電子線路實(shí)驗(yàn)-數(shù)電-2013課件

數(shù)字電子線路實(shí)驗(yàn)電工電子教學(xué)基地電子線路實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：一、組合邏輯研究（一）二、組合邏輯研究（二）三、集成觸發(fā)器四、計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用研究五、移位寄存器及其應(yīng)用六、脈沖電路的產(chǎn)生與整形實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庥肧SI器件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單組合邏輯電路的方法。了解編碼、譯碼與顯示的工作原理。掌握用MSI器件實(shí)現(xiàn)四位全加器的方法，并掌握全加器的應(yīng)用。*熟悉四位數(shù)字比較器的原理，掌握四位數(shù)字比較器的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)所用儀器、設(shè)備萬用表一塊直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)板一塊實(shí)驗(yàn)說明組合邏輯電路是數(shù)字電路中最常見的邏輯電路之一，它是根據(jù)給定的邏輯功能，設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)這些功能的邏輯電路。組合邏輯電路的特點(diǎn)，就是在任一時(shí)刻電路的輸出僅取決于該時(shí)刻的輸入信號(hào)，而與信號(hào)作用前電路所處的狀態(tài)無關(guān)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）基本命題三變量多數(shù)表決器一位全加器編碼、譯碼、顯示電路四位全加器電路基本命題11.用四2輸入與非門74LS00，按照P104圖4-1-1連接實(shí)驗(yàn)線路，輸入加邏輯開關(guān)，輸出加LED燈，測(cè)試三變量多數(shù)表決器的功能，并記錄真值表。圖4-1-1用門電路實(shí)現(xiàn)的多數(shù)表決電路

基本命題22.用四2輸入異或門74LS86和四2輸入與非門74LS00組成1位全加器電路，輸入加邏輯開關(guān)，輸出加LED燈，測(cè)試其功能,并記錄真值表。圖4-1-21位全加器電路基本命題33.組成編碼-譯碼-顯示電路

8-3線優(yōu)先編碼器74LS148、7段字型譯碼器74LS48(248)和數(shù)碼管。

將編碼器8個(gè)數(shù)據(jù)輸入端接至實(shí)驗(yàn)板上的邏輯開關(guān)，依次給8個(gè)輸入端送0-1信號(hào)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖4-1-3編碼、譯碼與顯示電路基本命題44.用MSI器件74LS283實(shí)現(xiàn)四位全加器電路，用譯碼-顯示電路顯示其全加和，并將結(jié)果填入表4-1-1中。數(shù)碼顯示結(jié)果轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)001001010001001101101011010表4-1-1擴(kuò)展命題用異或門74LS86和四位全加器74LS283實(shí)現(xiàn)四位減法器，用譯碼-顯示電路顯示其差，并將結(jié)果填入表4-1-2中。用四位全加器74LS283實(shí)現(xiàn)由8421碼到余3碼的轉(zhuǎn)換，列表驗(yàn)證其真值表。表4-1-2數(shù)碼顯示01000010

