《電工與電子技術(shù)》項(xiàng)目四

電工與電子技術(shù)項(xiàng)目四數(shù)碼顯示電子鐘的組裝與調(diào)試數(shù)碼顯示電子鐘的裝配與調(diào)試任務(wù)二任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試知識(shí)目標(biāo)了解數(shù)碼管的使用方法；掌握集成觸發(fā)器的邏輯功能和使用方法；掌握常見(jiàn)計(jì)數(shù)器的工作原理和分析方法；了解數(shù)碼顯示電子鐘的設(shè)計(jì)思路；了解數(shù)碼顯示電子鐘的工作原理；掌握時(shí)、分計(jì)數(shù)電路的實(shí)現(xiàn)方法；學(xué)習(xí)數(shù)碼顯示電子鐘的整機(jī)調(diào)試方法。項(xiàng)目四數(shù)碼顯示電子鐘的組裝與調(diào)試能力目標(biāo)能夠根據(jù)電路參數(shù)選擇器件并檢測(cè)其性能；能夠讀懂電路原理圖和印刷電路板圖；能夠完成數(shù)碼顯示電子鐘器件的焊接、組裝和調(diào)試；能夠排除調(diào)試過(guò)程中遇到的故障；熟練使用常用工具和儀表。項(xiàng)目四數(shù)碼顯示電子鐘的組裝與調(diào)試任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試任務(wù)導(dǎo)入請(qǐng)和組員按圖4-1所示組裝十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。CP選用手動(dòng)的單次脈沖或1Hz的固定脈沖。圖4-1十進(jìn)制計(jì)數(shù)器任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試知識(shí)準(zhǔn)備譯碼器一、譯碼是將二進(jìn)制代碼或二-十進(jìn)制代碼還原為其原來(lái)所代表的字符的過(guò)程，能實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路稱(chēng)為譯碼電路或譯碼器。譯碼器是一個(gè)多輸入、多輸出電路，它的輸入是二進(jìn)制代碼或二-十進(jìn)制代碼，輸出是代碼所代表的字符。譯碼器大致可分成三類(lèi)：二進(jìn)制譯碼器、二-十進(jìn)制譯碼器和顯示譯碼器。數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī)主機(jī)到顯示器的過(guò)程就是譯碼的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程需要譯碼器來(lái)完成。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試二進(jìn)制譯碼器（一）二進(jìn)制譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼“翻譯”成為其原來(lái)所對(duì)應(yīng)信息的組合邏輯電路。它有n個(gè)輸入端，2n個(gè)輸出端。一般稱(chēng)為n線-2n線譯碼器，且對(duì)應(yīng)于輸入代碼的每一種狀態(tài)，2n個(gè)輸出中只有一個(gè)為1(或?yàn)?)，其余全為0(或?yàn)?)。圖4-2所示為3線-8線譯碼器74LS138的引腳排列及慣用圖形符號(hào)。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試圖4-23線-8線譯碼器74LS138的引腳排列及慣用圖形符號(hào)任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試由表4-1所示可以得到其邏輯函數(shù)表達(dá)式為任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試二-十進(jìn)制譯碼器（二）把二-十進(jìn)制代碼翻譯成10個(gè)十進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的電路稱(chēng)為二-十進(jìn)制譯碼器，也稱(chēng)為BCD譯碼器。二-十進(jìn)制譯碼器74LS42的引腳排列及慣用圖形符號(hào)如圖4-3所示，它有4個(gè)輸入端，10個(gè)輸出端，輸入的是十進(jìn)制數(shù)的4位二進(jìn)制編碼(BCD碼)，分別用A3、A2、A1、A0表示；輸出的是與10個(gè)十進(jìn)制數(shù)字相對(duì)應(yīng)的10個(gè)信號(hào)，用Y9~Y0表示，低電平有效。由于二-十進(jìn)制譯碼器有4根輸出線，所以又稱(chēng)為4線-10線譯碼器。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試圖4-3二-十進(jìn)制譯碼器74LS42引腳排列及慣用圖形符號(hào)任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試由表4-2所示可以得到其邏輯函數(shù)表達(dá)式為任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試74LS42的邏輯電路圖如圖4-4所示。圖4-474LS42的邏輯電路圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試顯示譯碼器（三）在數(shù)字系統(tǒng)中，經(jīng)常需要把處理結(jié)果直接用十進(jìn)制的形式顯示出來(lái)，這需要用譯碼器、驅(qū)動(dòng)器及顯示器共同完成。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試七段顯示譯碼器的功能是把BCD二進(jìn)制代碼譯成對(duì)應(yīng)數(shù)碼管的7個(gè)字段信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，顯示出相應(yīng)的十進(jìn)制代碼。顯示譯碼器有很多集成產(chǎn)品，有共陽(yáng)極和共陰極兩種接法。共陽(yáng)極顯示譯碼器有7446A/47、A74L46/47和74LS47等，其特點(diǎn)是：集電極開(kāi)路輸出直接驅(qū)動(dòng)指示器；試燈輸入；前、后沿零滅燈控制；具有燈光強(qiáng)度調(diào)節(jié)能力；有效低電平輸出；驅(qū)動(dòng)器輸出最大電壓高，吸收電流大。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試共陰極顯示譯碼器有7448、74LS48和74C48等，其特點(diǎn)是：有效高電平輸出；內(nèi)部有升壓電阻，因而無(wú)須外部電阻；試燈輸入；前、后沿零滅燈控制；顯示譯碼器有燈光調(diào)節(jié)能力；輸出最大電壓為5.5V，吸收電流為6mA。共陽(yáng)極顯示譯碼器7446的引腳排列及慣用圖形符號(hào)如圖4-5所示。其功能表見(jiàn)表4-3。從表中可以看到，當(dāng)輸入信號(hào)DCBA為0000~1001時(shí)，分別顯示0~9數(shù)字信號(hào)；當(dāng)輸入1010~1110時(shí)，顯示非數(shù)字信號(hào)，當(dāng)輸入1111時(shí)，7個(gè)顯示段全暗。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試圖4-5共陽(yáng)極顯示譯碼器7446的引腳排列及慣用圖形符號(hào)任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試下面介紹7446的各控制信號(hào)。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試7446與共陽(yáng)極數(shù)碼管的連接如圖4-6所示。圖中，R為限流電阻，共陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的數(shù)碼管需要低電平驅(qū)動(dòng)才能顯示。7448、74LS48與共陰極數(shù)碼管連接。