件1、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱1 臺(tái)2、74LS139 雙 2 線-4 線譯碼器1 片3、萬(wàn)用表、若干連線。4、74LS00 二輸入四與非門(mén) 1 片三、實(shí)驗(yàn)原理 譯碼：是編碼的反過(guò)程，是將給定的二進(jìn)制代碼翻譯成編碼時(shí)賦予的原意。 譯碼器：實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路。 譯碼器特點(diǎn)： 輸入是以 n 位二進(jìn)制代碼形式出現(xiàn)， 輸出 是與之對(duì)應(yīng)的電位信息。譯碼器分類：通用譯碼器：二進(jìn)制、二 十進(jìn)制譯碼器。 集成譯碼器是一種具有特定邏輯功能的組合邏輯器件，本實(shí)驗(yàn)以雙 2 線 4 線譯碼器 74LS139 為主，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步掌握集成譯碼器。1. 74

8、LS139 管腳及功能由功能表可知：（ 1）使能端（ G=1）時(shí)，四個(gè)譯碼輸出都是無(wú)效電平，即輸出全為高電平“1”；（ 2）使能端（ G=0）時(shí)，譯碼器四個(gè)輸出中僅與輸入對(duì)應(yīng)的一個(gè)輸出端為有效低電平 “0”，其余輸出無(wú)效電平“ 1”；（3） 在使能條件下，每個(gè)輸出都是輸入變量的最小項(xiàng)，因而輸出函數(shù)可寫(xiě)成最小項(xiàng)的 形式。但應(yīng)考慮到芯片是輸出低電平有效，需要轉(zhuǎn)換。2用 74LS139 和門(mén)電路實(shí)現(xiàn)組合電路邏輯變量作為譯碼器輸入變量，即可用 74LS139 和與非門(mén)實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成以下測(cè)試。（1）測(cè)試 2線4線譯碼器 74LS139 的邏輯功能（列出真值表驗(yàn)證之） 。4個(gè)譯碼輸出 引腳

9、 Y0 Y3 接電平指示燈，改變引腳 G、 B、A 的電平，產(chǎn)生相應(yīng)輸出信號(hào)。 觀測(cè)并記錄指示燈的顯示狀態(tài)。（2）用雙 2線4線譯碼器 74LS139 擴(kuò)展為 3線8線譯碼器，畫(huà)出接線圖，列出真 值表，接線并驗(yàn)證真值表。（3）用 74LS139構(gòu)成邏輯函數(shù)發(fā)生器 F= A B C+ AB C ，畫(huà)出接線圖，并在圖中標(biāo)明 芯片引腳號(hào)，列出真值表，接線并驗(yàn)證真值表。五、預(yù)習(xí)要求：1、提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)；2、復(fù)習(xí)譯碼器的工作原理。3、熟悉譯碼器 74LS139 各引腳功能和使用方法，列出真值表，畫(huà)出所要求的具體實(shí) 驗(yàn)線路圖。4、對(duì)于選做實(shí)驗(yàn)，自行設(shè)計(jì)電路。列出必要的真值表、表達(dá)式，畫(huà)出接線圖

10、。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 ：1. 對(duì)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)列真值表，畫(huà)接線圖和標(biāo)出集成塊引腳號(hào)。2. 分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。總結(jié)譯碼器的使用體會(huì)。3. 思考如何用 74LS139 實(shí)現(xiàn)三人表決電路，寫(xiě)出分析過(guò)程。實(shí)驗(yàn)三 數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)正確使用中規(guī)模集成芯片（ MSI）組合邏輯電路，掌握數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用，學(xué) 會(huì)測(cè)試其邏輯功能。7、學(xué)習(xí)集成芯片使能端的功能、用法。8、學(xué)會(huì)利用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)的使用方法。9、學(xué)習(xí)用儀器檢測(cè)故障，排除故障。10、學(xué)習(xí)集成數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展方法 。、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器件1、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)2、74LS153 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器1 片3、萬(wàn)用表、若干連線。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

