数字电路实验学习教案.pptx

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1、会计学1数字电路实验数字电路实验(shyn)第一页，共135页。数字电路实验数字电路实验(shyn)主讲(zhjing)：李金田第2页/共135页第二页，共135页。实验实验(shyn)(shyn)一一 与非门测试与非门测试一、实验一、实验(shyn)目的目的n熟悉数字(shz)万用表和数字(shz)电路实验箱的使用方法。n学会使用TTL、CMOS逻辑电路芯片。n掌握TTL、CMOS与非门主要参数的测试方法。n掌握TTL、CMOS与非门电压传输特性的测试方法。第3页/共135页第三页，共135页。二、预习二、预习(yx)要要求求1.复习示波器的使用方法(fngf)。2.写出TTL、CMOS与非

2、门主要参数（VOH、VOH、IIS、N、电压传输特性）的定义和意义。3.熟悉各测试电路(dinl)，了解测试原理及测试方法。4.熟悉TTL与非门74LS00、CMOS与非门CC4011的外引线排列。5.自拟实验步骤和测试数据表格。第4页/共135页第四页，共135页。三、实验三、实验三、实验三、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)内容与要求内容与要求内容与要求内容与要求1 1、测量、测量(cling)TTL(cling)TTL与非门的主要参数与非门的主要参数（1）输出）输出(shch)高电平高电平VOH测试（图测试（图1.1）（2）输出低电平）输出低电平VOL测试（图测试（图1

3、.2）图图1.1图图1.2第5页/共135页第五页，共135页。空空载载带载带载(5.1K)带载带载(510)VOHVOLTTL与非门的电源电压只能是与非门的电源电压只能是+5VTTL与非门多余输入端处理：接与非门多余输入端处理：接+5V、并联、并联(bnglin)、悬空。、悬空。（3）输入）输入(shr)短路短路IIS测试（图测试（图1.3）mAIIS图图1.3第6页/共135页第六页，共135页。VmARP1K100+-Vo0.4V为合格为合格图图1.41.4（4）扇出系数）扇出系数(xsh)N的测试（图的测试（图1.4）NIOL/IIS8为合格为合格(hg)第7页/共135页第七页，共1

4、35页。2.2.测量测量测量测量(cling)TTL(cling)TTL与非门的电压传输特性与非门的电压传输特性与非门的电压传输特性与非门的电压传输特性在示波器上用在示波器上用X-YX-Y显示方式观察显示方式观察(gunch)(gunch)曲线，曲线，并用坐标纸描绘出特性曲线，在曲线上标出并用坐标纸描绘出特性曲线，在曲线上标出VOHVOH、VOLVOL、VONVON、VOFFVOFF，计算，计算VNHVNH、VNLVNL。如图。如图1.51.5所示。所示。如图如图1.5第8页/共135页第八页，共135页。测试测试(csh)要点：要点：1、首先：观察、首先：观察Vi、VO波波形（直流耦合方式）

5、。形（直流耦合方式）。2、示波器作为示波器作为“X/Y”显显示方式。示方式。3、找到电压传输特性的、找到电压传输特性的坐标原点。坐标原点。4、画出特性曲线并标上、画出特性曲线并标上出所有参数。出所有参数。如何如何(rh)找找“X、Y”轴坐标原轴坐标原点？点？第9页/共135页第九页，共135页。3.3.3.3.与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能(gngnng)(gngnng)(gngnng)(gngnng)要求：（要求：（要求：（要求：（p113p113p113p113）(1)SW1(1)SW1接接1kHz1kHz正方波，正方波，SW2SW2接接+5V+5V电压电

6、压(diny)(diny)时，时，画出画出L L的波形。的波形。(2)SW1接接1kHz正方波，正方波，SW2接地接地(jid)时，画出时，画出L的波形。的波形。按与非门真值表逐项验证即可。按与非门真值表逐项验证即可。4.动态测试动态测试TTL与非门逻辑功能（与非门逻辑功能（p115）第10页/共135页第十页，共135页。5 5、CMOSCMOS与非门的主要与非门的主要参数参数(1)输出输出(shch)高电平高电平VOH输出高电平输出高电平VOH是指在规定的电源是指在规定的电源(dinyun)电压电压(例如例如5V)下，输出端开路时的输出高电平通常下，输出端开路时的输出高电平通常VOHVDD

