电工电子综合实验2

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1、电工电子综合实验II数字计时器学号：姓名：专业：通信工程学院：电光学院时间：2014年9月电工电子综合实验II——数字计时器的设计I、设计要求一、实验目的：1、掌握常见集成电路实现单元电路的设计过程。2、了解各单元再次组合新单元的方法。二、实验要求：实现00'00”一59’59”的可整点报时的数字计时器。三、实验内容：1、设计实现信号源的单元电路。（Fl«1Hz,F2«2H乙F3«500氏,F4«lKHz）2、设计实现00'00”一59'59”计时器单元电路。3、设计实现快速校分单元电路。含防抖动

2、电路（开关kl,频率F2,校分吋秒计吋器停止）。4、加入任意吋刻复位单元屯路（开关K2）。5、设计实现整点报时单元电路（产生59'53”，59'55”,59'57”,三低音频率F3,59'59”一高音频率F4）。四、实验器材：1＞集成电路：NE555一片（多谐振荡）CD4040一片（分频）CD4518两片（8421BCD码十进制计数器）CD4511四片（译码）74LS00三片（与非）74LS20一片（4输入与非）74LS21三片（4输入与门）74LS74一片（D触发）2、电阻:1KQ一只3KQ一只

3、150Q四只3、电容：0.047uf一只4、共阴极双字屏两块。五、数字计时器逻辑框图：f4=lKHzII、各元件引脚布局图及逻辑功能一、NE555一片（多谐振荡）:1、引脚布局图：VccDTHCO门

4、6

5、5)NE555I1

6、2

7、3]4GNDTROUT丽图1NE555引脚布局图2、内部结构图:OUIDISCH图2NE555内部结构图3、逻辑功能说明：NE555是在电子科技行业广为应用的一种集成电路，用途

8、•分广泛。在本电路中，构成时钟发生器，是整个电路的核心。其引脚布局图如图1所示。其屮引脚1为接地

9、端，引脚2和引脚6为输入端，引脚3为输出端，引脚4为复位清零端，引脚5为调整端（通常空置或通过一个电容接地），引脚7位放屯端，引脚8为电源。4、逻辑功能表:町（引脚4）Vil（引脚6）Vi2（引脚2）Vo（引脚3）0XX012>3VCC1>3VCC012<3VCC1<3Vcc112<3VCC1>3Vec不变表1NE555逻辑功能表二、CD4040一片（分频）：1、引脚布局图：VDDQiXQ10QsQ9CRCPQ丄2、内部结构图:*•回Riser［T

10、•VooM■0■■©■［茸］■0■咛【■0©^U

11、rU:Iri,H-i*-It-H0.11■3"1-"一10z6r?.R0-9A61rt1AMTCD4040内部结构图3、逻借功能说明:CD4040是一种常用的12分频集成电路。当在输入端输入某一频率的方波信号时，其12个输出端的输出信号分别为该输入信号频率的旷~2「匕在电路中利用其与NE555组合构成脉冲发生电路。其内部结构图如图4所示。引脚图如图3所示，其中％为电源输入端，Vss为接地端，CP端为输入端,CR为清零端，Q「Qi2为输出端，其输出信号频率分别为输入信号频率的2-/2I2O三、CD4

12、518两片（8421BCD码十进制计数器）:1、引脚布局图:2、内部结构图:OQCR◎丄QQ图6CD4518内部结构图Vdd2CR2Q42Q32Qm2Q丄2EN2CP161514131211109)17345678lCPlENlQilQ2lQ3lQ4lCRVss图5CD4518引脚布局图3、逻辑功能说明:CD4518时一种常用的8421BCD码加法计数器。每一片CD4518集成电路屮集成了两个相互独立的计数器，每个计数器的内部结构图如图6所示。4、逻辑功能表:输入输出CRCPENQbQ?Q.Qo清

13、零1XX0000计数0t1BCD码加法计数保持0X0保持计数001BCD码加法计数保持01X保持表2CD4518逻辑功能表四、CD4511四片（译码）:1、引脚布局图：‘DD£gabed161514131211109J12345678DoDsLTBILED4D丄Vss图7CD4511引脚布局图2、内部结构图:图7CD4511内部结构图3、逻辑功能说明:CD4511是一种8421BCD码向8段数码管各引脚码的转换器。当在其四个输入端输入8421BCD码时，其7个输出端可直接输出供7段数码管使用的信

14、号。BI：4脚是消隐输入控制端，当BI二0吋，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。LT：3脚是测试输入端,当BI=1,LT=O时，译码输出全为1,不管输入DCBA状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用來检测数码管是否损坏。LE：锁定控制端，当LE二0时，允许译码输出。LE二1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE二0时的数值。Al、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。