11、完成以下測(cè)試。（ 1）測(cè)試 74LS153 中一個(gè)四選一數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能（列出真值表驗(yàn)證之） 。 4個(gè)數(shù)據(jù)輸入引腳 C0C3接邏輯開(kāi)關(guān)，改變引腳 B、A 的電平，觀測(cè)并記錄指 示燈的顯示狀態(tài)。（ 2）用雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 74LS153 擴(kuò)展為八選一數(shù)據(jù)選擇器，畫(huà)出接線圖，列出真 值表，接線并驗(yàn)證真值表。（3）用 74LS153構(gòu)成邏輯函數(shù)發(fā)生器 F=A B C +ABC ，畫(huà)出接線圖，并在圖中標(biāo)明 芯片引腳號(hào)，列出真值表，接線并驗(yàn)證真值表。四、預(yù)習(xí)要求：5、提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)；6、復(fù)習(xí)數(shù)據(jù)選擇器的工作原理。7、熟悉數(shù)據(jù)選擇器 74LS153 各引腳功能和使用方法，列出真值表，畫(huà)出

12、所要求的具 體實(shí)驗(yàn)線路圖。8、對(duì)于思考題，列出真值表、寫(xiě)出表達(dá)式，先自行設(shè)計(jì)電路。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 ：1. 對(duì)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)列真值表，畫(huà)接線圖和標(biāo)出集成塊引腳號(hào)。2. 分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題?？偨Y(jié)數(shù)據(jù)選擇器的使用體會(huì)。3. 思考如何用 74LS153 實(shí)現(xiàn)三人表決電路，寫(xiě)出分析過(guò)程，畫(huà)出連線圖，填充相應(yīng) 真值表。實(shí)驗(yàn)四 觸發(fā)器的邏輯功能測(cè)試、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握基本 RS、D、JK 觸發(fā)器邏輯功能及其測(cè)試方法。2熟練掌握觸發(fā)器的基本性質(zhì)：2 個(gè)穩(wěn)態(tài)和觸發(fā)翻轉(zhuǎn)。3了解觸發(fā)器的兩種觸發(fā)方式（脈沖電平觸發(fā)和脈沖邊沿觸發(fā) ）及其觸發(fā)特點(diǎn)。4.學(xué)會(huì)正確使用集成觸發(fā)器。5.學(xué)會(huì)不同觸發(fā)器間相互轉(zhuǎn)換的方法。 （選做）、實(shí)驗(yàn)

13、儀器及器件：1數(shù)學(xué)電路實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)2雙蹤示波器1臺(tái)3萬(wàn)用表1塊4器件：74LS74 雙 D 觸發(fā)器1片74LS73 雙 JK 觸發(fā)器1片74LS00 四 2 輸入與非門(mén)1片三、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)：1對(duì)所用的集成觸發(fā)器查出外引線排列圖，了解集成塊各管腳作用。2復(fù)習(xí) RS、D 、JK 觸發(fā)器的邏輯功能（包括：邏輯符號(hào)、真值表、特性方程、時(shí)序 圖）及不同觸發(fā)器之間相互轉(zhuǎn)換的方法。四、實(shí)驗(yàn)原理： 觸發(fā)器是組成時(shí)序電路的最基本單元，也是數(shù)字邏輯電路中另一種重要的單元電路，它 在數(shù)字系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)中有著廣泛的應(yīng)用。 觸發(fā)器有集成觸發(fā)器和門(mén)電路 （主要是“與非門(mén) ） 組成的觸發(fā)器。按其功能可分為有RS觸發(fā)器、 JK觸發(fā)器

14、、 D觸發(fā)器、 T和T'功能等觸發(fā)器。觸發(fā)方式有電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)兩種。1觸發(fā)器是具有記憶功能能存儲(chǔ)數(shù)字信息的最常用的一種基本單元電路，是構(gòu)成時(shí)序 邏輯電路的基本邏輯部件。觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)： 0 狀態(tài)和 1 狀態(tài)；在適當(dāng) 觸發(fā)信號(hào)作用下， 觸發(fā)器的狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)， 即觸發(fā)器可由一個(gè)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)穩(wěn) 態(tài)。當(dāng)輸入觸發(fā)信號(hào)消失后，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)保持不變（記憶功能） 。2根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和功能的不同，觸發(fā)器有RS 觸發(fā)器、 D 觸發(fā)器、 JK 觸發(fā)器、 T 觸發(fā)器、 T /觸發(fā)器等類型。下面將它們的邏輯功能的表示方法列于下表中：RS 觸發(fā)器SDSRCPQ RDQn+1 Qn不定SDT/