圖4-67446與共陽(yáng)極數(shù)碼管的連接任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試共陰極顯示譯碼器74LS48的引腳排列與慣用圖形符號(hào)如圖4-7所示。共陰極數(shù)碼管需要高電平驅(qū)動(dòng)才能顯示。圖4-7共陰極顯示譯碼器74LS48的引腳與慣用圖形符號(hào)任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試與7446的主要區(qū)別在于它是采用有效高電平輸出，其內(nèi)部有限流電阻，其余功能均相同。當(dāng)后面接數(shù)碼管時(shí)則不需要外接限流電阻，但是由于74LS48拉電流能力小，灌電流能力大，一般都須外接電阻推動(dòng)數(shù)碼管，其接線圖如圖4-8所示。圖4-874LS48與共陰極數(shù)碼管相連任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試活動(dòng)小組成員討論譯碼電路的實(shí)現(xiàn)方法，以譯碼器74LS248為例來(lái)制作一個(gè)0~9一位數(shù)字的顯示電路。首先了解74LS248芯片的結(jié)構(gòu)和功能，其慣用圖形符號(hào)如圖4-9所示。圖4-974LS248的慣用圖形符號(hào)任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試選好芯片后，在使用前先檢查其性能好壞。如果沒(méi)有撥碼開(kāi)關(guān)，則可以用四位邏輯開(kāi)關(guān)代替。按圖4-10接好后，按邏輯功能表給定不同的輸入，觀察輸出并記錄下來(lái)，驗(yàn)證其邏輯功能。圖4-1074LS248譯碼器試驗(yàn)接線圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試顯示電路二、顯示電路的作用及分類(lèi)（一）顯示電路的作用1.顯示電路是一種把信號(hào)(數(shù)字、字母或符號(hào))直接顯示出來(lái)的電路，如洗衣機(jī)、電梯、公交車(chē)等的顯示電路。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試顯示電路的分類(lèi)2.數(shù)碼顯示電路按發(fā)光物質(zhì)分為半導(dǎo)體發(fā)光二極管顯示器(LED顯示器)、熒光顯示器、液晶顯示器(LCD)及氣體放電管顯示器等。目前應(yīng)用最多的是LED和LCD。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試顯示電路介紹（二）目前廣泛使用的顯示器件是七段數(shù)碼顯示器，由a~g七段可發(fā)光的線段拼合而成，通過(guò)控制各段的亮與滅，來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示不同的字符或數(shù)字。下面介紹常見(jiàn)的半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器(LED)和液晶顯示器(LCD)。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器1.半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器由七段發(fā)光二極管組合而成，有0.5in（1in=0.0254m）、1in等不同的尺寸。LED顯示器通常不能做得太小，小尺寸的一般是筆劃段型的，多用于顯示儀表中；大型尺寸的一般是點(diǎn)陣型的，多用于大型顯示屏的制作。其外形圖如圖4-11(a)所示；圖4-11(b)所示為陰極連在一起接電源負(fù)極的共陰極數(shù)碼管，陽(yáng)極接高電平時(shí)二極管發(fā)光；圖4-11(c)所示為陽(yáng)極連在一起接電源正極的共陽(yáng)極數(shù)碼管，陰極接低電平時(shí)二極管發(fā)光。LED顯示器的優(yōu)點(diǎn)是工作電壓低，體積小，使用壽命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快，顏色豐富（紅、黃、綠等）。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試圖4-11七段數(shù)碼管的外形及共陰極、共陽(yáng)極等效電路圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試顯示舉例(共陰極)如下：共陰極接法如圖4-11(b)所示，為高電平觸發(fā)，每一段由一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，當(dāng)輸入為1時(shí)該段發(fā)光；當(dāng)輸入為0時(shí)，該段滅。如圖4-10(d)所示,若顯示數(shù)字4，則要求各段的輸入為b=c=f=g=1，a=d=e=0；若顯示數(shù)字6，各段的輸入為c=d=e=f=g=1，a=b=0。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試液晶顯示器2.液晶顯示器中的液態(tài)晶體材料是一種有機(jī)化合物，在常溫下既有液態(tài)特性，又有晶體特性。利用液晶在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生光的散射或偏光作用原理，便可實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試活動(dòng)顯示功能的實(shí)現(xiàn)。（1）顯示電路。顯示器選擇共陰極數(shù)碼管LC5011-11，其引腳圖如圖4-12所示；顯示譯碼器選用74LS248；編碼器可用74LS147或直接用撥碼開(kāi)關(guān)，此處直接采用撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)編碼。圖4-12LC5011-11引腳圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試（2）完整的電路圖和接線圖。在選好相應(yīng)的編碼器、譯碼器和顯示器后，最終能夠顯示數(shù)字0~9的顯示電路接線圖如圖4-13所示。圖4-13十進(jìn)制數(shù)字顯示電路任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試觸發(fā)器三、觸發(fā)器是具有記憶功能的基本邏輯單元，是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本邏輯單元。它有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，即0狀態(tài)和1狀態(tài)，一個(gè)觸發(fā)器可以記憶1位二值信號(hào)(0或1)，在不同的輸入情況下，它可以被置成0狀態(tài)或1狀態(tài)；當(dāng)輸入信號(hào)消失后，所置成的狀態(tài)能夠保持不變，即具有記憶功能。觸發(fā)器有多種分類(lèi)方法，具體分類(lèi)見(jiàn)表4-4。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試其中應(yīng)用最廣泛的是JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器，而深刻理解RS觸發(fā)器對(duì)全面掌握觸發(fā)器的工作方式和動(dòng)作特點(diǎn)是至關(guān)重要的。事實(shí)上，JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器都是RS觸發(fā)器的改進(jìn)型，其中JK觸發(fā)器保留了兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，而D觸發(fā)器只保留了一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端。T觸發(fā)器是一種簡(jiǎn)化了的JK觸發(fā)器。