10010010

10000001

組合邏輯研究（二）實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庾g碼器、數(shù)據(jù)選擇器的工作原理及其功能;掌握用譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路的方法。實(shí)驗(yàn)說明兩種MSI器件：譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器1.譯碼器（通用譯碼器） 譯碼器是一個(gè)多路輸入、多路輸出的組合邏輯電路，其功能是將輸入的一組二進(jìn)制代碼譯成與其相應(yīng)的特定含義（如十進(jìn)制、地址線、指令等）。常見的MSI譯碼器有2-4譯碼器（74LS139）、3-8譯碼（74LS138）、4-16譯碼器（74LS154）等。下面主要介紹3-8譯碼器74LS138。圖5-574LS138管腳圖2.數(shù)據(jù)選擇器 又稱多路開關(guān)（MUX），是一個(gè)多路輸入、單端輸出（有的具有互補(bǔ)輸出端）的組合邏輯器件。其工作原理類似于一個(gè)單刀多擲開關(guān)，在地址碼（或稱選擇輸入端）的控制下將某一路的輸入作為輸出，以實(shí)現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)選擇器有74LS157（四2選1MUX），74LS153（雙4選1MUX），74LS151（8選1MUX），74LS150（16選1MUX）等。 這里主要介紹8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）基本命題1．用3-8譯碼器74LS138和門電路實(shí)現(xiàn)三變量多數(shù)表決器電路，參考P113圖4-2-3。2．用3-8譯碼器實(shí)現(xiàn)函數(shù)：3．用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151實(shí)現(xiàn)函數(shù)（二）擴(kuò)展命題 3.用3-8譯碼器74LS138和門電路設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字顯示報(bào)警電路。 要求： 用譯碼、顯示電路來顯示，裝置共有三個(gè)報(bào)警信號(hào)； 當(dāng)?shù)谝宦酚袌?bào)警信號(hào)時(shí)，數(shù)碼管顯示1； 當(dāng)?shù)诙酚袌?bào)警信號(hào)時(shí)，數(shù)碼管顯示2； 當(dāng)?shù)谌酚袌?bào)警信號(hào)時(shí)，數(shù)碼管顯示3； 當(dāng)有兩路或兩路以上有報(bào)警信號(hào)時(shí)，數(shù)碼管均顯示8； 當(dāng)無報(bào)警信號(hào)時(shí)，數(shù)碼管顯示0。三、集成觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜こＳ糜|發(fā)器的基本結(jié)構(gòu)及其邏輯功能。能用觸發(fā)器設(shè)計(jì)基本的時(shí)序邏輯電路。實(shí)驗(yàn)所用儀器、設(shè)備萬用表直流穩(wěn)壓電源函數(shù)信號(hào)發(fā)生器雙蹤示波器數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)說明觸發(fā)器是組成時(shí)序邏輯電路的最基本邏輯單元，在數(shù)字系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)中有著廣泛的應(yīng)用，集成觸發(fā)器不僅作為獨(dú)立的集成元件被大量使用，而且還是組成計(jì)數(shù)器、移位寄存器或其它時(shí)序電路的基本單元電路。觸發(fā)器按結(jié)構(gòu)分主要有鐘控式、維持阻塞式、主從式和邊沿觸發(fā)式四種，按功能可分為RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T和觸發(fā)器等，按觸發(fā)方式分有邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)兩種。1.D觸發(fā)器D觸發(fā)器的邏輯符號(hào)如圖5-9所示，觸發(fā)器的次態(tài)決定于CP脈沖上升沿到來之前D的狀態(tài)，即2．JK觸發(fā)器JK觸發(fā)器的邏輯符號(hào)如圖5-10所示。它的基本結(jié)構(gòu)形式有主從式和邊沿觸發(fā)兩種，且多為邊沿觸發(fā)，一般情況下是在CP脈沖的下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的。觸發(fā)器次態(tài)取決于下列方程：圖5-10JK觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）基本命題 條件：給定器件為雙D觸發(fā)器（74LS74）1只，雙JK觸發(fā)器（74LS76）2只，四2輸入異或門（74LS86）1只，六反相器（74LS04）1只。 1.用雙D觸發(fā)器74LS74構(gòu)成一個(gè)異步的四進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，并進(jìn)行邏輯功能的驗(yàn)證. (1)用單脈沖輸入，觸發(fā)器狀態(tài)用指示燈顯示。 (2)用1KHZ連續(xù)脈沖輸入，用示波器比較其輸 入、輸出信號(hào)波形。2.用雙JK觸發(fā)器74LS76構(gòu)成一個(gè)同步四進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，并進(jìn)行邏輯功能的驗(yàn)證。（1）用單脈沖輸入，觸發(fā)器狀態(tài)用指示燈顯示。（2）用1KHZ連續(xù)脈沖輸入，用示波器比較其輸入、輸出信號(hào)波形。3．用雙JK觸發(fā)器74LS76，設(shè)計(jì)一個(gè)單次脈沖發(fā)生器。要求將頻率高的系列脈沖和手控觸發(fā)脈沖分別作為兩個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入。只要手控脈沖送出一個(gè)脈沖（高電平一次或低電平一次），單次脈沖發(fā)生器就送出一個(gè)脈沖，該脈沖與手控觸發(fā)脈沖的時(shí)間長(zhǎng)短無關(guān)。4．用雙JK觸發(fā)器74LS76和門電路設(shè)計(jì)三相脈沖信號(hào)源電路要求電路輸出三相脈沖源，其中超前，超前，與反相。（二）擴(kuò)展命題條件：給定器件為雙D觸發(fā)器（74LS74）1只，雙JK觸發(fā)器（74LS76）2只，四2輸入與非門（74LS00）1只，三3輸入與非門（74LS10）1只，四2輸入與門（74LS08）1只，六反相器（74LS04）1只，七段字型譯碼器（74LS48）1只，共陰極數(shù)碼管（LTS-547RF）1只。1．用雙D觸發(fā)器74LS74和與非門74LS00設(shè)計(jì)一個(gè)廣告流水燈同步時(shí)序電路，廣告流水燈有四個(gè)燈，這四個(gè)燈始終是一暗三明且暗燈循環(huán)右移，其狀態(tài)圖如圖5-11所示，圖中¤表示燈亮，◎表示燈暗。 1CP◎¤