15、觸發(fā)器TQCPQ RDn+1Qn+1特 性 方 程Qn+1=S+RQ nSR=01 信號(hào)雙端輸入2.具有置 0、置 1 、 保持功能3.S 和 R 有約束條 件， SR=0n+1 n n Q =JQ +KQ1 信號(hào)雙端輸入2.具有置 0、置 1 、保持、翻轉(zhuǎn)功能n+1Q =D1 信 號(hào)單端輸 入2.具有置 0、置1 功能n+1 n Q =Qn+1 n Q =T Q1 信號(hào)單端輸入2.具有保持、 翻轉(zhuǎn)功 能1.輸入端接 “ 1”2 具有翻轉(zhuǎn)功能上表中邏輯符號(hào)上的 RD是直接復(fù)位端， SD 是直接置位端，只要 RD 0， SD 1,則觸發(fā)器置 0；RD 1，SD 0,則觸發(fā)器置 1；其作用不受 C

16、P 脈沖的控制。3集成觸發(fā)器的主要產(chǎn)品是 D 觸發(fā)器和 JK 觸發(fā)器，其他功能的觸發(fā)器可由 D、JK 觸發(fā)器 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。將 D 觸發(fā)器的 D 端連到其輸出端 Q，就構(gòu)成 T/觸發(fā)器。將 JK 觸發(fā)器的 J、 K 端連在一起輸入信號(hào)，就構(gòu)成 T 觸發(fā)器； J、 K 端連在一起輸入高電平（或懸空） ，就 構(gòu)成 T/觸發(fā)器。（選做）五實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1基本 RS 觸發(fā)器功能測(cè)試： 將兩個(gè) TTL 與非門(mén)首尾相連構(gòu)成基本 RS 觸發(fā)器，如圖 1 所示。 S、 R 端接電平開(kāi) 關(guān)輸出， Q 、 Q端接電平指示燈，改變 S、 R的電平，觀測(cè)并記錄 Q、Q的值。 將圖中 S、 R端接電平開(kāi)關(guān)， Q 、 Q端接電平

17、顯示燈。按表 1順序在 S、R端加信 號(hào)，觀察并記錄 Q 、 Q端狀態(tài)填入表 1 中，并說(shuō)明其邏輯功能。表1SRQQ邏輯功能11100100 當(dāng)S、 R都接低電平時(shí)，觀察 Q 、 Q端的狀態(tài)。當(dāng) S、 R同時(shí)由低電平跳為高電平 時(shí)，注意觀察 Q、Q端，重復(fù) 35 次，看Q 、Q端的狀態(tài)是否相同， 以正確理解 “不 定”狀態(tài)含義。圖 1 圖2 圖32 D 觸發(fā)器功能測(cè)試： 雙D 觸發(fā)器 74LS74 邏輯符號(hào)如圖 2所示。 將圖中 SD 、 RD 、D、 CP端接電平開(kāi)關(guān)， Q、 Q端接電平顯示燈。按表 2順序輸 入信號(hào)，觀察并記錄 Q、 Q端狀態(tài)填入表中，并說(shuō)明其邏輯功能。表2SDRDCPDQ

18、nQ n 1Qn 1邏輯功能01×××10×××11(0 1)00111(0 1)1013 JK 觸發(fā)器功能測(cè)試： 雙 JK 觸發(fā)器 74LS73 的邏輯符號(hào)如圖 3 所示。 將圖中 SD 、RD 、J、K、CP 端接電平開(kāi)關(guān)， Q、 Q端接電平顯示燈，按下表的順序輸入信號(hào)，觀察并記錄 Q 、Q 端狀態(tài)填入表中，并說(shuō)明其邏輯功能。SDRDCPJKQnQ n 1Qn 1邏輯功能01××××10××××11(1 0)000111(1 0)010111(1 0)

19、100111(1 0)11014觸發(fā)器功能轉(zhuǎn)換： （選做） 將D 觸發(fā)器和 JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成 T/觸發(fā)器，列出表達(dá)式，畫(huà)出這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖。 令 SD = RD =1（懸空）,在CP 端輸入連續(xù)脈沖 （f=1KHZ） ，用示波器同時(shí)觀察并記錄 Q 及 CP 端波形，自擬相應(yīng)表格，比較兩者關(guān)系（兩個(gè)電路都要觀察） 。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1畫(huà)出各實(shí)驗(yàn)線路圖 （標(biāo)出集成塊引腳號(hào) ）及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表，寫(xiě)出各觸發(fā)器特性方程。 2總結(jié)各類觸發(fā)器的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)五 計(jì)數(shù)器的邏輯功能、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握集成計(jì)數(shù)器的邏輯功能測(cè)試方法及其應(yīng)用。 2運(yùn)用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。、實(shí)驗(yàn)儀器和器件1臺(tái)1臺(tái)2片1片1數(shù)字電路實(shí)

