1、7华中科技大学考试卷 2010.06课程：电子线路设计与测试（二） （开卷）（实验操作部分，3 小时）专业 班级 姓名 学号 一、电路的设计与装调（30 分）试以 74LS191 为主要器件，再加上其它必要的元器件，设计、装调一个计数、译码、显示 电路，计数规律为：3-4-5-6-7-8-9-3-4-5-6-7-8-9-3-4- ，每秒 钟显示数字加 1。具体要求如下：(1) 设计一个启动按键 S1，当 S1 接通时，固定显示数字 3；当 S1 断开时，正常计数；显示 9 的同时发光二极管亮。(2) 要求有一个暂停/连续的控制按键 S2。S2 接通时 ，暂停计数，S2 断开时，继续计数（S1
2、键处于断开状 态）。(3) 自己设计频率为 1Hz 时钟脉冲信号产生电路。(4) 用数码显示器显示计数规律，要求 电路工作稳定可靠，显示数字清晰稳定。(5) 写出设计过程，画出电路原理图，标明元器件型号、参数、引脚名称和引脚号，简述 电路的工作原理。 (6) 安装调试电路，测试逻辑功能，观察并记录显示结果。（以上各项完成后举手请老师检查）(7) 计数器 CP 端改用信号发生器提供 1000 Hz 脉冲信号，利用示波器观察 CP信号和计数器输出信号的时序关系，并记录 CP、Q0、Q1、 Q2、Q3 信号的波形。(8) 写出观察波形的操作步骤（包括信号先后所接的通道号、触发信号源等）。二、电路的设
3、计与装调（30 分）选用实验课程中发放的元器件，设计、装 调一个计数、译码、显示电路，计数规8律 8-7-6-5-4-3-2 -8-7-6-5-4-3-2- 8-7-.，每秒钟显示数字减 1。具体要求如下：(1) 设计一个启动按键 S1，当 S1 接通时，固定显示数字 8；当 S1 断开时，正常计数；显示 2 的同时发光二极管亮。(2) 要求有一个暂停/连续的控制按键 S2。S2 接通时 ，暂停计数，S2 断开时，继续计数（S1 键处于断开状 态）。(3) 自己设计频率为 1Hz 时钟脉冲信号产生电路。(4) 用数码显示器显示计数规律，要求 电路工作稳 定可靠， 显示数字清晰稳定。(5) 写出
4、设计过程，画出电路原理图，标明元器件型号、参数、引脚名称和引脚号，简述 电路的工作原理。 (6) 安装调试电路，测试逻辑功能，观察并记录显示结果。（以上各项完成后举手请老师检查）(7) 计数器 CP 端改用信号发生器提供的 1000 Hz 脉冲信号，利用示波器观察CP 信号和计数器输出信号的 时序关系，并 记录 CP、Q0、Q1、 Q2、Q3 信号的波形。(8) 写出观察波形的操作步骤（包括信号先后所接的通道号、触发信号源等）。9三、电路的设计与装调（30 分）试设计、装调一个计数范围为09 的多功能计数器电路。具体要求如下：（1）具有数码显示功能，要求电路工作可靠，显示数字清晰 稳定。（2）
5、具有清零、保持、加计数、减计数的功能。计数器状态与控制开关的关系如表 4 所示。当计 数器进行减计数时， 发光二极管发光；当计数器进行加计数时，发 光二极管不发光。（3）写出设计过程，画出电路原理图， 标明元器件型号、引脚名称和引脚号，简述电路的工作原理。（4）安装调试电路，测试逻辑功能。由信号 发生器提供 1Hz 的 TTL 正方波脉冲，观察并记录显示结果。（以上各项完成后举手请老师检查）（5）令控制开关 S1=1，S2=0。由信号发生器提供 1000 Hz 的时钟脉冲信号 CP，利用示波器观察 CP 信号和计 数器输出信号的时序关系，并 记录 CP、Q0、Q1、 Q2、Q3 信号的波形。（
6、6）试写出上述观察波形时的操作步骤（包括信号所接的通道号、通道耦合方式、触发信号源等设置）。四、电路的设计与装调（30 分）用一片 74192 和一些门电路设计并实现一个变模计数器。具体要求如下：表 4S1 S2 计数器状态0 0 清零0 1 加计数1 0 减计数1 1 保持10(1) 在两个手动控制开关 S 和 T 的控制下，实现模 5(0-1-2-3-4-0-1-)和模 8(0-1-2-7-0-1-)的计数，并要求具有异步清零和暂停计数的功能，控制表如表 5 所示。(2) 用数码管显示计数值，要求电路工作可靠，显示数字清晰稳定。(3) 写出设计过程，画出电路原理图，标明器件型号，针对四种控
7、制情况简要说明其工作原理。(4) 安装调试电路，测试逻辑功能。由信号 发生器提供 1Hz 的 TTL 正方波脉冲，并记录显示结果。（以上各项完成后举手请老师检查）(5) 由信号发生器提供 1 kHz 的 TTL 时钟脉冲信号 CP，利用示波器观察并记录模 8 计数器中 CP 信号和电 路输出信号（Q 0、Q1、Q2、Q3）的时序波形。(6) 试写出上述观察波形时信号所接通道号、通道耦合方式、触发信号源设置。表 5 计数器控制表控制信号 实现功能S T0 0 异步清零0 1 模 51 0 模 81 1 暂停计数11五、电路的设计与装调（30 分）利用计数器和门电路设计、装调一个具有图 3 所示输
8、入、输出波形的时序脉冲产生电路。图中 OUT 为电路的输出端，CP 为时钟脉冲 输入端。具体要求如下：（1）每 5 个时钟周期，OUT 输出一个高电平脉冲，高电平持续时间为半个时钟周期。试问 ：OUT 信号的频率为 CP 信号频率的几分之一？（2）写出设计过程，画出逻辑电路图， 标明器件型号及元件参数，并简述电路的工作原理。（3）安装调试电路，测试逻辑功能。（4）由信号发生器提供 500Hz 时钟脉冲信号 CP，利用示波器观察 CP、OUT 以及计数器输出信号波形，并上、下对应画出这些时序波形。（5）写出观察波形的操作步骤（包括信号先后所接的通道号、触发信号源等）。（以上各项完成后举手请老师检
9、查登记）图 3 电路的输入、输出波形图六、电路的设计与装调（30 分）试用 74LS194 和必要的门电路设计、装 调一个 5 进 制计数器构成的时序电路。要求电路的输出 L 与 CP 的关系如图所示。设计要求：（1）时钟信号 CP 由信号发生器提供， 频率 f1 Hz。电路中使用发光二极管显 示 Q0、Q1、Q2、Q3、L 信号的工作状态。要求 电路工作可靠，显示清晰稳定。（2）写出设计过程，画出电路原理图， 标明器件型号及参数，简要描述电路工作CP L 12原理。（3）安装调试电路，测试逻辑功能。（4）由信号发生器提供 1 kHz 的 TTL 时钟脉冲信号 CP，利用示波器观察 CP 信号和电路输出信号的时序关系，并记录 CP、Q0、Q1、Q2、Q3、L 信号的时序波形。（5）试写出上述观察波形时信号所接的通道号、通道耦合方式、触 发信号源设置。(以上各项完成后，举手请老师检查登记 CP 为 1 Hz 的工作情况) CP Q3 Q2 Q1 Q0 D3 D2 D1 0 74LS194 DSR DSL M1 M0