¤

¤ 2CP¤◎¤

¤ 3CP¤

¤◎¤ 4CP¤

¤

¤◎圖5-11廣告流水燈狀態(tài)圖

2．用兩片JK觸發(fā)器和門電路設(shè)計(jì)一個(gè)8421碼的同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，并進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：（1）將計(jì)數(shù)器的四個(gè)輸出端加至由74LS48與數(shù)碼管組成的譯碼、顯示電路的輸入端，CP用實(shí)驗(yàn)板上的1HZ脈沖信號(hào)，觀察顯示結(jié)果。

(2)加入1KHZ方波信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)，觀察并記錄輸入、輸出號(hào)的波形。參考電路1.圖為用雙D觸發(fā)器74LS74實(shí)現(xiàn)二分頻功能CPQ1Q1D2.圖為用雙J-K觸發(fā)器74LS76實(shí)現(xiàn)四分頻功能CPQ1Q2圖5-154.計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用研究實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜び?jì)數(shù)器的工作原理，掌握中規(guī)模計(jì)數(shù)器（MSI）邏輯功能及其應(yīng)用。掌握計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)方法，并會(huì)用中規(guī)模計(jì)數(shù)器（MSI）實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。實(shí)驗(yàn)儀器萬用表一塊直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)雙蹤示波器一臺(tái)邏輯分析儀一臺(tái)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)板一塊計(jì)數(shù)器是一種使用相當(dāng)廣泛的功能器件，現(xiàn)在無論是TTL還是CMOS集成電路，都有品種齊全的MSI計(jì)數(shù)器。在這一節(jié)實(shí)驗(yàn)中，我們所用計(jì)數(shù)器均為TTL器件，因此，以下介紹實(shí)驗(yàn)中所用的幾種計(jì)數(shù)器。

74LS90是一個(gè)二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的異步計(jì)數(shù)器,具有計(jì)數(shù)、清“0”及置“9”功能，內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由四只JK觸發(fā)器構(gòu)成，下降沿觸發(fā)且為雙時(shí)鐘結(jié)構(gòu)，兩個(gè)時(shí)鐘分別是和。用74LS90構(gòu)成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器有兩種接法。一種是8421BCD碼接法：將作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘，和其中一個(gè)輸出端連接在一起，則輸出是8421BCD碼計(jì)數(shù)器。另一種是5421BCD碼計(jì)數(shù)將作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘，和其中一個(gè)輸出端連接在一起，則輸出是5421BCD碼計(jì)數(shù)器。用74LS90可以獲得模M=2、5、10的計(jì)數(shù)器。若利用清“0”、置“9”功能，引入適當(dāng)反饋就可構(gòu)成10以內(nèi)的任意進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。1．74LS90—異步二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)說明2.74LS161、74LS163—可編程4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器

同步計(jì)數(shù)器是指計(jì)數(shù)器內(nèi)所有觸發(fā)器都在同一時(shí)鐘脈沖作用下、在同一時(shí)刻翻轉(zhuǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是計(jì)數(shù)速度快。74LS161和74LS163除了具有普通4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器的功能外，還具有可編程計(jì)數(shù)器的編程功能。可編程計(jì)數(shù)器的編程方法有兩種，一種是由計(jì)數(shù)器的不同輸出組合來控制計(jì)數(shù)器的模；另一種是通過改變計(jì)數(shù)器的預(yù)置輸入數(shù)據(jù)來改變計(jì)數(shù)器的模。這兩種編程方法也同樣適用于其它可編程計(jì)數(shù)器。