觸發(fā)器的邏輯功能一般采用驅(qū)動(dòng)表(激勵(lì)表)、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖(時(shí)序圖)等方式進(jìn)行描述。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試基本RS觸發(fā)器（一）電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)1.基本RS觸發(fā)器是最簡(jiǎn)單、最基本的觸發(fā)器，由與非門(mén)組成的基本RS觸發(fā)器電路如圖4-14(a)所示，圖4-14(b)所示是其邏輯符號(hào)。電路由兩個(gè)與非門(mén)交叉連接而成，R和S為輸入端，Q和Q為輸出端。圖4-14基本RS觸發(fā)器任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試邏輯功能2.任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試特性表與特性方程3.(1)Qn(初態(tài))：觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之前的狀態(tài)，也就是觸發(fā)器原來(lái)的穩(wěn)定狀態(tài)。(2)Qn+1(次態(tài))：觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之后所處的新穩(wěn)定狀態(tài)。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試將觸發(fā)器的邏輯關(guān)系用邏輯代數(shù)式表示稱(chēng)為觸發(fā)器的特征方程?；綬S觸發(fā)器的特征方程為任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試同步RS觸發(fā)器（二）上述基本RS觸發(fā)器當(dāng)輸入的置0或置1信號(hào)一出現(xiàn)，輸出狀態(tài)就可能隨之發(fā)生變化，這在數(shù)字系統(tǒng)中會(huì)帶來(lái)許多不便。在實(shí)際使用中，往往要求觸發(fā)器按一定的節(jié)拍動(dòng)作，于是設(shè)計(jì)出了同步觸發(fā)器。同步觸發(fā)器又稱(chēng)時(shí)鐘觸發(fā)器、鐘控觸發(fā)器。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試同步RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)1.同步RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)如圖4-15所示。圖4-15同步RS觸發(fā)器任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試同步RS觸發(fā)器的真值表見(jiàn)表4-6。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試觸發(fā)器外部邏輯特性的描述方法2.觸發(fā)器邏輯特性的描述方法有特性表（真值表）、驅(qū)動(dòng)表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖及時(shí)序圖(波形圖)。(1)驅(qū)動(dòng)表(激勵(lì)表)。根據(jù)觸發(fā)器的初態(tài)和次態(tài)的轉(zhuǎn)化關(guān)系來(lái)確定輸入信號(hào)取值的關(guān)系表稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)表，同步RS觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表見(jiàn)表4-7。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試(2)特性方程。特性方程是描述觸發(fā)器次態(tài)Qn+1與R、S及現(xiàn)態(tài)Qn之間關(guān)系的邏輯表達(dá)式。同步RS觸發(fā)器的特性方程為CP=1期間有以下關(guān)系：任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試(3)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖表示觸發(fā)器從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)或保持原狀態(tài)不變時(shí)，對(duì)輸入信號(hào)(R、S)提出的要求。同步RS觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖4-16所示。圖4-16同步RS觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試同步RS觸發(fā)器的工作波形圖如圖4-17所示。圖4-17同步RS觸發(fā)器的工作波形圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試同步RS觸發(fā)器的主要特點(diǎn)3.(1)時(shí)鐘控制。在CP=1期間接收輸入信號(hào)，CP=0時(shí)狀態(tài)保持不變，與基本RS觸發(fā)器相比，對(duì)觸發(fā)器狀態(tài)的轉(zhuǎn)變?cè)黾恿藭r(shí)鐘控制。(2)R、S之間有約束條件。不能允許出現(xiàn)R和S同時(shí)為1的情況，否則會(huì)使觸發(fā)器處于不確定的狀態(tài)。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試同步D觸發(fā)器（三）由于同步RS觸發(fā)器在CP=1期間可能出現(xiàn)R=S=1，從而導(dǎo)致RS觸發(fā)器輸出端狀態(tài)不定的情況。為避免這種情況而設(shè)計(jì)了同步D觸發(fā)器。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試同步D觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)1.同步D觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)如圖4-18所示。圖4-18同步D觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試同步D觸發(fā)器的邏輯功能2.任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試同步JK觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)1.同步JK觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)如圖4-19所示。圖4-19同步JK觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)同步JK觸發(fā)器（四）任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試同步JK觸發(fā)器的邏輯功能2.同步JK觸發(fā)器的真值表見(jiàn)表4-10。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試同步JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖4-20所示。圖4-20同步JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試T觸發(fā)器有一個(gè)輸入端，它可以控制觸發(fā)器不改變狀態(tài)(與CP信號(hào)無(wú)關(guān))，又可以控制觸發(fā)器每接收一個(gè)CP信號(hào)就翻轉(zhuǎn)一次。其狀態(tài)可以用來(lái)記憶時(shí)鐘脈沖CP輸入的個(gè)數(shù)，所以又稱(chēng)為計(jì)數(shù)觸發(fā)器。T觸發(fā)器的狀態(tài)方程為Qn+1=T

