实验报告姓名：学号：班级：专业学年第 学期第周日期实验题目：计数、译码、显示指导教师：一实验目的1.掌握集成计数器的逻辑功能测试方法及其应用2.运用集成计数器构成任意进制计数器二实验仪器1.个人计算机及仿真软件Multisim10及以上版本2.元器件：74**192、**4511、74**00、共阴极数码管3．仪器：信号发生器、示波器、指示灯三实验原理预习1.复习计数器相关知识。计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件，它不仅可以用来对脉冲进行计数，还常用做数字系统的（)、（）和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。计数器的种类很多。按构成计数器中的各触发器使用时钟源来分有：（)计数器和（计数器：根据进制的不同分为：（）进制、（）进制和任意进制计数器，其中二进制计数器的模为（）：根据计数的增减分为：加法、减法和（）计数器；还有可预置数和可编程功能计数器等。2.了解有关集成块74HC192的内容，了解其逻辑功能。查出其外引线排列图，了解各管脚的作用。实验中采用集成计数器74HC192，是（）（CMOS，TTL）（）步（）制可逆计数器，具有双时钟输入以及清零和置数等功能。74HC192的逻辑图如图5-1所示，查找其引脚排列图，并粘贴在图5-2中
实 验 报 告 姓名： 学号： 班级： 专业 学年 第 学期 第 周 日期 实验题目： 计数、译码、显示 指导教师： 一 实验目的 1. 掌握集成计数器的逻辑功能测试方法及其应用 2. 运用集成计数器构成任意进制计数器 二 实验仪器 1. 个人计算机及仿真软件 Multisim 10 及以上版本 2. 元器件：74**192、**4511、74**00、共阴极数码管 3. 仪器：信号发生器、示波器、指示灯 三 实验原理预习 1. 复习计数器相关知识。 计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件，它不仅可以用来对脉冲进行计数，还常用做数字 系统的（ ）、（ ）和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。 计数器的种类很多。按构成计数器中的各触发器使用时钟源来分有：（ ）计数器和（ ） 计数器；根据进制的不同分为：（ ）进制、（ ）进制和任意进制计数器，其中二进制计 数器的模为（ ）；根据计数的增减分为：加法、减法和（ ）计数器；还有可预置数和可 编程功能计数器等。 2. 了解有关集成块 74HC192 的内容，了解其逻辑功能。查出其外引线排列图，了解各管脚的作用。 实验中采用集成计数器 74HC192，是（ ）（CMOS，TTL）（ ）步（ ）制可逆计 数器，具有双时钟输入以及清零和置数等功能。 74HC192 的逻辑图如图 5-1 所示，查找其引脚排列图，并粘贴在图 5-2 中
ed!6888 8U174HC192D_6V0200ABCDT0151图5-174HC192逻辑图图5-274HC192管脚排列图查找74**192的功能表，粘贴在表5-1中。表5-174**192功能表
U 1 74HC192D_6V A 15 B 1 C 10 D 9 UP 5 QA 3 QB 2 QC 6 QD 7 DOWN 4 ~LOAD 11 ~BO 13 ~CO 12 CLR 14 图 5-1 74HC192 逻辑图 图 5-2 74HC192 管脚排列图 查找 74**192 的功能表，粘贴在表 5-1 中。 表 5-1 74**192 功能表
根据功能表判断：（1）74HC192的清零端CLR，是（_）步清零端。）电平有效的（（2）74HC192的置数端~LOAD端，是（_）电平有效的（—）步置数端。（3）加计数时，CLR=（），~LOAD=（），DOWN=1，UP接单次脉冲源，QpQcQQA按加法计数。（4）减计数时，CLR=（），~LOAD=（），UP=1，DOWN接单次脉冲源，QDQcQBQA按减法计数。3.复习用任意进制计数器的构成两种方法（反馈清零法和反馈置数法）。）的清零作用，截取计数过程中的某一个中间状态控制清零端，反馈清零法是利用计数器（-使计数器返回到零重新开始计数，从而把模数大的计数器改成模数小的计数器。清零端的名称一般为：Rd，CR、等，在74HC192中，清零端为（）。清零信号的选择与集成电路的清零方式有关。集成计数器的清零方式一般有两种，（）步和（）步，其中，（—）为直接清零，清零操作和时钟没有关系；（）则必须和时钟的有效边沿同时起效，才能实现清零如用一个N进制计数器，设计实现一个M进制计数器（M<N），有效循环状态应为0~M-1。如果采用）清零方式的计数器，则需要以M作为清零信号，在计数到M对应的二进制数时让清零信号有效，并立刻清零；如果采用（）清零方式的计数器，则需要以M-1作为清零信号，在计数到M-1对应的二进制数时让清零信号有效，等时钟有效边沿到来时才实现清零。当用74HC192采用反馈清零法实现M=6的计数器时，需要在计数到（）2的时候让清零信号有效。反馈置数法是利用计数器的（）端子，截取计数过程中的某一个中间状态控制置数端子，使计数器置入一个数重新开始计数。置数端子的名称一般为，Load、PE等。置数信号的选择也与集成电路的置数方式有关，（）步置数能够保留使其进入置数状态的置数信号，而（）置数则不能保留使其进入置数状态的置数信号，而且反馈置数法还要设置置入数据为计数起始值。4.熟悉**4511功能及引脚排列4511是CMOSBCD码七段译码驱动电路，其逻辑图见图5-3。查找4511的引脚排列图，并粘贴在图5-4中。U188888800000bcdefg74HC451185LEBTD,D,,o4511BD_5V(a)教材中的逻辑图（b）Multisim中的逻辑图图5-34511逻辑图