74LS161具有異步清零、同步置數(shù)的功能。其中，是異步清零輸入端，低電平有效；LD是同步并行置數(shù)控制端，低電平有效；P和T具有保持和禁止計(jì)數(shù)的功能，只要P和T兩端中有一端為零，計(jì)數(shù)器即為保持狀態(tài)，要正常計(jì)數(shù)，它們必須都為高電平。是進(jìn)位輸出端，其平時(shí)為低電平，當(dāng)74LS161計(jì)數(shù)計(jì)到最大值時(shí)，翻轉(zhuǎn)為高電平，寬度為一個(gè)時(shí)鐘周期。D~A是并行數(shù)據(jù)輸入端，是數(shù)據(jù)輸出端。

74LS163除具有同步清零的功能外，其它功能均同74LS161。用74LS161構(gòu)成的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方法有兩種，一種是從零開始計(jì)數(shù)，另一種是從某一數(shù)碼（非零）開始計(jì)數(shù)。圖5-1674LS161外引線排列圖3.74LS192、74LS193—雙時(shí)鐘4位加/減同步計(jì)數(shù)器

74LS192和74LS193是雙時(shí)鐘4位加/減同步計(jì)數(shù)器，其管腳排列圖及個(gè)管腳的功能均相同，不一樣的是，74LS192是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，74LS193是二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)加時(shí)鐘，為高電平時(shí)，進(jìn)行加法計(jì)數(shù)；當(dāng)加時(shí)鐘，為高電平時(shí)，進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，時(shí)鐘為上升沿觸發(fā)。管腳排列圖中，為加計(jì)數(shù)進(jìn)位輸出端，當(dāng)74LS192和74LS193加計(jì)數(shù)計(jì)到最大值時(shí)，輸出一個(gè)低電平信號(hào)（平時(shí)為高電平）；為減計(jì)數(shù)借位輸出端，當(dāng)這兩個(gè)計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)計(jì)到最小值即零時(shí)，輸出一個(gè)低電平信號(hào)（平時(shí)為高電平）。和的負(fù)脈沖寬度等于時(shí)鐘方波脈沖低電平寬度。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）基本命題

條件：給定二-五-十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器（74LS90）1只，二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器（74LS161）1只，四2輸入與非門（74LS00）1只，三3輸入與非門（74LS10）1只，雙時(shí)鐘BCD同步加/減計(jì)數(shù)器（74LS192）1只，七段字型譯碼器（74LS48）1只，共陰極數(shù)碼管（LTS-547RF）1只。用異步二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS90構(gòu)成8421BCD碼計(jì)數(shù)器。用二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161和與非門設(shè)計(jì)M=7加法計(jì)數(shù)器（用兩種方法實(shí)現(xiàn)）。*用74LS192實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，先用靜態(tài)測(cè)試法驗(yàn)證計(jì)數(shù)器的邏輯功能，然后用示波器雙蹤觀察并記錄輸入、輸出波形。用兩片74LS161和門電路設(shè)計(jì)模50計(jì)數(shù)器。要求完成電路設(shè)計(jì)，先將計(jì)數(shù)器時(shí)鐘置為1Hz方波信號(hào)，輸出接譯碼、顯示電路，在數(shù)碼管上觀察輸出狀態(tài)變化；然后將時(shí)鐘頻率改為1KHZ方波信號(hào)，用邏輯分析儀觀察并記錄輸入、輸出波形。

（二）擴(kuò)展命題

條件：給定器件為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（74LS161）2只，8選1數(shù)據(jù)選擇器（74LS151）2只，四2輸入與非門（74LS00）1只，三3輸入與非門（74LS10）1只，雙四輸入與非門（74LS20）1只，六反相器（74LS04）1只。用74LS161和74LS151設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)型序列碼產(chǎn)生器，產(chǎn)生的序列碼為1101000101。將6MHz信號(hào)分別2分頻、10分頻、20分頻、46分頻、60分頻，并用數(shù)據(jù)選擇器選出其中一個(gè)。用兩片74LS161級(jí)聯(lián)組成兩位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，要求用串行進(jìn)位式和并行進(jìn)位式兩種方法，輸出用譯碼、顯示電路顯示。