Qn，它具有置0和置1功能。T觸發(fā)器可以很方便地用JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器構(gòu)成，所以在定型的產(chǎn)品中很少有專(zhuān)門(mén)的T觸發(fā)器。

T觸發(fā)器（五）任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試在一個(gè)時(shí)鐘周期的整個(gè)高電平期間或整個(gè)低電平期間都能接收輸入信號(hào)并改變狀態(tài)的觸發(fā)方式稱(chēng)為電平觸發(fā)。由此引起的在一個(gè)時(shí)鐘脈沖周期中，觸發(fā)器發(fā)生不必要的翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象稱(chēng)為空翻，同步RS觸發(fā)器的空翻如圖4-21所示?？辗且环N有害的現(xiàn)象，它使得時(shí)序電路不能按時(shí)鐘節(jié)拍工作，從而造成系統(tǒng)的誤動(dòng)作。同步觸發(fā)器存在的問(wèn)題——空翻（六）任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試圖4-21同步RS觸發(fā)器的空翻任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試造成空翻現(xiàn)象的原因是同步觸發(fā)器結(jié)構(gòu)的不完善，這主要是因?yàn)殡娖接|發(fā)時(shí)觸發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)造成的，為了克服觸發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)引起的空翻，于是，設(shè)計(jì)出了邊沿觸發(fā)器。下面將討論幾種無(wú)空翻的邊沿觸發(fā)器，這些觸發(fā)器都是從結(jié)構(gòu)觸發(fā)方式上采取措施，從而克服了空翻現(xiàn)象。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試邊沿D觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)1.同步D觸發(fā)器具有空翻現(xiàn)象。為了克服空翻，并具有邊沿觸發(fā)器的特性，在圖4-18所示的同步D觸發(fā)器電路的基礎(chǔ)上引入三根反饋線L1、L2、L3，得到了由邊沿觸發(fā)的D觸發(fā)器，如圖4-22所示。圖4-22邊沿D觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)邊沿D觸發(fā)器（七）任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試邊沿D觸發(fā)器的工作原理2.邊沿D觸發(fā)器的工作原理可以從以下兩種情況進(jìn)行分析：(1)輸入D=1。當(dāng)CP=0時(shí)，D3、D4被封鎖，Q3=1，Q4=1，D1、D2組成的基本RS觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。因D=1，D5輸入全1，輸出Q5=0，它使Q3=1，Q6=1。當(dāng)CP由0變?yōu)?時(shí)，D4輸入全1，輸出Q4變?yōu)?。繼而Q翻轉(zhuǎn)為1，Q翻轉(zhuǎn)為0，完成了使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為1狀態(tài)的全過(guò)程。(2)輸入D=0。當(dāng)CP=0時(shí)，D3、D4被封鎖，Q3=1，Q4=1，D1、D2組成的基本RS觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。因D=0，Q5=1，D6輸入全1，輸出Q6=0。當(dāng)CP由0變?yōu)?時(shí)，D3輸入全1，輸出Q3變?yōu)?。繼而Q翻轉(zhuǎn)為0，Q翻轉(zhuǎn)為1，完成了使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為0狀態(tài)的全過(guò)程。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試邊沿D觸發(fā)器的邏輯功能3.(1)邊沿D觸發(fā)器的真值表見(jiàn)表4-11。(2)邊沿D觸發(fā)器的特性方程為Qn+1=D(CP↑有效)任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試(3)邊沿D觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖及波形圖如圖4-23和圖4-24所示。圖4-23邊沿D觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖4-24邊沿D觸發(fā)器的波形圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試邊沿JK觸發(fā)器（八）邊沿觸發(fā)器是只在CP上升沿或下降沿時(shí)刻接收輸入信號(hào)，并按輸入信號(hào)決定的狀態(tài)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，而其他時(shí)刻輸入信號(hào)的變化對(duì)觸發(fā)器狀態(tài)沒(méi)有影響。其優(yōu)點(diǎn)為工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)，不存在空翻，分為CP上升沿觸發(fā)和CP下降沿觸發(fā)兩大類(lèi)。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試邊沿JK觸發(fā)器的邏輯符號(hào)1.邊沿JK觸發(fā)器的邏輯符號(hào)如圖4-25所示。多數(shù)D觸發(fā)器為上升沿觸發(fā)，JK觸發(fā)器為下降沿觸發(fā)，由于下降沿的JK觸發(fā)器觸發(fā)過(guò)程較為復(fù)雜，這里不做介紹。圖4-25邊沿JK觸發(fā)器的邏輯符號(hào)任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試邊沿JK觸發(fā)器的邏輯功能2.下面以下降沿觸發(fā)為例對(duì)其邏輯功能進(jìn)行分析。(1)當(dāng)CP=0，CP=1或CP由0變?yōu)?（上升沿）時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)不變。(2)當(dāng)CP由1變?yōu)?（下降沿）時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)根據(jù)J、K端的輸入信號(hào)翻轉(zhuǎn)。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試①J=0，K=0時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。②J=0，K=1時(shí)，觸發(fā)器會(huì)翻轉(zhuǎn)到和J相同的0狀態(tài)。③J=1，K=0時(shí)，觸發(fā)器會(huì)翻轉(zhuǎn)到和J相同的1狀態(tài)。④J=1，K=1時(shí)，當(dāng)CP為連續(xù)脈沖時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)便不斷來(lái)回翻轉(zhuǎn)。邊沿（下降沿）JK觸發(fā)器的特性方程為任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試邊沿JK觸發(fā)器的工作波形3.邊沿JK觸發(fā)器的工作波形如圖4-26所示。圖4-26邊沿JK觸發(fā)器的工作波形任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試主從JK觸發(fā)器（九）主從JK觸發(fā)器的邏輯圖和邏輯符號(hào)1.