通達(dá)實(shí)驗(yàn)(二)第4次課第7-9-周

1、電工電子實(shí)驗(yàn)（電工電子實(shí)驗(yàn)（2）第四次課）第四次課lP148J2 l動(dòng)態(tài)顯示電路原理動(dòng)態(tài)顯示電路原理一、一、 P148J2-實(shí)驗(yàn)課題實(shí)驗(yàn)課題設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)計(jì)一個(gè)3比特可控延時(shí)電路，該電路有一個(gè)時(shí)比特可控延時(shí)電路，該電路有一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)鐘信號(hào)CP，一個(gè)串行輸入信號(hào)，一個(gè)串行輸入信號(hào)F1，一個(gè)串行輸出，一個(gè)串行輸出信號(hào)信號(hào)F2，F(xiàn)1和和F2均與時(shí)鐘信號(hào)均與時(shí)鐘信號(hào)CP同步，另有同步，另有2個(gè)個(gè)控制信號(hào)控制信號(hào)K2和和K1。對(duì)該電路的邏輯功能要求是：。對(duì)該電路的邏輯功能要求是：1) 當(dāng)當(dāng)K2K100時(shí)，時(shí)，F(xiàn)2F1，F(xiàn)2與與F1無延時(shí)；無延時(shí)；2) 當(dāng)當(dāng)K2K101時(shí)，時(shí)，F(xiàn)2比比F1延遲一個(gè)時(shí)鐘周期；延

2、遲一個(gè)時(shí)鐘周期；3) 當(dāng)當(dāng)K2K110時(shí)，時(shí)，F(xiàn)2比比F1延遲兩個(gè)時(shí)鐘周期；延遲兩個(gè)時(shí)鐘周期；4) 當(dāng)當(dāng)K2K111時(shí)，時(shí)，F(xiàn)2比比F1延遲三個(gè)時(shí)鐘周期。延遲三個(gè)時(shí)鐘周期。 設(shè)計(jì)條件是：設(shè)計(jì)條件是： 1)時(shí)序電路部分用觸發(fā)器集成電路。時(shí)序電路部分用觸發(fā)器集成電路。 2)仿真實(shí)現(xiàn)。仿真實(shí)現(xiàn)。P148J2-設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程串行輸入信號(hào)串行輸入信號(hào)F1：可用：可用74161模模5計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器的QC輸出端。輸出端。3比特延時(shí)電路比特延時(shí)電路：運(yùn)用：運(yùn)用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，將觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，將F1置于觸發(fā)器置于觸發(fā)器D端，在后續(xù)端，在后續(xù)CP作用下，觸作用下，觸發(fā)器發(fā)器Q端輸出即為延遲一個(gè)端輸出即為延遲一個(gè)CP

3、周期的周期的F2。將將3個(gè)個(gè)D觸發(fā)器級(jí)聯(lián)（其輸出分別為觸發(fā)器級(jí)聯(lián)（其輸出分別為Q1 、Q2 、Q3 ），可實(shí)現(xiàn)），可實(shí)現(xiàn)3比特延時(shí)。比特延時(shí)?？刂齐娐房刂齐娐罚豪茫豪?4153四選一數(shù)據(jù)選擇器四選一數(shù)據(jù)選擇器在開關(guān)在開關(guān)K1、K2（分別連接到（分別連接到74153 的的A、B地址端）控制下依次選擇地址端）控制下依次選擇F1、 Q1 、Q2 、Q3 到到74153的輸出端的輸出端W即可實(shí)現(xiàn)題意要求即可實(shí)現(xiàn)題意要求。四選一四選一MUXD觸發(fā)器觸發(fā)器D觸發(fā)器觸發(fā)器D觸發(fā)器觸發(fā)器模五計(jì)數(shù)器模五計(jì)數(shù)器QC (F1)W (F2)CP3比特可控延時(shí)電路框圖比特可控延時(shí)電路框圖Q1Q2Q3P148J2-設(shè)

4、計(jì)過程設(shè)計(jì)過程K1K2P148J2調(diào)測(cè)調(diào)測(cè)使用使用74161、7474、74153集成塊。集成塊。74LS161和和74LS74用同一個(gè)用同一個(gè)CP信信號(hào)號(hào),CP的頻率可用的頻率可用16kHz。依次在依次在K2K1=0011的四種狀態(tài)下，的四種狀態(tài)下，用雙蹤示波器同時(shí)觀測(cè)用雙蹤示波器同時(shí)觀測(cè)F1和和74153的輸?shù)妮敵龆顺龆薟的波形。注意查驗(yàn)應(yīng)滿足的延的波形。注意查驗(yàn)應(yīng)滿足的延遲關(guān)系。遲關(guān)系。記錄記錄CP和四種延遲狀態(tài)下的和四種延遲狀態(tài)下的F2波形。波形。注意時(shí)間上的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不可錯(cuò)位。注意時(shí)間上的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不可錯(cuò)位。設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)態(tài)顯示電路（參照設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)態(tài)顯示電路（參照P102上冊(cè)上冊(cè)圖圖3-

