实验三数据选择及译码显示.ppt

数据选择和译码显示,一、实验目的1、学习数字集成电路中数据选择器、译码器、同步计数器等的逻辑功能。2、了解LED数码管动态显示原理。3、掌握数据选择和译码显示的综合应用。,1、数据选择器数据选择器是能够从来自不同地址的多路数字信息中任意选出所需要的一路信息作为输出的组合逻辑电路。数据选择器有多个输入，一个输出。其功能类似于单刀多掷开关，故又称为多路开关。74LS153为双四选一数据选择器。,二、实验原理,D：数据输入端S：选通控制端A0、A1：地址输入端Y：数据输出端,74LS153逻辑功能表,2、显示译码器显示译码器主要用来驱动各种显示器件，将二进制代码表示的数字、文字、符号“翻译”成人们习惯的形式，直观地显示出来。BCD码：用4位二进制数0000-1001分别代表十进制数0-9，称为二-十进制数，又称BCD码。七段显示译码器，它的输入是8421BCD码，输出是由a、b、c、d、e、f、g构成的一种代码，称为七段显示码。,根据字形的需要，确定a、b、c、d、e、f、g各段应加的电平，就能得到两种代码对应的编码表。,CD4511是一个用于驱动共阴LED显示器的BCD码七段码译码器,其引脚路如下图:,LT：试灯。当BI=1，LT=0时，七段均发亮，显示“8”BI：灭零。当BI=0时，七段数码管均处于熄灭状态。LE：使能控制端，当LE=0时，允许译码输出。DCBA：输入二进制码。abcdefg：各笔划段控制端，输出高电平时点亮相应的笔划段，需配共阴极数码管。,CD4511的逻辑功能表,七段显示器的外形结构,（a）为共阳式连接方式；（b）为共阴式连接方式,3、变量译码器,把输入二进制代码的状态翻译成对应的输出信号，即译码器输出表示输入变量的状态。变量译码器可做数据分配器。下图为双2-4线译码器74LS139的引脚图.,A、B：地址输入端G：使能端（选通端）G为低时允许译码。Y：译码输出端,74LS139的逻辑功能表,4、同步计数器74LS161是最常用的四位二进制同步计数器。该计数器能同步并行预置数据，异步清零，具有清零、置数、计数和保持四种功能，且具有进位信号输出，可串接计数使用。,Cr：清零信号端LD：置数信号端S1S2：使能控制端ABCD：数据输入端QAQBQCQD：数据输出端Qcc：进位输出端,74LS161功能表：,计数器又称分频器，N进制计数器的进位输出脉冲就是计数输入脉冲的N分频，因此由N进制计数器可直接作为N分频器。,74LS161计数状态时的波形图,现代电子技术实验,数据选择器,显示译码器,LED显示器,译码器,同步计数器,5、数码管动态显示电路,利用数据选择器分时传输功能，可分别传送四组8421BCD码，并进行译码显示。本实验用两片双四选一74LS153组成四路数据选择电路。译码器74LS139地址端与数据选择器地址端并行连接。当地址码为00、01、10、11时，要求分别传送个位BCD码（1001），十位BCD码（0111），百位BCD（0000），千位BCD（0011），经七段译码器CD4511驱动后，得到四路数据的显示。,当接入计数器后，CP端输入TTL信号，输出端QAQB接数据选择器和显示控制译码器的地址端A1、A0。由于QBQA端以00、01、10、11循环，构成一个模4的计数器。当四个数码管以较高频率依次点亮时，四位LED动态轮流显示十进制数，看上去四个数码管处于点亮的状态。由于人们的视觉滞留现象，只要在1秒内一个发光管亮24次以上，每次点亮时间维持2ms以上，则人眼感觉不到闪烁，宏观上可看到多位LED同时显示的效果。CP输入最低频率为200HZ。,6、实验面板图,1、BCD码-七段码显示译码器功能测试,任选一组开关（SW1-SW4），将导线连接至译码器（CD4511）输入端；选择一位数码管，将Y端接低电平。用逻辑开关SW输入二进制码00001111，观察数码管输出显示，将结果填入表中。得出相应结论。,三、实验内容,2、测试数据选择器的功能,利用逻辑开关SW1(1001),SW2(0111),SW3(0000),SW4(0011)设置4个不同的数据，送到数据选择器的4路输入端，改变数据选择器的地址输入状态，观察实验结果填于表中,得出相应结论。,3、同步计数器工作波形测试,将计数器74LS161的CP接入1KHzTTL信号，用示波器双踪测量，分别画出CP、QA、QB、QC、QD和QCC的波形。要求CP，QA，QB，QC，QD，QCC波形时序一一对应。,4、数码管的四位动态显示测试,实验电路见数码管的四位动态显示图。将计数器74LS161的CP端接入500Hz的TTL信号，输出端QB、QA分别接至数据选择器的地址输入端B、A。设置四组8421BCD码，记录数码管显示结果。若改变输入频率，使之在10Hz-200Hz范围变化，观察显示效果，得出相应结论。,5、试设计一个简单的十字路口交通灯控制电路,实验电路设置了一个演示区：由数据选择器提供数据，用三只74LS05和外围元件构成译码电路，分别驱动红黄绿指示灯发光，组成简单十字路口交通灯控制电路。试完成绿、黄、红三种状态时的数据输入，得出相应结论。并画出三种状态时的逻辑电路图。,四、注意事项及故障排除1、检查电源连接是否正确。注意电源应接+10V。2、接线时要细心，看清管脚；换线、拆线时要关掉电源。3、检查集成块输入、输出端连接是否正常。4、用双踪示波器测试波形时，要使波形稳定，应选择合适的信号做触发源。5、调节触发电平，使触发电平在波形幅度范围内。,五、思考题,1、在数码管的四位动态显示实验时，将CP端接的TTL信号频率由500Hz逐渐减小，再由500Hz逐渐变大，观查数码管的显示有何变化，为什么？2、根据实验4的结论，试分析QA、QB、QC、QD、QCC分别与CP的分频关系。3、用BCD码7段译码显示器驱动数码管，译码器与数码管之间串接电阻，为什么?,下次实验预习报告,调幅与检波的研究掌握AD834的特性；学习应用AD834组成调幅电路与同步解调电路的原理和方法；3.掌握普通调幅(AM)、抑制载波双边带调幅(DSB)及其解调的性能特点。,