7、。(2)输出输出(shch)低电平低电平VOL输出低电平输出低电平VO是指在规定的电源电压是指在规定的电源电压(例如例如5V)下，输出下，输出端开路时的输出低电平通常端开路时的输出低电平通常VO。第11页/共135页第十一页，共135页。将其中任一输入端接将其中任一输入端接(dun ji)地，其余输入端接地，其余输入端接(dun ji)高电平时测高电平时测VOH；输入端全部接高电平时测；输入端全部接高电平时测VO。如图。如图1.6所示。所示。V+-VOVSSCMOS图图1.6第12页/共135页第十二页，共135页。CMOS与非门的电压传输特性是指与非门输出电压与非门的电压传输特性是指与非门输

8、出电压vo随输入随输入电压电压vi而变化的曲线而变化的曲线(qxin)。这个特性曲线。这个特性曲线(qxin)很接近理想很接近理想的电压传输特性，是目前其它任何逻辑电路都比不上的，电压传输的电压传输特性，是目前其它任何逻辑电路都比不上的，电压传输特性曲线特性曲线(qxin)如图如图1145.15.7所示。所示。CMOS与非门的电压传输特性曲线与非门的电压传输特性曲线(qxin)测试方法与测试方法与TTL 与与非门的电压传输特性曲线非门的电压传输特性曲线(qxin)测试方法基本一样只是将不用测试方法基本一样只是将不用的输入端接到电源的输入端接到电源VDD上即可，不得悬空。测试电路如图上即可，不得

9、悬空。测试电路如图5.15.8所示。所示。6 6、CMOSCMOS与非门的电压与非门的电压(diny)(diny)传输特传输特性性第13页/共135页第十三页，共135页。从特性曲线上可知，从特性曲线上可知，CMOS与非门输出的高电接近电源电压与非门输出的高电接近电源电压(diny)VDD，输出低电平接近，输出低电平接近V。VT为为CMOS与非门的转换电与非门的转换电压压(diny)，也称阈值电压，也称阈值电压(diny)，即当输入电压，即当输入电压(diny)vi超过超过VT时，输出为低电平；当输入电压时，输出为低电平；当输入电压(diny)vi低于低于VT时，输时，输出为高电平如果的参数完

10、全对称，阈值电压出为高电平如果的参数完全对称，阈值电压(diny)VTVDD/2第14页/共135页第十四页，共135页。五、实验五、实验五、实验五、实验(shyn)(shyn)注意事项注意事项注意事项注意事项1 1、TTLTTL与非门不用的输入端不能接低电平。与非门不用的输入端不能接低电平。2 2、TTLTTL与非门的输出端不能直接接与非门的输出端不能直接接+5V+5V或地，也不能与其它或地，也不能与其它输出端并联。输出端并联。3 3、CMOSCMOS门的电源门的电源(dinyun)(dinyun)电压为电压为3 318V18V，4 4、CMOSCMOS与非门不用的输入端不能悬空，应按逻辑功

11、能接高与非门不用的输入端不能悬空，应按逻辑功能接高电平电平VDDVDD或低电平或低电平VSSVSS。四、实验报告要求四、实验报告要求四、实验报告要求四、实验报告要求(yoqi)(yoqi)（P115P115）第15页/共135页第十五页，共135页。六、思考题六、思考题六、思考题六、思考题1、TTL与非门和CMOS与非门有何异同点？2、如何将与非门作为非门使用(shyng)？3、TTL或非门（或门）不用的输入端应如何处理？第16页/共135页第十六页，共135页。实验实验(shyn)(shyn)二二 SSI SSI组合逻辑电路组合逻辑电路一、实验一、实验(shyn)目目的的加深理解用加深理解用

12、SSI(小规模集成电路）构成的组合小规模集成电路）构成的组合(zh)逻逻辑电路的分析与设计方法辑电路的分析与设计方法二、预习要求二、预习要求、按设计步骤，根据所给器件设计实验内容、的、按设计步骤，根据所给器件设计实验内容、的逻辑电路图，并设计相应的表格。逻辑电路图，并设计相应的表格。、弄懂、弄懂P118图图5.16.3的工作原理与设计思想。的工作原理与设计思想。、在附录查出、在附录查出74LS00和和74LS10的外引线排列图。的外引线排列图。第17页/共135页第十七页，共135页。1.1.设计设计设计设计(shj)“(shj)“大小比较电路大小比较电路大小比较电路大小比较电路”n n设计一

