数字电子技术实训指导书

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1、数字电子技术实训指导书电子与电气工程系色子秒表的设计与制作—、设计目的1、了解计时器主体电路的组成及工作原理；2、熟悉集成电路及冇关电子元器件的使用；3、学习数字电路屮基本RS触发器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。二、实验原理图1为电子秒表的电路原理图，按功能划分成四个单元电路进行分析。abcd

2、xabcdefgurVccBbRBor7448RBI*GNDABCDCIVaQcCVcc74LS'R<*nR),2i4-5V0_♦QcQbQxCP2Vcc74LS90(2)CP,RonGND14II86710OnQcQbQaCPiV

3、cc74LS90(l)CP,Ro力S.i»“訂GND

4、236710图1电了秒表原理图1、基本RS触发器图1中单元I是用集成与非门构成的、低电平直接触发的基本RS触发器，具有直接置位、复位功能。其一端输出◎作为单稳态触发器的输入、Q作为与非门5的控制信号。按下按钮K2,0=1、2=0；K2弹起后0与◎的状态保持不变。再按下按钮K1,则2=1,门5开启，为计数器启动做准备；2=(),启动单稳态触发器工作。基本RS触发器在电子秒表小的作用是启动和停止秒表的工作。2、单稳态触发器图1屮单元II为用集成与非门构成的微分型单稳态触发器，图2为齐点波形图。单稳态触发器的输入触发脉冲信号W由基本RS触发器

5、◎端提供，输岀负脉冲V。通过非门加到计数器的清除端Ro静态时，门4应处于截止状态，故电阻R必须小于门的关门电阻ROFFo定时元件RC取值不同，输岀脉冲宽度也不同。当触发脉冲宽度小于输岀脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的Rp和Cpo单稳态触发器在电子秒表小的职能是为计数器提供清零信号。3、时钟发生器图1中单元III为用555定时器构成的多谐振荡器。调节电位器Rw，使输出端3输出频率为50Hz的矩形波信号。当基本RS触发器Q=1时，门5开启，此时50Hz脉冲信号通过门5作为计数脉冲加于计数器(1)的计数输入端CP2o4、计数及译码显示二■五・I•进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元

6、，如图1屮单元1;图374LS90管脚图IV所示。其小计数器(1)接成五进制形式，对频率为50Hz的时钟脉冲进行五分频，在输出端Qd获得周期为0.1s的矩形波脉冲，作为计数器(2)的时钟输入。计数器(2)及计数器(3)接成8421码十进制形式，其输岀端与装置上的译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.1〜0.9秒、1〜9.9秒计时。图2单稳态触发器波形图集成异步计数器74LS90简介74LS90是异步二■五■十进制加法计数器，它既可以作二进制加法计数器，乂可以作五进制和十进制加法计数器。图3为74LS90引脚排列，表1为其功能表。通过不同的连接方式，74LS90可以实现四种不同的逻辑功能；

7、借助R（）⑴、Ro（2）可对计数器清零，借助S9⑴、S9⑵可将计数器置9。其具休功详述如下：（1）计数脉冲从CP】输入，Qa作为输出端，为二进制计数器。（2）计数脉冲从CP2输入，Qd、Ql、Qh作为输出端，为异步五进制加法计数器。（3）若将CP2和Qa相连，计数脉冲由CP］输入，Qd、Qc、Qb、Qa作为输出端，则构成异步8421码十进制加法计数器。（4）若将CP］与Qd相连，计数脉冲由CP2输入，Qa、Qd、Qc、Qb作为输出端，则构成异步5421码十进制加法计数器。（5）清零、置9功能。a）异步清零当R（）⑴、R（）⑵均为“V、S9（i）＞S9⑵中有“（T时，实现异步清零功能，即Qd

8、QcQbQa=OOOOob）置9功能当S9（i）＞S9⑵均为“V、R（）⑴、Ro⑵中有W时，实现置9功能,即QdQcQbQa=1OOL表174LS90功能表转入转出清0置9时钟QdQcQbQrRo(l)^Ro(2)S9(l)、S9(2)CPICP2110XX0XX0000漬00XX011XX1001置90XX00XX011Qk输出二进制计数11QdQcQb输岀五进制计数1QKQdQcQbQ久输出8421BCD码十进制计数Qd1QdQcQbQa输出5421BCD码十沸!1计数11不变七段译码器/驱动器7448简介7448是内部有上拉电阻的BCD七段译码器/驱动器，其引脚如图4所示。引脚说明：

9、1、A-D：译码地址输入端；2、打~丫严译码输出；这7个端口输出高电平有效，可直接驱动共阴极数码显示管；3、消隐输入（低电平有效）/脉冲消隐输出（低电平有效）；4、Zf：灯测试输入端（低电平有效）；5、RBI：脉冲消隐输入端（低电平有效）。为了实现正常的BCD译码/驱动功能，在使用时，应将~BilRBO.LT.RBI都接高电平。三、元件与设备元件清单：1、逻辑电平开关：2个2、固定电阻：470X1lkXl1.5kXl3k