1、实验四 二极管和三极管的检测一、实验目的1、学会用实验方法检测二极管、三极管 。2、学会使用 proteus 仿真软件。二、实验设备微型计算机、数字万用表、二极管、三极管。三、实验原理1、二极管的检测用数字万用表判断依据:二极管具有单向导电性。方法:将功能开关置“二极管档位 ”处,红表笔为高电位,黑表笔为低电位,两者压差为2. 8V,2.8V 作用于二极管上,正向接法时,即使是发光二极管也足以使其导通,显示的是导通电压值,用 mV 表示;反向接法时,显示“”表示溢出。具体如下:1)红表笔插入“”,黑表笔插入“”2)将待测二极管并于两表笔之间,显示的数据若为 550mV 左右,则表示此二极管为硅
2、材料二极管,且红表笔接的是哪一端为二极管的正极,黑表笔接的一端为二极管的负极。调换表笔则显示“1”,说明被测二极管是好的,否则为坏。显示的数据为 300mV,则表示被测的二极管为锗材料二极管。2、三极管的检测对于三极管的识辨,有很多种方法,有些器件上有标明几个脚的标号,这固然容易识别,而有些没有标号,就要利用仪器去测量。根据三极管的原理知道它是由两个相反的二极管并列而成,找准了基极就可利用上面测量二极管的方法,与基极导通的为发射极,相反的为集电极。1)基极的判别:判断依据:是二极管具有单向导电性。判断方法同二极管的判别。将功能开关置“ 二极管档位 ”处,红表笔插入“”,黑表笔插入“”。NPN:
3、红表笔接假定的“基极”,黑表笔分别假定的“集电极”、“发射极”,两次测量结果都是显示 550mV 左右;调换表笔,两次测量都显示“1“,则表明红表笔接的是真正的基极,且该管为 NPN 型硅材料的管子,该管是好的。PNP:黑表笔接假定的“基极”,红表笔分别接假定的“集电极”、“发射极”,两次测量结果都是显示 300mV 左右;调换表笔,两次测量都显示“1”,则表明黑表笔接的是真正的基极,且该管为 PNP 型锗材料的管子,该管是好的。2) 集电极、发射极的判别判别依据:三极管具有电流放大作用。将功能开关置“hFE”处,根据管型将其插入相应的管座,基极(b)插入 b 座,假定的集电极(“c”)插入
4、c 座,假定的发射极(“e ”)插入 e 座,若显示的数据为 值, 为几十-几百 ,则表明假定的集电极( “c”)是真正的集电极,假定的发射极(“e ”)是真正的发射极 e;显示的 值 很小,则表明此种接法不正确。 3、Proteus 软件简介Proteus 软件是英国 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具软件。它不仅具有其它 EDA 工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus 软件的资源非常丰富,可以提供以下功能:(1)提供的仿真元器件资源:仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有 30 多个元件
5、库。(2)提供的仿真仪表资源 :示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI 调试器、I2C 调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。(3)除了现实存在的仪器外,Proteus 还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。(4)提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。实验室微机中,在 C:PROTEUS7.4SP3 绿色版本PR
6、OTEUS7.4SP3 绿色版本目录下,双击运行 ISIS 7 Professional.exe,即可进入 Proteus 仿真。四、实验内容(一)二、三级管的检测用万用表判断所发元器件,并记录有关的数据,观察测量值是否与其标称值相符,将测量数据填入下列表格中。1、二极管测量表表 1-1 二极管测量表元件名称 型号 正向电阻 反向电阻 好坏2、三极管测量表表 1-2 三极管测量表BE BC CE元件名称型号正向电阻 反向电阻 正向电阻 反向电阻 正向电阻 反向电阻好坏(二)二极管伏安特性分析二极管最重要的特性是单向导电性。图 1-1 中, 调节可变电阻的阻值,可改变二极管 D1 两端的电压。当