13、个能判断设计一个能判断1 1位二进制数位二进制数A A与与B B大小比较电路大小比较电路。n n写出设计过程，画出逻辑写出设计过程，画出逻辑(luj)(luj)电路图请老师检查。电路图请老师检查。n n将将A A、B B分别接数据开关，分别接数据开关，L1L1、L2L2、L3L3接逻辑接逻辑(luj)(luj)灯。灯。n n测试结果记入表测试结果记入表5.16.15.16.1中（中（p117p117）510 A B L1（AB）L2（AB）L3（A=B）00001010101010011001三、实验三、实验(shyn)(shyn)内容内容第18页/共135页第十八页，共135页。三、实验三、

14、实验三、实验三、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)内容内容内容内容2.设计一个数据(shj)选择器。要求见右表：地址输入数据输出ABL00001D110D211D3写出设计写出设计(shj)过程，画出逻辑电路图，请老师检查后再做实验。过程，画出逻辑电路图，请老师检查后再做实验。现现有有三三个个数数据据分分别别为为：D1=+5V直直流流电电压压，D2为为1kHz正正方方波波，D3为为500Hz正正方波。方波。A、B为为数数据据选选择择器器控控制制端端，接接数数据据开开关关，改改变变A、B电电平平，用用示示波波器器观观察察输输出出端波形。端波形。第19页/共135页第十九页，共1

15、35页。3.3.交通信号灯监视交通信号灯监视交通信号灯监视交通信号灯监视(jinsh)(jinsh)电路电路电路电路n n理论分析理论分析n n R R、Y Y、G G分分别别表表示示红红黄黄绿绿三三个个交交通通灯灯，1 1为为灯灯亮亮，0 0为为灯灯熄熄。L L为监视输出，正常时为监视输出，正常时L=0L=0，故障时，故障时L=1L=1。n n静态测试静态测试n n结果结果(jigu)(jigu)记入表记入表5.16.35.16.3n n动态测试：动态测试：n nR R为为1kHz1kHz正方波，正方波，YG=01YG=01，记录波形，记录波形R R、L L。三、实验三、实验(shyn)(s

16、hyn)内容内容第20页/共135页第二十页，共135页。四、电路组装四、电路组装四、电路组装四、电路组装(z zhun)(z zhun)(z zhun)(z zhun)与调试技术与调试技术与调试技术与调试技术根据实际使用的根据实际使用的芯片芯片(xn pin)，在电路中标出，在电路中标出引脚号。引脚号。第21页/共135页第二十一页，共135页。与非门之间的转换与非门之间的转换与非门之间的转换与非门之间的转换(zhu(zhu nhun)nhun)转换转换(zhunhun)问问题题第22页/共135页第二十二页，共135页。信号寻迹信号寻迹(xnj)法（跟踪）法（跟踪）例：例：YG=000L应

17、该为应该为1发光管发光管亮亮可用万用表测量可用万用表测量各逻辑门的输出各逻辑门的输出电压，从而判断电压，从而判断故障的位置。故障的位置。00011101110调试调试(dio sh)(dio sh)（查故障）方法（查故障）方法第23页/共135页第二十三页，共135页。芯片芯片(xnpin)(xnpin)管脚图管脚图(p118)(p118)第24页/共135页第二十四页，共135页。五、实验报告要求五、实验报告要求(yoqi)(yoqi)1.1.给出实验内容给出实验内容1 1、2 2、3 3的数据和波形，并加以总结。的数据和波形，并加以总结。2.2.总结数据选择器的作用及其设计总结数据选择器的

18、作用及其设计(shj)(shj)方法。方法。六、思考题n7412（OC门）的外引脚及功能与门）的外引脚及功能与74LS10相同，有同相同，有同学用好的学用好的7412代替代替74LS10，发现无输出，发现无输出(shch)，试分析其原因。试分析其原因。第25页/共135页第二十五页，共135页。实验三实验三实验三实验三MSIMSIMSIMSI组合组合组合组合(zh)(zh)(zh)(zh)逻辑电路逻辑电路逻辑电路逻辑电路二、实验(shyn)内容一、实验(shyn)目的三、时序逻辑电路的功能测试方法四、实验注意事项五、实验报告要求六、思考题第26页/共135页第二十六页，共135页。一、实验一、

19、实验一、实验一、实验(shyn)(shyn)目的目的目的目的n n掌握编码器、译码器、数据选择器等中规模数字集成电路(jchng-dinl)（MSI）的性能及使用方法。n n用集成译码器和数据选择器设计简单的逻辑函数产生器。实验(shyn)三、MSI组合逻辑电路第27页/共135页第二十七页，共135页。二、预习二、预习二、预习二、预习(yx)(yx)要求要求要求要求n n在附录中查出在附录中查出74LS14874LS148、74LS0474LS04、74LS4874LS48、及、及74LS28374LS283的外引线排列的外引线排列图和功能表。图和功能表。n n按实验内容、的要求，设计按实验