主從JK觸發(fā)器的邏輯圖和邏輯符號(hào)如圖4－27所示。圖4－27主從JK觸發(fā)器的邏輯圖和邏輯符號(hào)任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試主從JK觸發(fā)器的邏輯功能2.主從JK觸發(fā)器的邏輯功能與同步JK觸發(fā)器、邊沿JK觸發(fā)器的邏輯功能基本相同，不同之處是主從JK觸發(fā)器狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)分為兩個(gè)節(jié)拍，具體如下：主從JK觸發(fā)器的特性方程為任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試主從JK觸發(fā)器的電路特點(diǎn)3.(1)主從JK觸發(fā)器采用主從控制結(jié)構(gòu)，從根本上解決了輸入信號(hào)直接控制的問(wèn)題，具有CP=1期間接收輸入信號(hào)，CP下降沿到來(lái)時(shí)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。(2)輸入信號(hào)J、K之間沒(méi)有約束。(3)存在一次變化問(wèn)題。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試計(jì)數(shù)器四、在數(shù)字電路中，能夠記錄輸入脈沖CP個(gè)數(shù)的電路稱(chēng)為計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器累計(jì)輸入脈沖的最大數(shù)目稱(chēng)為計(jì)數(shù)器的模，用M表示，如M=6的計(jì)數(shù)器是六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的模實(shí)際上是電路的有效狀態(tài)個(gè)數(shù)。計(jì)數(shù)器的種類(lèi)很多，特點(diǎn)各異。它有多種分類(lèi)方法，具體如下：任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試①二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。按二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器稱(chēng)為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。②十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。按十進(jìn)制數(shù)運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器稱(chēng)為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。(1)按計(jì)數(shù)進(jìn)制，分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。③任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器之外的其他進(jìn)制計(jì)數(shù)器統(tǒng)稱(chēng)為任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器，如五進(jìn)制計(jì)數(shù)器、六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器等。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試(2)按計(jì)數(shù)增減，分為加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器和加減計(jì)數(shù)器。①加法計(jì)數(shù)器。隨著計(jì)數(shù)脈沖的輸入做遞增計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器稱(chēng)為加法計(jì)數(shù)器。②減法計(jì)數(shù)器。隨著計(jì)數(shù)脈沖的輸入做遞減計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器稱(chēng)為減法計(jì)數(shù)器。③加減計(jì)數(shù)器。在加減控制信號(hào)作用下，可遞增計(jì)數(shù)，也可遞減計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器，稱(chēng)為加減計(jì)數(shù)器，又稱(chēng)可逆計(jì)數(shù)器。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試(3)按計(jì)數(shù)器中觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)是否同步，分為異步計(jì)數(shù)器和同步計(jì)數(shù)器。①異步計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)脈沖只加到部分觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入端上，而其余觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)則由電路內(nèi)部提供，使應(yīng)翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器狀態(tài)更新有先有后的計(jì)數(shù)器，稱(chēng)為異步計(jì)數(shù)器。②同步計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)加到所有觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端，使應(yīng)翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器同時(shí)翻轉(zhuǎn)的計(jì)數(shù)器，稱(chēng)為同步計(jì)數(shù)器。顯然，它的計(jì)數(shù)速度要比異步計(jì)數(shù)器快得多。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（一）同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器1.圖4－28所示為4個(gè)JK觸發(fā)器構(gòu)成的4位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯電路圖。圖中各觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入接同一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖CP，這是一個(gè)同步時(shí)序電路。圖4－284位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯電路圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試應(yīng)用時(shí)序邏輯電路的分析方法可得到輸出方程為各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程分別為任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試設(shè)電路的初始狀態(tài)為0000，代入狀態(tài)方程可得狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，見(jiàn)表4－12。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試CO是進(jìn)位輸出信號(hào)，每輸入16個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器完成一次計(jì)數(shù)循環(huán)，并在輸出端CO送出一個(gè)高電平的進(jìn)位信號(hào)，因此也稱(chēng)為十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其工作波形如圖4－29所示。圖4－294位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的工作波形