7、二极管外加正向电压时,它呈现的正向电阻比较小,通过的电流比较大。当外加正向电压很低时,外电场不能克服 PN 结的内电场,多数载流子不能顺利通过阻挡层,这时正向电流极小,当外加电压超过某电压时,正向电流随电压很快增长,此电压又称死区电压。通常,硅管的死区电压约为 0.5V,锗管的死区电压约为 0.1V。当外加反向电压时,反向电压加强了内电场对多数载流子的阻挡,所以二极管中几乎没有电流通过。当反向电压增大到某值以后,反向电流会突然增大,这种现象称反向击穿,这时二极管失去单向导电性。产生击穿时的电压称为反向击穿电压。1、电路原理图图 1-1 二极管伏安特性测试电路图2、元件清单 表 1-3 二极管伏
8、安特性测试电路所需元件元件名称 所属类 所属子类DIODE(二极管) Diodes GenericBATTERY(电池) Simulator Primitives SourcesRES(电阻) Modelling Primitives Analog(SPICE)POT-LIN(可变电阻) Resistors Variable3、拾取元件图 1-2 进行拾取元件操作的按钮图 1-3 选取仿真电源图 1-4 选取电阻元件图 1-5 选取二极管元件图 1-6 选取可调电阻点击 Terminals Mode 图标,在对象选择器中选取其中 GROUND,在编辑窗口单击放置“地”元件。图 1-7 放置“地
9、”4、布局电路将元件添加到对象选择器中。图 1-8 布局电路5、编辑元件属性鼠标左键双击其中的电阻,弹出电阻编辑对话框,将其阻值修改为 100。同样,双击电源和滑动电阻器,编辑其属性将其值修改为:电源 2V、滑动电阻器 100。图 1-9 编辑电阻元件的属性6、连接电路将鼠标放置到电路连接点,点击鼠标左键,拖动鼠标,即可画线。图 1-10 连接电路7、放置直流电流表、直流电压表点选工具箱中的 Virtual Instrument Mode 图标,选择 DC AMMETER(直流电流表),在编辑窗口需要的位置放置点击放置该表。同样,选择 DC VOLTMETER,可在需要位置放置直流电压表。图
10、1-11 选取直流电流表图 1-12 放置直流电流表、直流电压表左键双击电流表,修改属性为毫安表。图 1-13 编辑直流电流表的属性为毫安表8、运行电路,记录结果点击运行按钮,运行电路。图 1-14 运行电路调节可调电阻,使二极管两端的电压分别为下表 1-4 所示值,记录对应电流的值。表 1-4 二极管伏安特性测试表VD(V) 0.4 0.59 0.66 0.68 0.69 0.7 0.71I(mA)(三)三极管的输出特性分析三极管内部为由 P 型半导体和 N 型半导体组成的三层结构,根据分层次序分为 NPN型和 PNP 型两大类。这种内部有两个具有单向导电性的 PN 结结构的特点,是三极管能
11、够起放大作用、能够充当开关元件的内部条件。三极管的输出特性是指当基极电流 IB 一定时,集电极电流 IC 与集-射极电压 UCE 之间的关系曲线。在不同的 IB 下,可得出不同的曲线,所以三极管的输出特性是一组曲线。通常把输出特性曲线分为三个工作区:1、放大区:三级管要工作在放大区,发射结必须处于正向偏置,集电结则应处于反向偏置,对硅管而言应使 UBE0,UBC0。在放大区,IC IB ,由于在不同 IB 下电流放大系数近似相等,所以放大区也称为线性区。2、截止区:对 NPN 硅管而言,当 UBE0.5V 时即已开始截止,但是为了使三极管可靠截止,常使 UBE0V,此时发射结和集电结均处于反向
12、偏置。3、饱和区:UCEUBE,发射结和集电结均处于正向偏置。此时 IB 的变化对 IC 的影响较小,放大区的放大倍数不再适用于饱和区 。1、 在 proteus 软件平台下,搭接图 1-15 电路,测试三极管的输出特性,填写表 1-5,并回答思考题。Q1NPNRB10k RC1kUi +8.8Volts+8.8Volts+8.8Volts+8.8mA+8.8mAB112VIcIbUceUbeUbc图 1-15 三极管输出特性测试2、选取元件元件名称或关键字 所属类 所属子类/元件号NPN(三极管) Transistors GenericRES (电阻 ) Resistors Generic
13、/ RESBATTERY(电池) Simulator Primitives Sources3、添加直流探针和直流电压表、直流电流表。图 1-16 直流探针和直流电压表4、 调节探针的电压即 Ui 的电压,观察三极管各管脚的电压及 IB、I C 的值,注意图中电压表、电流表的参考方向。如果显示的值为负数,说明其值与参考方向相反。填写表 1-5。表 1-5 三极管输出特性测试Ui(V) IB(mA) IC(mA) UBE UBC UCE 状 态11.21.41.620.5思考题:请计算电路图 1-15 中三极管的电流放大倍数 。五、数据处理1、简单总结测量二极管、三极管的方法。2、小结二极管的伏安