20、内容、的要求，设计并画出逻辑电路并画出逻辑电路(lu j din(lu j din l)l)图。图。n n弄懂弄懂P119P119图图5.16.45.16.4的工作原理。的工作原理。实验三、MSI组合(zh)逻辑电路第28页/共135页第二十八页，共135页。三、实验三、实验(shyn)原理原理1编码、译码、显示原理编码、译码、显示原理(yunl)电路。电路。、数据选择器的典型、数据选择器的典型(dinxng)应用之一逻辑函数产生器应用之一逻辑函数产生器、线线译码器用于、线线译码器用于逻辑函数产生器和数据分配器逻辑函数产生器和数据分配器、用加法器组成一个代码转换电路，将、用加法器组成一个代码转

21、换电路，将BCD代码的代码的8421参政转参政转成余码成余码第29页/共135页第二十九页，共135页。四、实验四、实验四、实验四、实验(shyn)(shyn)内容内容内容内容、试用数据选择器、试用数据选择器74LS151（或译码器（或译码器74LS138和与非和与非门）设计一个监测信号灯工作状态的逻辑电路。其条件是，门）设计一个监测信号灯工作状态的逻辑电路。其条件是，信号灯由红（用信号灯由红（用R表示）、黄（用表示）、黄（用Y代表）和绿（用代表）和绿（用G代表）代表）三种颜色灯组成，正常工作时，任何时刻只能是红、绿或黄三种颜色灯组成，正常工作时，任何时刻只能是红、绿或黄当中的一种灯亮。而当出

22、现其它五种灯亮状态时，电路发生当中的一种灯亮。而当出现其它五种灯亮状态时，电路发生故障，要求逻辑电路发出故障信号。故障，要求逻辑电路发出故障信号。设用数据开关的、分别设用数据开关的、分别(fnbi)表示、灯表示、灯的亮和来状态，故障信号由试验器的灯亮表示，试将设计的的亮和来状态，故障信号由试验器的灯亮表示，试将设计的逻辑电路用实验验证，并列表记下实验结果。逻辑电路用实验验证，并列表记下实验结果。、在图、在图5.16.4所示原理电路中标出器件外引线管脚号，并接好所示原理电路中标出器件外引线管脚号，并接好线。将线。将分别接至数据开关，验证编码器分别接至数据开关，验证编码器74LS148和译码器和译

23、码器74LS48的逻辑功能。记录实验结果。的逻辑功能。记录实验结果。第30页/共135页第三十页，共135页。、试用、试用、试用、试用74LS13874LS138作数据分配器，画出其逻辑电路图，作数据分配器，画出其逻辑电路图，作数据分配器，画出其逻辑电路图，作数据分配器，画出其逻辑电路图，验证其逻辑功能验证其逻辑功能验证其逻辑功能验证其逻辑功能(gngnng)(gngnng)。记录实验结果。记录实验结果。记录实验结果。记录实验结果。、在图、在图5.16.9所示原理所示原理(yunl)电路中标出器件外电路中标出器件外引线管脚号，并接好线。验证表引线管脚号，并接好线。验证表5.16.6逻辑功能。逻

24、辑功能。第31页/共135页第三十一页，共135页。五、实验报告要求五、实验报告要求(yoqi)1.1.列出实验结果，总结本次实验体会列出实验结果，总结本次实验体会(thu)(thu)2.2.举例说明编码器、译码器、数据选择器的用途。举例说明编码器、译码器、数据选择器的用途。六、思考题六、思考题在图5.16.4中，74LS148的输出端、与74LS48的输入端联接时，为什么要加74LS04?第32页/共135页第三十二页，共135页。七、注意事项七、注意事项七、注意事项七、注意事项TTL与非门多余(duy)输入端可接高电平，以防引入干扰。八、实验(shyn)元、器件集成块74LS148、74L

25、S04、74LS48、74LS151、74LS138、74LS10及74LS283各片共了阴极(ynj)七段显示器1块。第33页/共135页第三十三页，共135页。实验实验(shyn)(shyn)四、集成触发器四、集成触发器n n掌握时序逻辑电路的功能测试方法。n n学习用JK触发器构成简单时序逻辑电路的方法。n n学会(xuhu)使用CMOS逻辑电路芯片。n n熟悉时序电路（计数器）的波形测量方法。一、实验(shyn)目的第34页/共135页第三十四页，共135页。二、实验二、实验二、实验二、实验(shyn)(shyn)内容内容内容内容1验证验证JK触发器触发器CC4027的逻辑功能。的逻辑