20、驗(yàn)箱2示波器3器件：74LS162 同步 4 位 BCD 計(jì)數(shù)器74LS00 2 輸入四與非門(mén)、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)：1復(fù)習(xí)教材中有關(guān)集成塊 74LS162 的內(nèi)容，了解其邏輯功能。查出其外引線排列圖， 了解各管腳的作用。2復(fù)習(xí)用 74LS162 構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的兩種方法（反饋歸零法和反饋置數(shù)法）四、實(shí)驗(yàn)原理：計(jì)數(shù)器是一個(gè)用以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能的時(shí)序邏輯部件， 它不僅可以用來(lái)對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)， 還 常用做數(shù)字系統(tǒng)的定時(shí)、分頻和執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算以及其他特定的邏輯功能。計(jì)數(shù)器的種類很多。 按構(gòu)成計(jì)數(shù)器中的各觸發(fā)器是否使用一個(gè)時(shí)鐘脈沖源來(lái)分有： 同步 計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器；根據(jù)計(jì)數(shù)進(jìn)制的不同分為： 二進(jìn)制、十進(jìn)制和任意進(jìn)

21、制計(jì)數(shù)器； 根據(jù) 計(jì)數(shù)的增減趨勢(shì)分為：加法、減法和可逆計(jì)數(shù)器； 還有可預(yù)置數(shù)和可編程功能計(jì)數(shù)器等。目 前，TTL 和CMOS 集成計(jì)數(shù)器都有較齊全的品種。使用者只需借助于器件手冊(cè)提供的功能 表和引腳排列圖，就能正確地運(yùn)用這些器件。74LS162 管腳圖和功能表：74LS162 是同步 4 位 BCD 計(jì)數(shù)器，具有下述功能： 異步清零： CR=1 ， Q 3Q 2Q 1Q 0=0000 異步置數(shù)： CR=0， LD =0， Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0 保持： CR=0， LD =1，CPU=CPD=1,Q3Q2Q1Q0保持原態(tài) 加計(jì)數(shù)： CR=0, LD =1，CPU=CP，CPD=1，

22、Q3Q2Q1Q0 按加法規(guī)律計(jì)數(shù) 利用集成計(jì)數(shù)器芯片可方便地構(gòu)成任意（N）進(jìn)制計(jì)數(shù)器。方法： 反饋歸零法：是利用計(jì)數(shù)器清零端的清零作用，截取計(jì)數(shù)過(guò)程中的某一個(gè)中間狀態(tài) 控制清零端， 使計(jì)數(shù)器由此狀態(tài)返回到零重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。 把模數(shù)大的計(jì)數(shù)器改成模 數(shù)小的計(jì)數(shù)器。關(guān)鍵：是清零信號(hào)的選擇與芯片的清零方式有關(guān)。 異步清零方式以 N 作為清零信號(hào)或 反饋?zhàn)R別碼， 其有效循環(huán)狀態(tài)為 0 N-1；同步清零方式以 N-1 作為反饋?zhàn)R別碼， 其有效循環(huán)狀態(tài)為 0 N-1。還要注意清零端的有效電平，以確定用與門(mén)還是與 非門(mén)來(lái)引導(dǎo)。 反饋置數(shù)法：是利用具有置數(shù)功能的計(jì)數(shù)器，截取從Nb 到 Na之間的 N 個(gè)有效狀態(tài)

23、構(gòu)成 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。其方法是當(dāng)計(jì)數(shù)器的狀態(tài)循環(huán)到Na時(shí)，由 Na構(gòu)成的反饋信號(hào)提供置數(shù)指令，由于事先將并行置數(shù)數(shù)據(jù)輸入端置成了Nb 的狀態(tài)，所以置數(shù)指令到來(lái)時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出端被置成 Nb，再來(lái)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器在 Nb 基礎(chǔ)上繼續(xù)計(jì)數(shù) 直至 Na，又進(jìn)行新一輪置數(shù)、計(jì)數(shù)。關(guān)鍵：是反饋?zhàn)R別碼的確定與芯片的置數(shù)方式有關(guān)。 異步置數(shù)方式以 Na =Nb+N 作為反饋 識(shí)別碼，其有效循環(huán)狀態(tài)為 N bN a；同步置數(shù)方式以 Na =N b+N-1 作為反饋?zhàn)R別 碼，其有效循環(huán)狀態(tài)為 Nb Na。還要注意置數(shù)端的有效電平，以確定用與門(mén)還是 與非門(mén)來(lái)引導(dǎo)。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1測(cè)試集成計(jì)數(shù)器 74LS162 的邏