14、特性。实验五 集成运算放大电路一 、 实 验 目 的1、 掌握用集成运算放大电路组成比例、求和电路的特点及性能。2、学会上述电路的测试和分析方法。二 、 实 验 内 容1、 电压跟随电路32 67481 U1OP07+12-12+88.8VoltsUiRL10kUo图 5.1 电 压 跟 随 电 路(1)电压跟随电路特点: 输入信号从同相输入端引入。 反馈加到反相输入端,反相输入电阻 R1 断开或者反馈电阻 RF=0。 闭环电压放大倍数 10iufA(2)元件清单表 5.1 电压跟随电路元件清单元件名称 所属库 属性值OP07(运算放大器) LINTECRES(电阻) DEVICE 10K(3
15、)修 改 输 入 电 压 Ui 值 , 执 行 电 路 , 观 察 结 果 。 填 写 下 表 。表 5.2 电压跟随电路结果2.反相比例放大电路32 67481 U1OP07+12-12+88.8VoltsUiR110kR210kRF100kUo图 5.2 反相比例放大电路(1) 反相比例放大电路特点 输入信号从反相输入端输入。 反馈电阻跨接在输出端与反相输入端之间。 闭环电压放大倍数 10RuAFif( 2) 修 改 输 入 电 压 Ui 值 , 执 行 电 路 , 观 察 结 果 。 填 写 下 表 5.3。表 5.3 反相比例放大电路结果直流输入电压Ui(V)-1.2 -0.5 0.0
16、3 0.1 0.3 1 1.2 2输出电压 Uo(V) +10.0( 3) 思 考 题 : 说 明 图 5.2 反 相 比 例 放 大 电 路 的 反 馈 类 型 。Ui( V) -2 -0.5 0 +0.5 1RL=Uo(V) RL=10K 说 明 图 5.2, 运 算 放 大 器 饱 和 时 最 大 的 输 出 电 压 是 多 少 ?3.同相比例放大电路32 67481 U1OP07+12-12+88.8VoltsUi R110kR210kRF100kUo图 5.3 同相比例放大电路( 1) 修 改 输 入 电 压 Ui 值 , 执 行 电 路 , 观 察 结 果 。 填 写 下 表 5.
17、4。表 5.4 同相比例放大电路结果直流输入电压 Ui(V) 0.03 0.1 0.3 1 3输出电压 Uo(V)(2)思考题: 计算图 5.3 同相比例放大电路的闭环电压放大倍数。 说 明 图 5.3 同 相 比 例 放 大 电 路 的 反 馈 类 型 。4.反相求和放大电路32 67481 U1OP07+12-12+88.8VoltsUi1 R110kR210kR310kRF100kUi2Uo图 5.4 反相求和放大电路(1) 电路特点:在反相输入端增加若干输入电路。(2) 修 改 输 入 电 压 Ui 值 , 执 行 电 路 , 观 察 结 果 。 填 写 下 表 5.5表 5.5 反相
18、求和放大电路结果Ui1(V) 0.3 -0.3Ui2(V) 0.2 0.2Uo(V)5.双端输入求和放大电路32 67481 U1OP07+12-12+88.8VoltsUi1 R110kR210kR3100kRF100kUi2 Uo图 5.5 双端输入求和电路(1 )电路特点:两个输入端都有信号输入,为差分输入。( 2) 修 改 输 入 电 压 Ui 值 , 执 行 电 路 , 观 察 结 果 。 填 写 下 表 5.6表 56 双端输入求和电路结果Ui1(V) 1 1.8 0.2Ui2(V) 0.5 2 -0.2Uo(V)三、实验报告1、搭接电路,测量并填写表 26,回答思考题。2、总结本
19、实验中 5 种运算电路的特点及性能。能进行理论分析与计算。实验六 组合逻辑电路设计一、实验目的掌握组合逻辑电路的设计方法、设计步骤 二、实验内容1、 设计并实现一逻辑电路供三人(A 、B、C)表决使用。每人有一按钮,如果他赞同,就按下按钮,表示“1” ;如果不赞同,不按按钮,表示“0” 。表决结果用指示灯来表示,如果多数人赞同(2 人及以上)就通过,此时灯亮;相反,少数人同意就不通过,此时灯不亮。设计步骤:(1) 列出逻辑状态表。表 6-1 三人表决器逻辑状态表A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1(2)由