26、功能。2将将JK触触发发器器转转换换成成T触触发发器器和和D触触发发器器，并并验验证证其功能。其功能。3将将4027构构成成异异步步2分分频频、4分分频频电电路路，观观测测它它们们的的波形。波形。4设设计计组组装装、观观察察同同步步时时序序脉脉冲冲产产生生器器，波波形形如如图图41所示。记录所示。记录(jl)CP、Q0、Q1、L的波形。的波形。5设设计计组组装装观观察察同同步步三三分分频频电电路路，波波形形如如图图42所所示。示。第35页/共135页第三十五页，共135页。图41同步时序脉冲(michng)产生器波形CP1Q2QTCPT1QT2Q图图4 42 2三分频电路输出波形三分频电路输出

27、波形第36页/共135页第三十六页，共135页。1 1验证验证验证验证JKJK触发器逻辑功能触发器逻辑功能触发器逻辑功能触发器逻辑功能验证验证验证验证 体会体会体会体会(thu)(thu)、熟悉、熟悉、熟悉、熟悉CC4027功能表参见(cnjin)P125表5.17.3。或单次脉冲或单次脉冲(michng)第37页/共135页第三十七页，共135页。2 2验证验证验证验证TT触发器逻辑触发器逻辑触发器逻辑触发器逻辑(luj)(luj)功能功能功能功能 验证验证验证验证 体会、熟悉体会、熟悉体会、熟悉体会、熟悉自拟T触发器功能表。第38页/共135页第三十八页，共135页。3 3验证验证验证验证

28、(ynzhng)(ynzhng)触发器逻辑功能触发器逻辑功能触发器逻辑功能触发器逻辑功能验证验证验证验证(ynzhng)(ynzhng)体会、熟悉体会、熟悉体会、熟悉体会、熟悉自拟触发器功能表。第39页/共135页第三十九页，共135页。三、时序逻辑电路三、时序逻辑电路(lujdinl)的的功能测试方法功能测试方法静态测试静态测试CP 输入单次脉冲输入单次脉冲(michng)或正方波（或正方波（f tp0，使每一个正倒置脉冲起作用。加输入信号后，用示波器观察vI、vC以及vO的电压波形，比较它们(t men)的时序关系，绘出波形，并在图中标出周期、幅值、脉宽等。第76页/共135页第七十六页，

29、共135页。四、实验(shyn)内容2.按图按图5.22.3所示电路所示电路(dinl)组装占空系数可调的多谐振荡器。取组装占空系数可调的多谐振荡器。取（电位器），（电位器），调节电位器，调节电位器RP（R2），在示波器上观察输出），在示波器上观察输出(shch)波形波形占空系数的变化情况。并观察占空系数为占空系数的变化情况。并观察占空系数为1：2、1：4、3：4时的输出时的输出(shch)波形波形3.在图在图5.22.3中，若固定中，若固定时，用示波器观察并描绘时，用示波器观察并描绘vO和和vC波形的幅值、周期以及波形的幅值、周期以及tPH和和tPL，标出标出vC各转折点的电平。各转折点的电

30、平。第77页/共135页第七十七页，共135页。四、实验(shyn)内容4.按图按图5.22.4所示电路组装施密特触发器。输入电压为所示电路组装施密特触发器。输入电压为ViPP=3V，f=1kHZ的正弦波。用示波器观察并描绘的正弦波。用示波器观察并描绘vI 和和vO波形。注明周期波形。注明周期和幅值，并在图中直接标出上限触发电平和幅值，并在图中直接标出上限触发电平(din pn)、下限触发电平、下限触发电平(din pn)，算出，算出回差电压回差电压.第78页/共135页第七十八页，共135页。六、思考题1.1.整理实验整理实验(shyn)(shyn)数据，画出实验数据，画出实验(shyn)(

31、shyn)内容中所要求内容中所要求画的波形，按时间坐标对应标出波形的周期、脉宽和画的波形，按时间坐标对应标出波形的周期、脉宽和幅值等。幅值等。实验内容实验内容2中，改变电容中，改变电容C的大小能够改变振荡器输出电压的周期的大小能够改变振荡器输出电压的周期(zhuq)和占空系数吗？试说明要想改变占空系数，必须改变哪些和占空系数吗？试说明要想改变占空系数，必须改变哪些电路参数。电路参数。五、实验报告要求(yoqi)第79页/共135页第七十九页，共135页。七、注意事项七、注意事项1.单稳态电路的输入信号选择要特别注意。单稳态电路的输入信号选择要特别注意。vI的周期的周期T必须大于必须大于vO的脉

