数字电子技术实验指导书 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 10:24:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2、 集成芯片74LS138译码器的应用(设计性实验)

利用74LS138译码器和74LS20实现逻辑函数:利用3线-8线译码器能够产生3变量函数的全部最小项,实现3变量的逻辑函数。

用74LS138实现逻辑函数F?ABC?ABC?ABC?ABC。画出实现电路原理图,并利用multisim软件实现仿真,通过实验进行验证。自拟表格记录实验数据(表格必须有使能端、输入端、输出端的数据)

五、 预习要求

1、复习有关译码器的原理

2、根据实验任务,画出所需的实验线路及记录表格,实验前并利用multisim软件实现仿真

六、 实验报告与思考题

1、画出实验的原理图,记录实验结果,进行分析和小结。 2、掌握用3线-8线译码器实现逻辑函数的方法。

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实验4 数码管显示电路及应用

一、 实验目的

1、熟悉七段共阴、共阳LED数码管的结构及其使用方法。 2、熟悉共阴译码驱动电路的原理及使用方法。 3、掌握数码显示电路的应用。

二、 实验设备及材料

数字逻辑电路实验箱共阴数码管,4线—七段译码/驱动器74LS48。

三、 实验原理

4线—七段译码/驱动器是对给定的代码进行翻译,直观地用七段显示数字。显示与译码是配套使用的。在数字测量仪表和各种数字系统中,将数字量直观地显示出来。人们一方面可直接读取测量和运算的结果;另一方面可用于监视数字系统的工作情况。因此,数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数字显示电路通常由译码器、驱动器和显示器等部分组成的。如图4-1所示。

图4-1 数字显示电路组成方框图

1、LED数码管

数码的显示方式一般有三种:①字型重叠显示式;②分段显示式;③点阵显示式。以分段显示式应用最为普遍。主要器件是七段发光二极管(LED)显示器。它可分为两种形式:一种是共阳极显示器,另一种是共阴极显示器。如图4-2,4-3所示。

(a)七段共阴发光二极管 (b)共阴引脚图

图4-2 七段共阴数码管

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(a)七段共阳发光二极管 (b)共阳引脚图

图4-3 七段共阳数码管

一个数码管可以显示一位0~9十进制数和一个小数点。小型数码管(0.5

英寸和0.36英寸)每段发光二极管的正向压降,随着显示光(通常为红、绿、黄、橙色)的颜色不同而略有差别,通常约为2~2.5V,每个发光二极管的点亮电流在5~10mA。LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字需要有一个专门的译码器,该译码器不但要有译码功能,还要有相当的驱动能力。 2、译码驱动器

(1)4线—七段显示共阴极译码驱动器74LS48

半导体数码管可以用TTL或CMOS集成电路直接驱动,为此就需要用显示译码器将BCD代码译成数码管所需的驱动信号,以便使数码管用二进制数字显示出BCD代码所表示的数值。

74LS48是BCD输入,有上拉电阻能够配合七段发光二极管工作的4线—七段译码/驱动器,它的逻辑符号如图4-4(b)所示。D、C、B、A是BCD码的输入端,Ya,Yb,Yc,…Yg,是译码输出,用“1”表示数码管中笔段的点亮状态,用“0”表示数码管中笔段的熄灭状态,译码/驱动器集成芯片引脚排列如图4-4(a)所示。为试灯端、

为灭零输入端,它们都是低电平有效。当

”字。当

为低电平、为低电平且DCBA

为高电平时,数码管输出全为1,显示笔段“为0000时,数码管不显示,处于灭零状态。灯输入端,当

,否则,

是输出全为零;。

为灭灯输入/灭零输出。为灭

为灭零输出端,该器件处于灭零状态时,

主要是用来控制相邻的灭零功能。

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(a)引脚排列 (b)逻辑符号 图4-4 4线—七段译码/驱动器74LS48的引脚排列和逻辑符号

图4-5 74LS48数码管译码/驱动电路图

四、 实验内容

74LS48数码管译码/驱动器与数码管连接功能测试:

将74LS48集成芯片的输入端DCBA(按左高右低)分别接逻辑拨位开关,输出端分别接共阴数码管对应的字符。74LS48的3脚

、4脚

、 5脚

逻辑拨位开关,16脚接电源+5V,8脚接地。数码管与74LS48译码/驱动器连接使用时,数码管的3脚引线必须接一个100~200Ω小电阻再连接到电路的地端,以限制数码管工作电流,否则可能会烧坏数码管。

当芯片74LS48的3脚

为低电平,4脚和5脚为高电平时,七段数码管全

亮,用此方法可以检查译码器及数码管的好坏。译码器输入二进制代码(0000~1111)时,3、4、5脚应全为高电平。记录数码管中的七段显示高、低电平和显示的数字,将结果填入表4-1中。

表4-1 译码/驱动器74LS48与共阴数码管连接功能测试表

十进制 或功能 输入 试灯 LT 1 灭灯RBI 1 D 0 C 0 B 0 A 0 数码管 显示记BI/ 录 RBO Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg 输出 1 1 1 1 1 1 1 0 0 14

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 灭灯 测灯 1 1 ╳ 0 1 1 ╳ 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 灭 ╳ ╳ ╳ ╳ 0 ╳ ╳ ╳ ╳ 1 灭零 1 0 0 0 0 0 0 灭 五、 预习要求

1、复习译码器和七段发光二极管的原理

2、熟悉实验内容,绘出译码器与数码管连接电路 3、将实验电路利用multisim软件进行仿真。

六、 实验报告与思考题

1、 整理实验电路和实验数据,分析实验结果,验证数码显示电路的功能。 2、译码器输出与数码管显示引脚之间为什么要接100~200Ω的小电阻?

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