20、逻辑状态表画出卡诺图,写出逻辑表达式。表 6-2 卡诺图Y = AB+BC+AC(3)选取元件,画电路图。表 6-3 proteus 软件所需元件的名称元件名称或关键字 所属类 所属子类/元件号AND(与门) Modelling Primitives AND_2OR (或门) Modelling Primitives OR_3RES (电阻 ) Resistors Generic / RESSWITCH Switches &Relays SWITCHLED(发光二极管) Optoelectronics LED-REDACBU1AND_2U2AND_2U3AND_2U4OR_3D1LED-RED
21、R220R320R420图 6-1 三人表决器电路图(4)按照表 6-1 所示逻辑状态,验证电路。思考题:如果使用 2 片 74LS00(四二输入与非门) ,如何实现以上电路。画出电路、并写出状态表。提示:(1)对逻辑表达式使用摩根定理。(2)74LS00 是最常用的二输入与非门,芯片中集成了四个与非门。2、参考实验内容 1 的步骤,使用二输入与非门(74LS00)设计并实现 4 人表决电路。要求:A 同意就通过;B、C、D 都同意也通过。三、实验报告1、回答思考题。2、按设计顺序写出实验内容 2 的逻辑表达式、以及将逻辑表达式转换成所需要的形式,画逻辑电路图。实验七 时序电路测试及分析一、实
22、验目的1、熟悉 J-K 触发器的构成,工作原理和功能测试方法。2、掌握常用时序电路分析,设计及测试方法。二、实验内容1、负边沿 J-K 触发器功能测试负边沿 J-K 触发器的逻辑符号如图 7-1 所示。图 7-1 负边沿 J-K 触发器逻辑符号(1)74LS112 芯片是双 J-K 负边沿触发器。按图 7-2 测试其功能。J3 Q5CLK1K2 Q6S4R15U1:A74LS12R120U1:A(CLK)R220U1:A(J)U1:A(K)图 7-2 74LS112 功能测试图选取时钟信号和逻辑电平探针,见图 7-3。放置后,必须对其属性修改。时钟的频率值为 1Hz;逻辑电平探针属性选为需要的
23、高电平(Strong High)或低电平(Strong Low) 。运行电路,并将结果填入表 7.1 中。图 7-3 逻辑电平探针和时钟信号的选取表 7-1 74LS112 双 J-K 负边沿触发器功能表CP J K Qn Qn+10 1 X X X X1 0 X X X X1 1 0 X 01 1 1 X 01 1 X 0 11 1 X 1 1(2)若令 J=K=1 时,CP 端加 1KHz 连续脉冲,用双踪示波器观察 Q-CP 波形。J3 Q5CLK1K2 Q6S4R15U1:A74LS12R120U1:A(CLK) ABCD图 7-4 J=K=1 时,示波器观察波形图 7-5 选取示波器
24、2、异步二进制加法计数器异步二进制加法计数器电路图如图 7-6 所示。图中,每个触发器的 J、K 端悬空,相当于 1,所以有计数的功能。R 端是清零端,开关合上,输出全为 0;计数脉冲只加到最低位触发器,其他各位触发器由相邻低位触发器输出的进位脉冲来触发,它们的状态变换有先后,所以称为“异步”加法计数器。J3 Q5CLK1K2 Q6S4R15U1:A74LS12J1 Q9CLK13K12 Q7S10R14U1:B74LS12J3 Q5CLK1K2 Q6S4R15U2:A74LS12J1 Q9CLK13K12 Q7S10R14U2:B74LS12R120+5U1:A(CLK)Q0 Q1 Q2 Q
25、3R220 R320 R420 R520图 7-6 由 JK 触发器组成的异步二进制加法计数器(1)先将开关合上使 Q0Q3 输出全为 0,运行电路,观察灯的亮灭,灯亮为高电平。填写表 7-2。表 7-2 4 位二进制加法计数器的状态表二进制数计数脉冲数Q3 Q2 Q1 Q0 十进制数0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 (2) 将时钟脉冲 CP 的频率改为 1KHz,用示波器观察 CP 与 Q0Q2 的输出波形。思考题:试将异步二进制加法计数器改为减法计数器。参考加法计数器,要求给出电路图和状态表。提示:(1)参考加法计数器的波形可以知道减法计数器
26、的波形如图 7-8 所示。从波形图看出,Q1 翻转是由 Q0 的上升沿触发的,Q2 翻转是由 Q1 的上升沿触发的。(2) 用相邻低位触发器的 Q 端提供脉冲触发高位的触发器翻转。图 7-8 减法计数器波形图3、同步十进制加法计数器与二进制加法计数器比较,十进制加法计数器来第十个脉冲不是 1001 变为 1010,而是恢复 0000。如果十进制加法计数器仍由 4 个主从 JK 触发器组成,J、K 端的逻辑关系应做如下修改: 第 1 位触发器,每来一个 CP 就翻转一次,所以 J0=K0=1; 第 2 位触发器,在 Q0=1 时再来一个 CP 就翻转,但 Q3=1 时不能翻转,所以J1=Q0Q3