32、宽的脉宽 tPO，并且低电平的宽度，并且低电平的宽度(kund)哟小于哟小于vO的脉宽的脉宽tPO。2.所有需绘制的波形图均要按时间坐标对应描绘，而且要正确选所有需绘制的波形图均要按时间坐标对应描绘，而且要正确选择示波器的择示波器的AC、DC输入方式，才能正确描绘出所有波形。在图中标输入方式，才能正确描绘出所有波形。在图中标出周期、脉宽以及幅值等。出周期、脉宽以及幅值等。第80页/共135页第八十页，共135页。八、实验八、实验(shyn)元、元、器件器件集成定时器集成定时器 NE555 2片片 电阻电阻(dinz)100k、10 k各各2只；只；51 k、5.1 k、4.7 K各一只；各一只

33、；33 k、10 k各各3只只 电容电容 100F、47F、30F、10F、0.1F、0.02F2200pF各一只各一只 电位器电位器 100k一只一只 第81页/共135页第八十一页，共135页。熟悉数模转换器的工作(gngzu)原理。学会使用集成数模转换器DAC0808。学会用DAC0808构成阶梯波电压发生器。一、实验(shyn)目的实验实验(shyn)(shyn)七数模转换器七数模转换器第82页/共135页第八十二页，共135页。二、预习二、预习(yx)要求要求1.了解集成了解集成(j chn)数数-模转换器模转换器DAC0808芯片的外引线排列。芯片的外引线排列。2.熟悉熟悉(shx

34、)数数-模转换器的转换原理。模转换器的转换原理。3.参照图参照图5.24.6，自拟阶梯波产生器的实验电路和实验步骤。，自拟阶梯波产生器的实验电路和实验步骤。第83页/共135页第八十三页，共135页。三、实验三、实验三、实验三、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)原理原理原理原理1 1、数模转换器原理、数模转换器原理(yunl)(yunl)简介简介2 2、数模转换器的应用、数模转换器的应用(yngyng)(yngyng)见“实验教材”P156 P157。（1 1）、数字量模拟量）、数字量模拟量见“实验教材”P157图5.24.2。第84页/共135页第八十四页，共135页。第8

35、5页/共135页第八十五页，共135页。(2)(2)、阶梯、阶梯、阶梯、阶梯(jit)(jit)波产生波产生波产生波产生器器器器第86页/共135页第八十六页，共135页。四、实验(shyn)内容1.实验电路见图5.24.2。按表5.24.1内容依次输入数字(shz)量，用数字(shz)万用表测出相应的输出模拟电压vO，记入表中。2.参照图5.24.6所示阶梯波产生器原理图。将二进制计数(j sh)器CC40161的输出Q3、Q2、Q1、Q0由高到低，对应接到DAC0808数字输入端的高4位D7、D6、D5、D4，低4位输入端D3、D2、D1、D0接地。40161的CP选用1kHZ方波。在示波

36、器上观察和记录DAC0808输出端的电压波形。改变计数(j sh)进制，观察波形的变化情况。第87页/共135页第八十七页，共135页。五、实验报告要求(yoqi)1.记录D/A转换器静态测试中的数据(shj)，并与理论值比较。2.对应描绘CP波形和阶梯波产生器的输出波形。3.描绘可编程补码计数器为十进制时的阶梯波产生器的输出波形。第88页/共135页第八十八页，共135页。六、思考题六、思考题六、思考题六、思考题 1.给一个8位D/A转换器输入二进制数10000000时，其输出电压(diny)为5V。问：如果输入二进制数00000001和11001101时，D/A转换器的输出模拟电压(din

37、y)分别为何值？3.如果输入信号频率由1kHZ，那么输出波形(b xn)会有什么变化？2.图5.24.6中，如果将CC40161的Q3、Q2、Q1、Q0输出(shch)由高到低对应接到DAC0808的高4位时，将会在示波器上看到什么样的波形？第89页/共135页第八十九页，共135页。七、注意事项注意DAC0808的电源(dinyun)极性，VCC=+5V，VEE=-15V，不得接错。第90页/共135页第九十页，共135页。一、实验目的一、实验目的学习数字电路中基本学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、触发器、单稳态触发器、时钟时钟(shzhng)发生器及计数、译码、显示等发生器及计数

