译码显示电路实验报告.docx

1、译码显示电路实验报告 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，

2、(c)为两种不同出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）(c) 符号及引脚功能图（一）LED数码管（2）BCD码七段译码驱动器 此类译码器型号有74LS

3、47（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LED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。 灯 测试输入端，“0”时，译码输出全为“1” 灭 零 输入端，“0”时，不显示多余的零。图（二）74LS48引脚排列 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

4、A0、A1、A2、A3四个引脚 。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

5、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。DIG4 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。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（

6、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=1，因而S1=S0=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=0，

7、即S1=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01111X0011X0101置零保持右移左移并行送数五、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

8、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：Q0Q1Q2Q3DCBA01110001101101011101001111100101D = 0C = Q0Q2()B = A = 1第二个74LS48的真值表如下：Q0Q1Q2Q3DCBA01

9、110010101100111101000111101000D = Q0Q1Q2C = 0B = A = 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 所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：Q2Q1Q0DCBA00000010010101010001101101011000010101001111000011111000D = 实验结果：3.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

10、74LS138 实现了图三的信号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Q2Q1Q0C1C2C3C4C5C6C7C80000111111100110111111010110111110111110111110011110111101111110111101111110111111111110C1 = C2 = C3 = C4 = C5 = C6 = C7 = C8 = C1C2C3C4C5C6C7C8DCBA011111110001101111110101110111110011111011110101

11、111101110010111110110011111111010001111111101000D = C = B = A = C5C8实验结果：5.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）Q13Q12Q11Q10Q03Q02Q01Q000000000000000001000000100000001100000100000001010000011000000111000010000000100100010000000100010001001000010011000101000001010100010110000101110001100000011001001000000