27、,K1=Q0; 第 3 位触发器,在 Q1=Q0=1 时再来一个 CP 就翻转,所以 J2=Q1Q0,K2=Q1Q0; 第 4 位触发器,在 Q2=Q1=Q0=1 时再来一个 CP 就翻转,并来第十个脉冲时应由 1 翻转为 0,所以 J3= Q2Q1Q0,K3=Q0。同步十进制加法计数器的逻辑电路图如图 7-9 所示。Q3Q01Q0 Q0 Q0Q1 Q1Q210计 本 20103546545 王 里J3 Q5CLK1K2 Q6S4R15U1:A74LS12J1 Q9CLK13K12 Q7S10R14U1:B74LS12J3 Q5CLK1K2 Q6S4R15U2:A74LS12J1 Q9CLK1
28、3K12 Q7S10R14U2:B74LS12R120+5U1:A(CLK)Q0 Q1 Q2 Q3R220 R320 R420 R52012 3U3:A74LS08 45 6U3:B74LS08 910 8U3:C74LS08113 1U3:D74LS08图 7-9 同步十进制加法计数器(1) 原件清单名称或关键字 属性值74LS112(JK 触发器)74LS08(与门)RES(电阻) 220SWITCH(开关)LED-GREEN(发光二极管)CLK (时钟脉冲) 1KHZGROUND(2) 请给出图 7-9 同步十进制加法计数器的状态表,及 CP-Q0Q3 的波形图。三、实验报告1、画出实验
29、内容要求的波形及记录表2、总结时序电路特点实验八 计时抢答器电路设计一、实验目的1、学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法。2. 熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。3. 灵活运用学过的知识并将其加以巩固。二、实验内容1、设计要求抢答器的基本功能:(1)抢答器可同时供四名选手或四个代表队参加比赛,编号为 1,2,3,4,各用一个抢答按钮,分别用四个按钮 S0S3 表示。(2)给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零和抢答的开始。(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能,抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在 LED 数码管上显示出选手的编号,同时,封锁输入电路,实现优先锁存
30、,禁止其他选手抢答,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。简言之,有选手按下时,显示选手的编号。同时,其他人再按下时电路不做任何处理。也就是说,如果有选手按下以后,别的选手再按的话电路不会显示是他的编号。2、实现电路图 8-1 所示电路可以实现四人抢答。电路的主要器件是 74LS175(四上升沿 D 触发器),它的清零端 Rd 和时钟脉冲 CP 是 4 个 D 触发器共用的。D04 Q02Q03D15 Q17Q16D212 Q210Q21D313 Q315Q314CLK9MR1U174LS175R120R220R320R420+5 D1LED-GREN2LED-GREN3LED-G
31、REN4LED-GRENU3:B(A)12456U2:A74LS20R510k 12 3U3:A74LS0456 U3:B74LS0图 8-1 四人抢答电路思考题 1:请分析图 8-1 所示电路的工作原理。3、在图 8-1 电路的基础上,进行补充修改,实现在 LED 数码管上显示出选手的编号。如:“1”号选手抢答成功,在七段 LED 上显示“1” ,并且一直保持到主持人将系统清零为止。提示:(1)74LS148 是优先(高位优先)编码器。当任意输入为低电平时,输出为相应的输入编号的 8421 码(BCD 码) 。作用是将某一开关信息转化为相应的 8421BCD 码,以提供七段 LED 显示电路
32、所需要的编码输入。图 8-2 74LS148 引脚图图 8-2 中,I0I7 为输入信号,A2,A1,A0 为三位二进制编码输出信号,EI 是使能输入端,OE 是使能输出端表 8-1 74LS148 功能表(2)74LS48 是常用的七段 LED 数码管译码器驱动器。内部设有上拉电阻,是 BCD 码-7段译码器(驱动器) 。图 8-3 74LS48 引脚图图 8-3 中,A0A3 为译码地址输入端,BI/RBO 消隐输入(低电平有效)/脉冲消隐输出(低电平有效) ,LT 灯测试端(低电平有效) ,RBI 脉冲消隐输入端(低电平有效) 。表 8-2 74LS48 功能表十进数 输入 输出或功能