38、、译码、显示等单元电路的综合应用；单元电路的综合应用；学习电子秒表的调试方法。学习电子秒表的调试方法。实验实验(shyn)(shyn)八八 电子秒电子秒表表第91页/共135页第九十一页，共135页。二、实验原理二、实验原理二、实验原理二、实验原理 图图图图1-11-1为电子秒表的电原理图。为电子秒表的电原理图。为电子秒表的电原理图。为电子秒表的电原理图。1 1、基本、基本、基本、基本RSRS触发器触发器触发器触发器 图图图图1-11-1中单元中单元中单元中单元I I为用集成为用集成为用集成为用集成(j chn(j chn)与非门构成的基本与非门构成的基本与非门构成的基本与非门构成的基本RSR

39、S触触触触发器。属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功发器。属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功发器。属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功发器。属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能。能。能。能。它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出QQ作为与非门作为与非门作为与非门作为与非门5 5的输入控制信号。的输入控制信号。的输入控制信号。的输入控制信号。按动按钮开关按动按钮开关按动按钮开关按动按钮开关K2K2（接地），则

40、门（接地），则门（接地），则门（接地），则门1 1输出输出输出输出1 1；门；门；门；门2 2输出输出输出输出QQ0 0，K2K2复位后复位后复位后复位后QQ、状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。第92页/共135页第九十二页，共135页。图图1-1 1-1 电子电子(dinz)(dinz)秒表原理图秒表原理图第93页/共135页第九十三页，共135页。二、实验原理二、实验原理 再按动按钮开关再按动按钮开关K1,则则Q由由0变变为为1，门，门5开启开启,为计数器启动作好为计数器启动作好准备准备(zhnbi)。由由1变变0，送出负，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。脉冲，启动

41、单稳态触发器工作。基本基本RS触发器在电子秒表中触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。的职能是启动和停止秒表的工作。2、单稳态触发器、单稳态触发器 图图1-1中单元中单元为用集成与非为用集成与非门构成的微分型单稳态触发器，门构成的微分型单稳态触发器，图图1-2为各点波形图。为各点波形图。第94页/共135页第九十四页，共135页。图图1-2 1-2 单稳态触发器波形图单稳态触发器波形图第95页/共135页第九十五页，共135页。二、实验二、实验(shyn)原理原理 单稳态触发器的输入触发负脉冲信号单稳态触发器的输入触发负脉冲信号单稳态触发器的输入触发负脉冲信号单稳态触发器的输入触发负

42、脉冲信号(xnho)vi(xnho)vi 由基本由基本由基本由基本RSRS触发器触发器触发器触发器 端提供，输出负脉冲端提供，输出负脉冲端提供，输出负脉冲端提供，输出负脉冲vO vO 通过非门加到计数器的清除端通过非门加到计数器的清除端通过非门加到计数器的清除端通过非门加到计数器的清除端R R。静态时，门静态时，门静态时，门静态时，门4 4应处于截止状态，故电阻应处于截止状态，故电阻应处于截止状态，故电阻应处于截止状态，故电阻R R必须小于门的关门电阻必须小于门的关门电阻必须小于门的关门电阻必须小于门的关门电阻ROff ROff。定时元件。定时元件。定时元件。定时元件RCRC取值不同，输出脉冲

43、宽度也不同。当触发脉冲宽取值不同，输出脉冲宽度也不同。当触发脉冲宽取值不同，输出脉冲宽度也不同。当触发脉冲宽取值不同，输出脉冲宽度也不同。当触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的度小于输出脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的度小于输出脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的度小于输出脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的RP RP 和和和和CP CP。单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号(xnho)(xnho)。第96页

44、/共135页第九十六页，共135页。3 3、时钟发生器、时钟发生器、时钟发生器、时钟发生器 图图图图1-11-1中单元中单元中单元中单元为用为用为用为用555555定时器构成的多谐振荡定时器构成的多谐振荡定时器构成的多谐振荡定时器构成的多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。器，是一种性能较好的时钟源。器，是一种性能较好的时钟源。器，是一种性能较好的时钟源。调节电位器调节电位器调节电位器调节电位器 RW RW，使在输出端，使在输出端，使在输出端，使在输出端3 3获得频率为获得频率为获得频率为获得频率为50HZ50HZ的矩形波信号的矩形波信号的矩形波信号的矩形波信号(xnho)(xnho)，当基本，