參考電路圖5-171.2.（1）例：M=6圖5-18（2）圖5-194.圖5-215.設(shè)計(jì)過程分兩步：根據(jù)序列碼的長(zhǎng)度M設(shè)計(jì)模M計(jì)數(shù)器，狀態(tài)可以自定；按計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系和序列碼的要求設(shè)計(jì)組合輸出網(wǎng)絡(luò)。由于計(jì)數(shù)器的狀態(tài)設(shè)置和輸出序列的更改比較方便，而且還能同時(shí)產(chǎn)生多組序列碼。5.給定序列長(zhǎng)度P=10，故先用74LS161設(shè)計(jì)一個(gè)模10的計(jì)數(shù)器，我們利用74LS161的預(yù)置端LD，用后10個(gè)狀態(tài)，即0110~1111。令該10個(gè)狀態(tài)中每一個(gè)狀態(tài)的輸出符合給定序列的要求，列出其真值表如表所示，對(duì)應(yīng)的輸出卡諾圖如圖(a)所示。采用八選一數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)，電路如圖(b)所示。真值表設(shè)計(jì)過程及邏輯圖5.移位寄存器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ひ莆患拇嫫鞯慕Y(jié)構(gòu)及工作原理掌握移位寄存器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)儀器萬用表一塊直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)雙蹤示波器一臺(tái)邏輯分析儀一臺(tái)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)板一塊

移位寄存器是由多級(jí)觸發(fā)器構(gòu)成的。代碼的移位是在統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖控制下進(jìn)行的。每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖，原存于寄存器的代碼就按規(guī)定的方向（左或右）同步移一位。移位寄存器的類型，按移位的方式可分為左移、右移和雙向移位寄存器；按其輸入方式可分為并行輸入.并行輸出、并行輸入.串行輸出、串行輸入.并行輸出、串行輸入.串行輸出等幾種。本實(shí)驗(yàn)所用移位寄存器是74LS194，下面予以介紹。

74LS194是4位雙向移位寄存器，它具有并行輸入、并行輸出、左移和右移的功能。74LS194的操作主要由兩個(gè)工作方式控制端來決定。當(dāng)，為保持狀態(tài)；當(dāng)，進(jìn)行右移操作，當(dāng)，進(jìn)行左移操作；當(dāng)，進(jìn)行送數(shù)操作。在后三種操作中，都是同步的，即必須有時(shí)鐘信號(hào)，在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿到來時(shí)，進(jìn)行左移、右移和送數(shù)操作。實(shí)驗(yàn)說明實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）基本命題

條件：給定器件為雙向移位寄存器(74LS194)1只，三3輸入或非門(74LS27)1只，四2輸入與非門(74LS00)1只。用雙向移位寄存器74LS194與門電路構(gòu)成具有自啟動(dòng)特性的環(huán)形計(jì)數(shù)器。其有效循環(huán)狀態(tài)如圖5-22所示，用示波器觀察并記錄輸入、輸出波形。用雙向移位寄存器74LS194與門電路構(gòu)成具有自啟動(dòng)特性的扭環(huán)計(jì)數(shù)器。其有效循環(huán)狀態(tài)如圖5-23所示，用示波器觀察并記錄輸入、輸出波形。用雙向移位寄存器74LS194和與非門構(gòu)成7分頻電路。用74LS194和74LS138設(shè)計(jì)一個(gè)同時(shí)產(chǎn)生兩組序列碼的雙序列碼發(fā)生器，兩組代碼分別是：z1=110101，z2=010110。圖5-1環(huán)形計(jì)數(shù)器有效循環(huán)狀態(tài)圖

圖5-2扭環(huán)計(jì)數(shù)器有效循環(huán)狀態(tài)（二）擴(kuò)展命題

條件：給定器件為3-8譯碼器(74LS138)1只，雙向移位寄存器(74LS194)2只，四2輸入與非門(74LS00)1只，三3輸入與非門(74LS10)1只，雙四輸入與非門(74LS20)1只，六反相器(74LS04)1只。

設(shè)計(jì)模M=7的移位型計(jì)數(shù)器（具有自啟動(dòng)特性）。用兩片74LS194和一片74LS138設(shè)計(jì)可編程分頻器，分頻比N的范圍為。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的四路彩燈顯示系統(tǒng)，要求兩種花型以同一頻率循環(huán)演示，演示花型為：依次漸亮，第1路彩燈先亮，接著第2、第3、第4路彩燈逐漸點(diǎn)亮。依次漸滅，第4路彩燈先暗，接著第3、第2、第1路彩燈逐漸變暗。參考電路圖5-31.2.圖5-4圖5-53.M=7首先用74LS194設(shè)計(jì)一個(gè)具有自校正的模6扭環(huán)型計(jì)數(shù)器如圖(a)所示，并畫出輸出序列卡諾圖如圖(b)所示。然后用一片3-8譯碼器和與非門實(shí)現(xiàn)輸出組合邏輯。6.