33、LT RBI D C B ABI/RBOa b c d e f g备注0 H H 0 0 0 0 H 1 1 1 1 1 1 01 H x 0 0 0 1 H 0 1 1 0 0 0 02 H x 0 0 1 0 H 1 1 0 1 1 0 13 H x 0 0 1 1 H 1 1 1 1 0 0 14 H x 0 1 0 0 H 0 1 1 0 0 1 15 H x 0 1 0 1 H 1 0 1 1 0 1 16 H x 0 1 1 0 H 0 0 1 1 1 1 17 H x 0 1 1 1 H 1 1 1 0 0 0 08 H x 1 0 0 0 H 1 1 1 1 1 1 19 H
34、x 1 0 0 1 H 1 1 1 0 0 1 110 H x 1 0 1 0 H 0 0 0 1 1 0 111 H x 1 0 1 1 H 0 0 1 1 0 0 112 H x 1 1 0 0 H 0 1 0 0 0 1 113 H x 1 1 0 1 H 1 0 0 1 0 1 114 H x 1 1 1 0 H 0 0 0 1 1 1 115 H x 1 1 1 1 H 0 0 0 0 0 0 0aBI x x x x x x L 0 0 0 0 0 0 0 BRBI H L 0 0 0 0 L 0 0 0 0 0 0 0 CLT L x x x x x H 1 1 1 1 1 1
35、1 D说明:由 7448 真值表可获知 7448 所具有的逻辑功能:a、 7 段译码功能(LT=1,RBI=1) 在灯测试输入端(LT)和动态灭零输入端(RBI)都接无效电平时,输入 DCBA 经 7448 译码,输出高电平有效的 7 段字符显示器的驱动信号,显示相应字符。除 DCBA = 0000 外,RBI 也可以接低电平,见表 1 中 116 行。b、 消隐功能(BI=0) 此时 BI/RBO 端作为输入端,该端输入低电平信号时,表 1 倒数第3 行,无论 LT 和 RBI 输入什么电平信号,不管输入 DCBA 为什么状态,输出全为“0”,7 段显示器熄灭。该功能主要用于多显示器的动态显
36、示。c、 灯测试功能(LT = 0) 此时 BI/RBO 端作为输出端, 端输入低电平信号时,表 1 最后一行,与 及 DCBA 输入无关,输出全为“1” ,显示器 7 个字段都点亮。该功能用于 7 段显示器测试,判别是否有损坏的字段。d、 动态灭零功能(LT=1,RBI=1) 此时 BI/RBO 端也作为输出端,LT 端输入高电平信号,RBI 端输入低电平信号,若此时 DCBA = 0000,表 1 倒数第 2 行,输出全为“0” ,显示器熄灭,不显示这个零。DCBA0,则对显示无影响。该功能主要用于多个 7 段显示器同时显示时熄灭高位的零。4、在实验内容 3 的基础上,添加计时电路,即要求
37、选手在规定的时间内完成抢答。当主持人按清零键开始抢答时,计时器从 0 秒数到 9 秒,在此时间里,如果有选手抢答,停止计时,数码管显示当时时间;计数到 0,没人抢答,进入新的一轮抢答。 (定时器由proteus 软件的时钟信号提供)提示:74LS161 是 4 位二进制同步加法计数器。除了有计数功能外,还有异步清零、同步并行置数、保持等功能。图 8-4 74LS161 引脚图CLRN 异步清零端,LDN 预置数控制端,AD 是预置数输入端, ENP 和 ENT 是计数使能端,CET 是进位输出端。表 8-4 74LS161 功能表从 74LS161 功能表功能表中可以知道,当清零端 CLRN=
38、“0”,计数器输出QA、QB 、QC、QD 立即为全“0”,这个时候为异步复位功能。当 CLRN=“1”且LDN=“0”时,在 CP 信号上升沿作用后,74LS161 输出端 QA、QB、QC、QD 的状态分别与并行数据输入端 A、B、C、D 的状态一样,为同步置数功能。而只有当CLRN=LDN=ENP=ENT=“1”、CP 脉冲上升沿作用后,计数器加 1。74LS161 还有一个进位输出端 CET,其逻辑关系是 CET= Q0Q1Q2Q3C。合理应用计数器的清零功能和置数功能,一片 74LS161 可以组成 16 进制以下的任意进制分频器。三、实验报告1、回答思考题。2、给出所设计的电路图,说明工作原理。3、有执行电路的结果截图。