45、当基本，当基本，当基本RSRS触发器触发器触发器触发器Q=1Q=1时，门时，门时，门时，门5 5开启，此时开启，此时开启，此时开启，此时50HZ50HZ脉冲信号脉冲信号脉冲信号脉冲信号(xnho)(xnho)通通通通过门过门过门过门5 5作为计数脉冲加于计数器作为计数脉冲加于计数器作为计数脉冲加于计数器作为计数脉冲加于计数器的计数输入端的计数输入端的计数输入端的计数输入端CP2CP2。二、实验二、实验(shyn)原理原理第97页/共135页第九十七页，共135页。图图1-374LS90引脚排列引脚排列(pili)图图第98页/共135页第九十八页，共135页。4、计数及译码显示、计数及译码显示

46、 二二-五五-十进制加法计数器十进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元，构成电子秒表的计数单元，如图如图1-1中单元中单元所示。其中计数所示。其中计数器器接成五进制形式，对频率为接成五进制形式，对频率为50HZ的时钟脉冲进行五分频，在的时钟脉冲进行五分频，在输出端输出端QD 取得取得(qd)周期为周期为0.1S的矩形脉冲，作为计数器的矩形脉冲，作为计数器的时的时钟输入。计数器钟输入。计数器及计数器及计数器接接成成8421码十进制形式，其输出端码十进制形式，其输出端与译码显示单元的相应输入端连与译码显示单元的相应输入端连接，可显示接，可显示0.10.9秒；秒；19.9秒秒计时。计时。二

47、、实验二、实验二、实验二、实验(shyn)(shyn)原理原理原理原理第99页/共135页第九十九页，共135页。74LS90是异步二是异步二-五五-十进制十进制加法加法(jif)计数器，它既可以计数器，它既可以作二进制加法作二进制加法(jif)计数器，计数器，又可以作五进制和十进制加法又可以作五进制和十进制加法(jif)计数器。计数器。图图1-1为为74LS90引脚排列，表引脚排列，表1-1为功能表。为功能表。通过不同的连接方式，通过不同的连接方式，74LS90可以实现四种不同的逻辑可以实现四种不同的逻辑功能；而且还可借助功能；而且还可借助R0(1)、R0(2)对计数器清零，借助对计数器清零

48、，借助S9(1)、S9(2)将计数器置将计数器置9。其具体功能。其具体功能详述如下：详述如下：二、实验二、实验(shyn)原理原理第100页/共135页第一百页，共135页。(1)(1)计数脉冲从计数脉冲从计数脉冲从计数脉冲从CP1CP1输入输入输入输入(shr)(shr)，QAQA作为输出端，为二进制计数作为输出端，为二进制计数作为输出端，为二进制计数作为输出端，为二进制计数器。器。器。器。(2)(2)计数脉冲从计数脉冲从计数脉冲从计数脉冲从CP2CP2输入输入输入输入(shr)(shr)，QDQCQBQDQCQB作为输出端，为异步作为输出端，为异步作为输出端，为异步作为输出端，为异步五进制

49、加法计数器。五进制加法计数器。五进制加法计数器。五进制加法计数器。(3)(3)若将若将若将若将CP2CP2和和和和QAQA相连，计数脉冲由相连，计数脉冲由相连，计数脉冲由相连，计数脉冲由CP1CP1输入输入输入输入(shr)(shr)，QDQD、QCQC、QBQB、QAQA作为输出端，则构成异步作为输出端，则构成异步作为输出端，则构成异步作为输出端，则构成异步84218421码十进制加法计数器。码十进制加法计数器。码十进制加法计数器。码十进制加法计数器。(4)(4)若将若将若将若将CP1CP1与与与与QDQD相连，计数脉冲由相连，计数脉冲由相连，计数脉冲由相连，计数脉冲由CP2CP2输入输入输

50、入输入(shr)(shr)，QAQA、二、实验二、实验(shyn)原理原理第101页/共135页第一百零一页，共135页。QD QD、QCQC、QBQB作为输出作为输出作为输出作为输出(shch)(shch)端，则构成异步端，则构成异步端，则构成异步端，则构成异步54215421码十码十码十码十进制加法计数器。进制加法计数器。进制加法计数器。进制加法计数器。(5)(5)清零、置清零、置清零、置清零、置9 9功能功能功能功能 。a)a)异步清零异步清零异步清零异步清零 当当当当R0(1)R0(1)、R0(2)R0(2)均为均为均为均为“1”“1”；S9(1)S9(1)、S9(2)S9(2)中有中