4位同步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制減法計(jì)算，即每輸入一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器狀態(tài)減1。其電路結(jié)構(gòu)與同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器相似，這里不單獨(dú)介紹。其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表見(jiàn)表4－13。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試同步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器2.任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器3.圖4－30所示為由JK觸發(fā)器組成的4位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯電路圖，其工作波形如圖4－31所示。按照時(shí)序邏輯電路的分析方法，可自己進(jìn)行邏輯功能分析。圖4－304位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯電路圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試圖4－314位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的工作波形任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（二）同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器1.十進(jìn)制計(jì)數(shù)器也是計(jì)數(shù)器中最常用的一種。圖4－32所示為由4個(gè)下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器組成的同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯電路圖。圖4－32同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯電路圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試(1)寫(xiě)出輸出方程和驅(qū)動(dòng)方程。輸出方程為任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試(3)列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。設(shè)初始狀態(tài)為0000，代入次態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算，可得狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，見(jiàn)表4－14

。任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試用同樣的分析方法分別求出6種無(wú)效狀態(tài)的次態(tài)，畫(huà)出完整的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，如圖4－33所示。在實(shí)際工作中，某種原因?qū)е掠?jì)數(shù)器進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)時(shí)，能在時(shí)鐘信號(hào)作用下，最終進(jìn)入有效狀態(tài)，所以電路能夠自起動(dòng)。圖4－33同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試CO是進(jìn)位輸出信號(hào)，即每輸入10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)器工作一個(gè)循環(huán)，并在第10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖的下降沿，輸出CO送出一個(gè)下降沿的進(jìn)位信號(hào)，因此稱(chēng)為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可以畫(huà)出圖4－34所示的時(shí)序圖。圖4－34同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的時(shí)序圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器2.異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器是在4位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)適當(dāng)修改獲得的。它跳過(guò)了1010~1111六個(gè)狀態(tài)，利用自然二進(jìn)制數(shù)的前十個(gè)狀態(tài)0000~1001實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制計(jì)數(shù)。圖4－35所示為由4個(gè)JK觸發(fā)器組成的8421BCD碼異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯電路圖。圖4－35異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯電路圖任務(wù)一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的制作與調(diào)試異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的工作波形如圖4－36所示。按照時(shí)序邏輯電路的分析方法，可自己進(jìn)行邏輯功能分析。圖4－36異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的工作波形十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路的識(shí)別與繪制子任務(wù)1知識(shí)鏈接十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路如圖4－37所示。其中，集成4位同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS160是典型的常用計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)規(guī)律與前面介紹的4位同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器相同，不同的是增加了3個(gè)輔助輸入控制端ET、EP和LD，共有16個(gè)引腳；74LS48芯片共16個(gè)引腳，是BCD碼七段譯碼器；右邊是七段數(shù)碼管顯示器。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路的識(shí)別與繪制子任務(wù)1圖4－37十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路的識(shí)別與繪制子任務(wù)1活動(dòng)根據(jù)所學(xué)的準(zhǔn)備知識(shí)，參考圖4－37，繪制十進(jìn)制計(jì)數(shù)器連接圖，并和組員討論各個(gè)器件的作用。