24、輯功能： 按芯片引腳圖將 CR、 LD 、D3、D2、D1、D0 端接電平開(kāi)關(guān)， Q3、Q2、Q1、Q0 端接 電平顯示燈。測(cè)試 Q3Q0狀態(tài)填入表 1 中，并說(shuō)明邏輯功能。表1輸入輸出邏輯功能CRLDD3D2D1D0Q3Q2Q1 Q01×××××00101001×××× 將 CR=0、 LD =1，Q3、Q2、Q1、Q0端接電平顯示燈、 并同時(shí)分別接譯碼顯示電路 “8、 4、 2、 1”插孔上， CPU 、CPD分別輸入連續(xù)脈沖 (f=1HZ) ，觀察數(shù)碼管數(shù)字的變化， 同時(shí)記錄 Q3Q0 狀態(tài)填入表

25、2。表2加計(jì)數(shù)輸出CP U=CP CPD=1Q3 Q2 Q1 Q001234567892用 74LS192 構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器： 反饋歸零法： 用一片 74LS162 和一片 74LS00 組成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。按圖 2 接線，將 Q3、Q2、 Q1、 Q0端接電平顯示燈、并同時(shí)分別接到譯碼顯示電路“、8 4、 2、 1”插孔上， CPU 輸入連續(xù)脈沖 (f= 1HZ )，觀察數(shù)碼管數(shù)字的變化，同時(shí)記錄Q3Q0狀態(tài)填入表 4 中。 CPU端輸入連續(xù)脈沖 (f= 1KHZ )，用雙蹤示波器同時(shí)觀測(cè)并記錄CP和 Q2的波形，比較其頻率。圖2表4CP輸出（1HZ）Q3 Q2 Q1 Q00123456 反

26、饋置數(shù)法：自行設(shè)計(jì)，用一片 74LS162 和一片 74LS00 組成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 （ 3）任選一種方法，用兩片 74LS162 和一片 74LS00 組成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 （選做）。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 1畫(huà)出測(cè)試電路（標(biāo)出集成塊引腳號(hào)）和實(shí)驗(yàn)波形及數(shù)據(jù)表、分析測(cè)試結(jié)果。 2設(shè)計(jì)構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器的兩種方法，并畫(huà)出相應(yīng)的狀態(tài)圖。 3討論實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 循環(huán)燈電路（選做）一、實(shí)驗(yàn)任務(wù)和目的l、實(shí)驗(yàn)任務(wù) 設(shè)計(jì)并組裝產(chǎn)生循環(huán)燈所需的下列狀態(tài)序列的電路。2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1）熟悉雙向移位寄存器的工作原理、集成電路的使用方法和使能端的作用。（ 2）學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)和組裝特殊狀態(tài)序列的移位寄存器（計(jì)數(shù)

27、器）。（ 3）學(xué)習(xí)分析和排除故障。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)所要求實(shí)現(xiàn)的電路。其方框圖見(jiàn)下圖所示。選定器件型號(hào)。畫(huà)出安裝圖。 用寄存器的每一位控制一組燈。 各組燈布置成各式各樣的圖案。 由于寄存器具有不同的 狀態(tài)， 點(diǎn)亮的燈光就形成多種多樣的美麗的畫(huà)面。 寄存器的狀態(tài)不斷地循環(huán)變化， 又給這些 圖案添加了動(dòng)感。因此，設(shè)計(jì)最佳的寄存器狀態(tài)序列，就會(huì)形成動(dòng)人的燈光循環(huán)。而在其中， 數(shù)字電路的任務(wù)就是提供循環(huán)燈所需的狀態(tài)序列。 方法之一， 就是用雙向移 位寄存器與一個(gè)次態(tài)邏輯電路來(lái)產(chǎn)生，如圖所示。這個(gè)次態(tài)邏輯電路以寄存器的并行輸出 Q3、Q2、Q1、Q0為自變量。函數(shù)是 M、DSL和 DSR。其中， M 控制寄存器的移位方向， M=1， 寄存器左移； M 0，右移。 DSL 是左移串行輸入； DSR是右移串行輸入。由現(xiàn)態(tài)（第 n 拍） 和次態(tài)（第 n l 拍）的 Q3Q2Q1Q0，可確定寄存器應(yīng)向左移還是向右移，串行輸入應(yīng)該是1還是 0。從而列出真值表，畫(huà)出次態(tài)邏輯電路，實(shí)現(xiàn)預(yù)