数字电子技术基础

计数器、译码器和 数码显示器制作教师：龚秋英

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一. 实验目的1.掌握计数器的逻辑功能及使用方法。 2.熟悉译码器和数码显示器的使用方法。

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二. 实验原理1.计数器是数字系统的基本逻辑器件。◆记录输入时钟脉冲的个数 ◆实现分频、定时 ◆产生节拍脉冲和脉冲序列

计数器的分类：按工作方式分：同步式和异步式；按计数进制分：二进制、十进制、任意进制；

按计数方式分：加计数、减计数、可逆计数器。

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二. 实验原理CC4518功能：双二—十进制同步加计数器逻辑符号： 功能表：CP ↑ 0 ↓ × ↑ 1 × EN 1 ↓ × ↑ 0 ↓ × CR 0 0 0 0 0 0 1 Q3Q2Q1Q0 加计数 加计数 不变 不变 不变 不变 Q3 ~ Q0 = 0

CR是清零端，高电平有效，不用时应置低电平。 计数脉冲的输入方式 ： CP端输入，为上升沿触发，EN端接高电平。 EN端输入，为下降沿触发，CP端接低电平。

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二. 实验原理CC4518应用：★实现十进制加计数电路： 波形图：

计数脉冲N由EN端输入，实现了十进制加计数。

每来一个计数脉冲，计数器就加1, 逢十恢复为零。

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二. 实验原理★实现一百进制加计数

十位计数器的EN接个位计数器的Q3。思考：如用CP作为计数脉冲构成一百进 制加计数，如何实现？

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二. 实验原理★实现非十进制加计数(如六进制)利用清零功能，将输出信号反馈到清零端，实现任 意进制的加计数器。

当Q3 ~ Q0 初态为0时，在前五个计数脉冲作用下，正常 计数；当第六个脉冲下降沿到来时， Q3 ~ Q0 的状态变为 0110,Q2、Q1经过门电路，使CR端由原来的“0”变为“1”, 立刻清零，使Q3 ~ Q0变为0,从而实现模6加计数。

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二. 实验原理2.译码器将具有特定含义的二进制码进行辨别，并转换成控制信号。 CC4511七段锁存/译码/驱动器：逻辑符号：功能表：

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二. 实验原理输入D、C、B、A为8421码，输出a、b、c、d、e、f、g 为高电平输出有效。★ LT为灯测试端，优先级最高。LT低电平，译码器的输出a ~ g全为 高电平，七段数码显示器显示8字型。

★ BI为灭灯输入，优先级次之。在LT= 1条件下，BI接低电平，则输出a ~ g全为低电平，数码管熄灭不亮。

★ LE为锁定输入，优先级再次之。在LT= 1、BI= 1条件下， LE接高电平，则输出a ~ g状态锁定，保持不变。

因此，CC4511在译码工作状态时，必须LT= 1、BI= 1、 LE = 0。

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二. 实验原理3.数码显示器1)作用：直观的显示数码。 2)分类：

按显示器发光段数分为七段显示或八端显示； 按显示器所用发光材料分为荧光数码管、半导体数码 管(LED)及液晶显示器。

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二. 实验原理七段数码显示器：

七段发光线段分别用a、b、c、d、e、f、g七个

小写字母表示。

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二. 实验原理LED有两种：共阳极型和共阴极型：地

LED优点：亮度高、字形清晰，工作电压低(1.5~3V)、 体积小、可靠性高、寿命长，响应速度极快。

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三. 实验内容1.用CC4518、CC4511、SM4205构成一个十进制计数、 译码、显示电路。1)静态实验：N接单脉冲，每按一次单脉冲按键， 来一个计数脉冲，数码管显示数字加1, 在0~9之间变化。实验箱内部 已经连接

2)动态实验：N接连续脉冲，f = 1024Hz,用示 波器观察Q3 ~ Q0及N的波形，注意它 们的时序关系，把波形记录下来。(观 察时N应展现10个脉冲波形)

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三. 实验内容N:Q0 : Q1 : Q2 : Q3 :0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

思考：观察波形时，应选用Q3、Q2、Q1、 Q0、N哪一个作为触发信号？

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三. 实验内容2.用CC4518、CC4511、SM4205和门电路构成一个 10 以内任意进制计数、译码、显示电路。五进制或七进制，自行设计电路(使用反馈清零法)。可以参考图2.7.4构成六进制加计数器的方法。 1)静态实验：N加单脉冲，验证电路的正确性。 2)动态实验：N加连续脉冲，观察并记录输出与计数脉冲 的波形。思考：观察波形时，又应选用Q3、Q2、 Q1、Q0、N哪一个作为触发信号？

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四. 思考题1.用一片CC4518中两个十进制计数器级联构成一个百 进制计数器，能否将计数脉冲加在CP端？如能，试 画出电路图。(提示：需加门电路) 2.七段译码/驱动器74LS247的输出a~g为低电平有效， 那么应采用共阴极还是共阳极数码管显示？ 3.用一片CC4518和门电路构成一个24(或60)进制计 数器，画出电路图。