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路的識(shí)別與繪制子任務(wù)1任務(wù)實(shí)施小組成員分工協(xié)作，對(duì)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路進(jìn)行識(shí)別和繪制，并完成工作計(jì)劃單的填寫(xiě)工作。工作計(jì)劃單十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路的識(shí)別與繪制子任務(wù)1十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路的識(shí)別與繪制子任務(wù)1小組成員分工協(xié)作，根據(jù)工作計(jì)劃單進(jìn)行任務(wù)實(shí)施，并完成任務(wù)實(shí)施單的填寫(xiě)工作。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路的識(shí)別與繪制子任務(wù)1根據(jù)任務(wù)完成情況填寫(xiě)考核評(píng)價(jià)表，見(jiàn)表4－15。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2知識(shí)鏈接集成4位同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS160芯片認(rèn)識(shí)一、74LS160有16個(gè)引腳，如圖4－38所示。其中，RD為強(qiáng)制清0端，LD為預(yù)置數(shù)控制端，與CP上升沿和D3D2D1D0一起完成預(yù)置數(shù)，EP和ET為擴(kuò)展控制端，在多個(gè)74LS160完成多位計(jì)數(shù)時(shí)控制計(jì)數(shù)。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2圖4－3874LS160外引腳排列圖十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)274LS160的邏輯功能1.74LS160邏輯功能表見(jiàn)表4－16。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2用集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160實(shí)現(xiàn)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)2.由于74LS160是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，最大能記到十，若要完成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)可將兩片74LS160進(jìn)行級(jí)聯(lián)，將容量擴(kuò)展到10×10=100進(jìn)制計(jì)數(shù)，再做適當(dāng)調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制到六十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2(1)計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)的方法。①同步級(jí)聯(lián)。圖4－39所示是用3片4位十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS160同步級(jí)聯(lián)構(gòu)成的同步加法計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器容量為10×10×10=1000。同步級(jí)聯(lián)的特點(diǎn)是3個(gè)計(jì)數(shù)器同時(shí)連接到同一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖CP上，以低位計(jì)數(shù)器進(jìn)位脈沖RCO作為高位計(jì)數(shù)器的工作狀態(tài)控制脈沖ET和EP。圖4－393片74LS160同步級(jí)聯(lián)構(gòu)成的同步加法計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2②異步級(jí)聯(lián)。圖4-40所示是用3片74LS160異步級(jí)聯(lián)構(gòu)成的異步加法計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器容量和上述同步級(jí)聯(lián)的計(jì)數(shù)器相同。異步級(jí)聯(lián)的特點(diǎn)是計(jì)數(shù)脈沖CP連接到低位計(jì)數(shù)器的RCO端，以低位計(jì)數(shù)器進(jìn)位脈沖RCO作為高位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖CP，兩個(gè)計(jì)數(shù)器的ET、EP端都接高電平。圖4-403片74LS160異步級(jí)聯(lián)構(gòu)成的異步加法計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2(2)用74LS160實(shí)現(xiàn)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)。①用同步級(jí)聯(lián)、異步清零方式實(shí)現(xiàn)。異步清零法利用的是74LS160的異步清零功能。在74LS160的計(jì)數(shù)過(guò)程中，不管輸出處于哪一種狀態(tài)，只要在異步清零輸入端加低電平信號(hào)(RD=0)，74LS160的輸出會(huì)立即從這個(gè)狀態(tài)回到初始狀態(tài)。當(dāng)清零信號(hào)消失后，74LS160又從0000狀態(tài)開(kāi)始重新計(jì)數(shù)。這里就是利用這一特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)的。當(dāng)計(jì)數(shù)計(jì)到60即高位芯片輸出為0110(十進(jìn)制數(shù)為6)，低位芯片輸出為0000(十進(jìn)制數(shù)為0)時(shí)，若同時(shí)給高位芯片和低位芯片的清零端一個(gè)清零信號(hào)，即使RD=0，兩片74LS160的8個(gè)輸出端都為0，計(jì)數(shù)器重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2根據(jù)清零信號(hào)表達(dá)式畫(huà)出兩片計(jì)數(shù)器的連線圖，其邏輯電路圖如圖4-41所示。圖4-41同步級(jí)聯(lián)、異步清零方式實(shí)現(xiàn)的六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2②用同步級(jí)聯(lián)、反饋置數(shù)方式實(shí)現(xiàn)。采用反饋置數(shù)法時(shí)，首先要在置數(shù)輸入端設(shè)置好預(yù)置數(shù)據(jù)，如設(shè)D3D2D1D0=0000或D3D2D1D0=0001等。由于74LS160的置數(shù)功能是同步的，在其計(jì)數(shù)過(guò)程中，不管輸出處于哪一種狀態(tài)，只要在同步置數(shù)輸入端加低電平信號(hào)，即LD=0，且等到下一個(gè)脈沖上升沿到來(lái)后，74LS160的輸出就會(huì)立即從當(dāng)前狀態(tài)置成預(yù)先設(shè)置好的狀態(tài)。置數(shù)信號(hào)消失后，74LS160又從預(yù)先設(shè)置好的狀態(tài)開(kāi)始重新計(jì)數(shù)。利用這一特點(diǎn)。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2根據(jù)置數(shù)信號(hào)表達(dá)式畫(huà)出連線圖，其邏輯電路圖如圖4-42所示。圖4-42同步級(jí)聯(lián)、反饋置數(shù)方式實(shí)現(xiàn)的六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2