5、1-17）。）。該電路有四位數(shù)碼管，顯示學(xué)號(hào)后四位，如該電路有四位數(shù)碼管，顯示學(xué)號(hào)后四位，如4208為為42班班08號(hào)。號(hào)。abcdefg數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖二、動(dòng)態(tài)顯示電路二、動(dòng)態(tài)顯示電路 P146T1P146T1 4位數(shù)碼管共用一個(gè)譯碼器。當(dāng)位數(shù)碼管共用一個(gè)譯碼器。當(dāng)CP脈沖的頻率脈沖的頻率f=1HZ時(shí)，在時(shí)，在CP脈沖的控脈沖的控制下，制下，4位數(shù)碼管將逐個(gè)輪流分時(shí)顯示位數(shù)碼管將逐個(gè)輪流分時(shí)顯示。但是，當(dāng)。但是，當(dāng)CP脈沖的頻率脈沖的頻率f=100HZ時(shí)時(shí)，則每個(gè)數(shù)碼管依次一次顯示，則每個(gè)數(shù)碼管依次一次顯示1/25 S，由于人眼的滯留特性，實(shí)際的視覺，由于人眼的滯留特性，實(shí)際的視覺效

6、果是效果是4個(gè)數(shù)碼管同時(shí)顯示個(gè)數(shù)碼管同時(shí)顯示4個(gè)數(shù)據(jù)。個(gè)數(shù)據(jù)。 顯示原理顯示原理f=1HZf=100HZ （人眼的滯留特性）（人眼的滯留特性）顯示原理顯示原理工作原理工作原理 4位數(shù)碼管共用一個(gè)位數(shù)碼管共用一個(gè)7448BCD譯碼器。譯碼器。 用兩位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)用兩位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)Q1、Q0，作作為為一片一片74139和和兩片兩片74153的地址線。的地址線。 74139的輸出信號(hào)的輸出信號(hào)Y0、Y1、Y2、Y3，分別，分別作為作為4位數(shù)碼管的位線。位數(shù)碼管的位線。設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)原理動(dòng)態(tài)顯示包括動(dòng)態(tài)顯示包括4個(gè)方面：控制部分、數(shù)據(jù)選個(gè)方面：控制部分、數(shù)據(jù)選擇部分、譯碼驅(qū)動(dòng)和顯示部

7、分。該電路的擇部分、譯碼驅(qū)動(dòng)和顯示部分。該電路的優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)省七段譯碼器和能源。優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)省七段譯碼器和能源。 4位數(shù)碼管的位數(shù)碼管的4根數(shù)據(jù)線，根數(shù)據(jù)線， 由由4個(gè)四選一個(gè)四選一多路選擇器輸出。多路選擇器輸出。 當(dāng)?shù)刂樊?dāng)?shù)刂?“00”時(shí)，時(shí)，DCBA=D0C0B0A0=8； 當(dāng)?shù)刂樊?dāng)?shù)刂?“01”時(shí)，時(shí)，DCBA=D1C1B1A1=4； 當(dāng)?shù)刂樊?dāng)?shù)刂?“10”時(shí)，時(shí)，DCBA=D2C2B2A2=2； 當(dāng)?shù)刂樊?dāng)?shù)刂?“11”時(shí)，時(shí)，DCBA=D3C3B3A3=1；設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)原理f=1Hz，顯示的數(shù)據(jù)為：，顯示的數(shù)據(jù)為：8421。實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 原原 理理f=100HZ，顯示的數(shù)據(jù)為：顯示的數(shù)據(jù)為：

8、8421。實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 原原 理理四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與接線圖四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與接線圖位段的設(shè)計(jì)與接線圖位段的設(shè)計(jì)與接線圖數(shù)據(jù)切換電路的設(shè)計(jì)與接線圖數(shù)據(jù)切換電路的設(shè)計(jì)與接線圖仿真要求 在在Multisim 仿真軟件下實(shí)現(xiàn)上面的電路。注意以下仿真軟件下實(shí)現(xiàn)上面的電路。注意以下幾個(gè)問題：幾個(gè)問題： 7474的的CP使用使用 “1Hz”時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)。 兩片兩片74153的的 4個(gè)數(shù)據(jù)輸出端個(gè)數(shù)據(jù)輸出端“D”為最高位、為最高位、 “A”為為最低位。用四個(gè)發(fā)光二極管指示輸出。最低位。用四個(gè)發(fā)光二極管指示輸出。 74139的輸出亦可用四個(gè)發(fā)光二極管指示輸出。的輸出亦可用四個(gè)發(fā)光二極管指示輸出。 核對(duì)核對(duì)74139輸出與輸出與74153的輸出對(duì)應(yīng)關(guān)系；的輸出對(duì)應(yīng)關(guān)系；74139輸出輸出74153輸出（輸出（