脈沖電路的產(chǎn)生與整形實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕榻B用門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路與多諧振蕩器電路的特點(diǎn)和振蕩頻率的估算方法。熟悉555振蕩器的工作原理，掌握555定時(shí)器的典型應(yīng)用。掌握用示波器觀察和測(cè)量脈沖波形及其參數(shù)的方法。實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)備萬用表一塊直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)雙蹤示波器一臺(tái)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)板一塊實(shí)驗(yàn)說明1.單穩(wěn)態(tài)電路 利用集成邏輯門的開關(guān)作用和倒相作用，加上適當(dāng)?shù)腞C元件，可以構(gòu)成各種簡(jiǎn)單可靠的脈沖產(chǎn)生和整形電路，例如單穩(wěn)態(tài)電路、多諧振蕩器電路等。本小節(jié)討論單穩(wěn)態(tài)電路。 圖6-1為微分型單穩(wěn)電路，圖中為輸入微分電路，兩個(gè)門之間用RC微分電路相連。圖6-2為積分型單穩(wěn)電路，此電路中，觸發(fā)脈沖直接加在非門的輸入端上。圖6-1微分單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路圖6-2積分單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的共同特點(diǎn)是：觸發(fā)脈沖未加入前，電路處于穩(wěn)態(tài)，此時(shí)可以測(cè)得各門的輸入和輸出電位。觸發(fā)脈沖加入后（圖5.23所示為負(fù)脈沖觸發(fā)，圖5-34所示為正脈沖觸發(fā)），電路立刻進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的時(shí)間，即輸出脈沖的寬度只取決于RC數(shù)值的大小，與觸發(fā)脈沖無關(guān)。我們已經(jīng)知道，在只含有一個(gè)儲(chǔ)能元件的電路中，某一點(diǎn)電壓的過渡過程可用下式表示為：整理后得：在微分型電路中，由式可推導(dǎo)得到（過程略）：2.多諧振蕩器 多諧振蕩器是一種脈沖波形產(chǎn)生電路，它是數(shù)字電路中不可缺少的電路單元。由與非門組成的多諧振蕩器電路形式多種多樣，有環(huán)形、對(duì)稱型和非對(duì)稱型等。圖6-3（左）是一種對(duì)稱型的單定時(shí)多諧振蕩器，它由兩個(gè)與非門交叉耦合而成，定時(shí)元件為R、C。R的取值必須使門電路工作在線性過度區(qū)，一般為幾百，電容C的取值在內(nèi)任選。圖中門2反饋電阻可使電路易于起振，對(duì)振蕩頻率無影響。圖6-3（右）是電路的振蕩波形。圖6-3TTL多諧振蕩器左：電路右：波形根據(jù)波形可以計(jì)算出多諧振蕩器在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)停留的時(shí)間，進(jìn)而可求出振蕩器的振蕩周期為：3.集成定時(shí)器（1）555定時(shí)器的基本結(jié)構(gòu) 555定時(shí)器是一種雙極型模擬數(shù)字兼容的集成器件，只需在其外部配上少量的阻容元件，就可以構(gòu)成單穩(wěn)、多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器等脈沖電路。由于它使用靈活、方便，電源范圍大，因而廣泛地應(yīng)用在波形產(chǎn)生、變換、測(cè)量與控制等方面。圖6-4為它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。其中，三極管T起開關(guān)控制作用為同相比較器，為反相比較器，和比較器的基準(zhǔn)電壓由電源電壓及內(nèi)部電阻的分壓比決定。RS觸發(fā)器具有復(fù)位控制功能，可以控制T的導(dǎo)通與截止。圖6-4555定時(shí)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（2）55