BCD碼七段譯碼器74LS48芯片認(rèn)識(shí)二、如圖4-43所示，A0~A3表示輸入，LT表示燈測(cè)試，BI/RBO表示消隱，RBI表示脈沖消隱(動(dòng)態(tài)滅燈)，Ya~Yg

表示輸出。74LS48是為共陰極數(shù)碼管提供驅(qū)動(dòng)電平的。圖4-43BCD碼七段譯碼器外引腳排列圖十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2七段數(shù)碼管顯示器認(rèn)識(shí)三、七段數(shù)碼管顯示器的認(rèn)識(shí)參考圖4-11。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2活動(dòng)識(shí)別74LS160、74LS48和七段數(shù)碼管顯示器的管腳及功能。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2任務(wù)實(shí)施小組成員分工協(xié)作，對(duì)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件進(jìn)行識(shí)別和檢測(cè)，并完成工作計(jì)劃單的填寫(xiě)工作。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2小組成員分工協(xié)作，根據(jù)工作計(jì)劃單進(jìn)行任務(wù)實(shí)施，并完成任務(wù)實(shí)施單的填寫(xiě)工作。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器件的識(shí)別與檢測(cè)子任務(wù)2評(píng)價(jià)根據(jù)任務(wù)完成情況填寫(xiě)考核評(píng)價(jià)表，見(jiàn)表4-17。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的裝配與調(diào)試子任務(wù)3計(jì)數(shù)器的測(cè)試接線圖一、計(jì)數(shù)器的測(cè)試接線圖如圖4-44所示。圖4-44計(jì)數(shù)器測(cè)試接線圖十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的裝配與調(diào)試子任務(wù)3活動(dòng)按圖4-44連接電路，測(cè)試計(jì)數(shù)器的邏輯功能。CP選用手動(dòng)單次脈沖，輸出接電平顯示，觀察現(xiàn)象。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的裝配與調(diào)試子任務(wù)3譯碼顯示測(cè)試接線圖二、譯碼顯示測(cè)試接線圖如圖4-45所示。圖4-45譯碼顯示測(cè)試接線圖十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的裝配與調(diào)試子任務(wù)3活動(dòng)按圖4-45組裝譯碼顯示電路。手動(dòng)輸入電平，記錄數(shù)碼管的顯示字符。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的裝配與調(diào)試子任務(wù)3計(jì)數(shù)器裝配調(diào)試三、參考圖4-37所示電路組裝十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。CP選用手動(dòng)的單次脈沖或1Hz的固定脈沖。記錄顯示結(jié)果。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的裝配與調(diào)試子任務(wù)3任務(wù)實(shí)施小組成員分工協(xié)作，對(duì)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)行裝配與調(diào)試，并完成工作計(jì)劃單的填寫(xiě)工作。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的裝配與調(diào)試子任務(wù)3小組成員分工協(xié)作，根據(jù)工作計(jì)劃單進(jìn)行任務(wù)實(shí)施，并完成任務(wù)實(shí)施單的填寫(xiě)工作。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的裝配與調(diào)試子任務(wù)3評(píng)價(jià)根據(jù)任務(wù)完成情況填寫(xiě)考核評(píng)價(jià)表，見(jiàn)表4-18。數(shù)碼顯示電子鐘的裝配與調(diào)試任務(wù)二任務(wù)導(dǎo)入本任務(wù)采用一只PMOS大規(guī)模集成電路LM8560(TMS3450NL)和4位LED顯示屏，通過(guò)驅(qū)動(dòng)顯示屏便能顯示時(shí)、分。振蕩部分采用石英晶振作為時(shí)基信號(hào)源，從而保證了計(jì)時(shí)的精度。本電路還具有定時(shí)報(bào)警功能，其定時(shí)調(diào)整方便，電路穩(wěn)定可靠，能耗低，集成電路采用插座插裝，制作成功率高。數(shù)碼顯示電子鐘的裝配與調(diào)試任務(wù)二數(shù)碼顯示電子鐘的電路原理圖一、圖4-54數(shù)碼顯示電子鐘的電路原理圖數(shù)碼顯示電子鐘的裝配與調(diào)試任務(wù)二數(shù)碼顯示電子鐘的工作原理二、LM8560(IC1)是50/60Hz的時(shí)基24小時(shí)專(zhuān)用數(shù)字鐘集成電路，有28只管腳，1～14腳顯示筆畫(huà)輸出，15腳為正電源端，20腳為負(fù)電源端，27腳是內(nèi)部振蕩器RC輸入端，16腳為報(bào)警輸出端。T1為降壓變壓器，經(jīng)橋式整流(VD6~VD9)及濾波(C3、C4)后得到直流電，供主電路和顯示屏工作。當(dāng)交流電源停電時(shí)，備用電池通過(guò)VD5向電路供電。IC2(CD4060)、JT、R2、C2構(gòu)成50Hz的信號(hào)送到LM8560的25腳，并作為秒信號(hào)經(jīng)VT2、VT3驅(qū)動(dòng)顯示屏內(nèi)的冒號(hào)閃動(dòng)。數(shù)碼顯示電子鐘的裝配與調(diào)試任務(wù)二調(diào)時(shí)鐘時(shí)，按下S3的同時(shí)按下S1可調(diào)小時(shí)數(shù)；按下S3的同時(shí)按下S2可調(diào)分鐘數(shù)。調(diào)定時(shí)報(bào)警時(shí)，按下S4的同時(shí)按下S1可調(diào)鬧鐘的小時(shí)數(shù)；按下S4的同時(shí)按下S2可調(diào)鬧鈴的分鐘數(shù)。通過(guò)計(jì)時(shí)精度很高的石英晶振，采用相應(yīng)進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)，經(jīng)過(guò)譯碼和顯示電路準(zhǔn)確地將“時(shí)”“分”“秒”用數(shù)字的方式顯示出來(lái)。數(shù)碼顯示電子鐘的裝配與調(diào)試任務(wù)二數(shù)碼顯示電子鐘的印制電路板三、數(shù)碼顯示電子鐘的印制電路板圖如圖4-55所示。圖4-55數(shù)碼顯示電子鐘的印制電路板圖數(shù)碼顯示電子鐘的裝配與調(diào)試任務(wù)二活動(dòng)參照?qǐng)D4-54，分析數(shù)碼顯示電子鐘的工作原理，并和組員討論各器件的作用。數(shù)碼顯示電子鐘電路的認(rèn)識(shí)子任務(wù)1如圖4-56所示，數(shù)碼顯示電子鐘主要包括晶體振蕩器CD4060(IC2)、數(shù)字鐘控電路LM8560(內(nèi)含顯示譯碼驅(qū)動(dòng)電路、