《硬件实验数字钟》PPT课件

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1、实验4数字钟实验浙江大学电工电子教学中心蔡忠法实验目的了解数字电路的基本组成，认识数字信号、逻辑电平和逻辑关系。接触数字电路的调试过程，对数字电路达到一个大体的感性认识。掌握示波器在数电实验中的应用。实验器材与非门74LS00两片。数字实验箱，示波器。集成计数器74LS161两片。实验预习阅读实验教材，理解数字钟的组成原理。自学MultiSim（即EWB，见第七章）软件，用MultiSim对数字钟电路进行仿真。实验原理74LS161计数器功能DCBA1CPGNDVCCQBQAQCQDRD2345687910111213141516LDCOCTPCTT74LS161是一片中规模集成的四位二进制加

2、法计数器，其功能包括计数、保持、清零和置数。74LS161计数器功能表保持功能××××0×11×保持功能×××××011×4位二进制加计数××××1111↑××01↑0000×××××××0×触发器状态输入DCBAQDQCQBQADCBADCBA四位二进制加法计数输入计数脉冲顺序计数器输出对应十进制数输入计数脉冲顺序计数器输出对应十进制数QDQCQBQAQDQCQBQA000000810008100011910019200102101010103001131110111140100412110012501015131101136011061411101470111715111115DCBA1C

3、PGNDVCCQBQAQCQDRD2345687910111213141516LDCOCTPCTTQBQAQCQD＆74LS00计数脉冲74LS161应用连成10进制计数器：连成6进制计数器：DCBA1CPGNDVCCQBQAQCQDRD2345687910111213141516LDCOCTPCTTQBQAQCQD＆74LS00计数脉冲秒脉冲译码器译码器译码器译码器译码器译码器时24进制计数器（或12进制）分60进制计数器秒60进制计数器分脉冲时脉冲实验箱上数字钟的基本组成六十进制计数器电路：用74LS0024进制计数器电路：实验内容1.74LS161计数器功能测试。3.连接60进制计数器。

4、2.分别连接10进制和6进制计数器。4.连接24进制计数器。在CP(时钟)端加入手控的逻辑开关，输出端(QDQCQBQA)接发光二极管，观察并记录发光二极管亮、暗情况与CP端手动脉冲个数的关系。1.测试74LS161计数器的功能。DCBA1CPGNDVCCQBQAQCQDRD2345687910111213141516LDCOCTPCTT实验中A、B、C、D可悬空，CTT、CTP、LD应接高电平。(1)计数器输出接发光二极管，CP端连逻辑开关，依次送入计数脉冲，检查功能是否正确。(2)输出接数码管，CP端连实验箱上的1Hz时钟作为输入脉冲。2.分别连接一个10进制和一个6进制计数器。(3)CP

5、端连1kHz时钟上，用示波器对计数器进行动态测试，观察并记录计数器的CP端和QD、QC、QB、QA端的波形（包括幅值，注意相位对齐）。3.连接60进制计数器。在10进制和6进制计数器都正确的基础上，连接成60进制计数器，检查功能是否正常。4.连接24进制计数器。按同样方法连接一个24进制计数数，检查功能是否正常。Tips：在调试时，应分阶段连接调试，一步一步地进行。例如，先连接好个位的十进制计数器，电路工作正确后，再接十位的计数器。两者都正常后，再将60进制计数器连接起来。采用这种步步为营的接线和调试方法（称为自下而上），能较容易地发现问题并排除故障。实验注意事项1.74LS161的清零端和置

6、数端未用时，必须接电源或置为高电平！2.时钟输入端接的是逻辑开关或方波信号，不能接数据开关。3.连线时注意布局（不要相隔太远），层叠在3层以下，导线尽可能短。4.用示波器观察波形时可能导致计数器出错，必须注意分析所观察到的波形是否正确。解决方法：实验箱上1kHzCP&10进制计数器（或6进制）74LS00“1”或+5V示波器原因是：实验箱上1kHz信号的驱动能力有限，可在1kHz信号后接非门以增强驱动能力。此时，该非门称为驱动门或缓冲门。5.有些同学在10进制和6进制都正确时，仍然出现60进制计数错误的情况。请尝试以下解决方法：0.1µF其原因是多方面的，包括：由于异步电路存在“毛刺”，容易

7、产生误动作。因此，解决这一问题的根本方法是采用同步时序电路来设计60进制计数器。接线布局等因素引入干扰（接线太长、层叠太多、引脚悬空等）实验箱的因素（5V电源稳压性能、时钟边沿特性不佳等）实验结果记录实验数据必须记录原始数据（末经任何处理、从仪器直接读取的数据），通过原始数据得到实测值。注意有效位数。通常应列表。原始数据实测值幅度1.8div2V/div3.6V频率2.0div1ms/div0.5