根据功能表判断： （1）74HC192 的清零端 CLR，是（ ）电平有效的（ ）步清零端。 （2）74HC192 的置数端~LOAD 端，是（ ）电平有效的（ ）步置数端。 （3）加计数时，CLR=（ ），~LOAD =（ ），DOWN=1，UP 接单次脉冲源，QDQCQBQA 按加法计数。 （4）减计数时，CLR=（ ），~LOAD =（ ），UP=1，DOWN 接单次脉冲源，QDQCQBQA 按减法计数。 3. 复习用任意进制计数器的构成两种方法（反馈清零法和反馈置数法）。 反馈清零法是利用计数器（ ）的清零作用，截取计数过程中的某一个中间状态控制清零端， 使计数器返回到零重新开始计数，从而把模数大的计数器改成模数小的计数器。清零端的名称一般为：Rd, CR、等，在74HC192中，清零端为（ ）。清零信号的选择与集成电路的清零方式有关。 集成计数器的清零方式一般有两种，（ ）步和（ ）步，其中，（ ）为直接清 零，清零操作和时钟没有关系；（ ）则必须和时钟的有效边沿同时起效，才能实现清零； 如用一个N进制计数器，设计实现一个M进制计数器（M<N），有效循环状态应为0~M-1。如果采用 （ ）清零方式的计数器，则需要以M作为清零信号，在计数到M对应的二进制数时让清零信号有效， 并立刻清零；如果采用（ ）清零方式的计数器，则需要以M-1作为清零信号，在计数到M-1对应的 二进制数时让清零信号有效，等时钟有效边沿到来时才实现清零。 当用74HC192采用反馈清零法实现M=6的计数器时，需要在计数到（ ）2的时候让清零信号有 效。 反馈置数法是利用计数器的（ ）端子，截取计数过程中的某一个中间状态控制置数端子，使 计数器置入一个数重新开始计数。置数端子的名称一般为，Load、PE等。置数信号的选择也与集成电路的 置数方式有关，（ ）步置数能够保留使其进入置数状态的置数信号，而（ ）置数则不能保 留使其进入置数状态的置数信号，而且反馈置数法还要设置置入数据为计数起始值。 4. 熟悉**4511 功能及引脚排列 4511 是 CMOS BCD 码七段译码驱动电路，其逻辑图见图 5-3。查找 4511 的引脚排列图，并粘贴在 图 5-4 中。 a b c d e f g D0 74HC4511 LE BL LT D3 D2 D1 U1 4511BD_5V DA 7 DB 1 DC 2 DD 6 OA 13 OD 10 OE 9 OF 15 OC OB 11 12 OG ~EL 14 5 ~BI 4 ~LT 3 (a)教材中的逻辑图 （b）Multisim 中的逻辑图 图 5-3 4511 逻辑图
图5-44511管脚排列图查找**4511的功能表，并粘贴在表5-2中：表5-24511功能表从功能表可以判断出4511的管脚功能如下（名称与Multisim逻辑图管脚名称一致）：(1)DA、DB、DC、DD为8421BCD码输入端，OA、OB、OC、OD、OE、OF、OG，为（）电平有效的译码输出端。（2）EL为（高）电平有效的（）端，EL=1时译码器是锁定保持状态，**4511输出被保持在EL↑时刻的数值，当EL=（）时，允许译码输出。BI是（）电平有效的（）端，当BI=0时，不管其它输入端状态如何，七段数码(3)管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。T是（—）电平有效的（）端，当BI=1，LT=0时，译码输出全为1，七段均发亮，(4)显示数码“8”，它主要用来检测数码管是否正常。BI =(), LT-(),E(5)正常显示时，EL=熟悉七段数码管功能及引脚排列。5
图 5-4 4511 管脚排列图 查找**4511 的功能表，并粘贴在表 5-2 中： 表 5-2 4511 功能表 从功能表可以判断出4511的管脚功能如下（名称与Multisim逻辑图管脚名称一致）： （１） DA、DB、DC、DD为8421BCD码输入端， OA、OB、OC、OD、OE、OF、 OG，为（ ）电平 有效的译码输出端。 （２） EL为（高）电平有效的（ ）端，EL=1时译码器是锁定保持状态，**4511输出被保持在EL↑ 时刻的数值，当EL=（ ）时，允许译码输出。 （３） 是（ ）电平有效的（ ）端，当 =0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码 管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。 （４） 是（ ）电平有效的（ ）端，当 =1， =0 时，译码输出全为1，七段均发亮， 显示数码“8”，它主要用来检测数码管是否正常。 （５） 正常显示时，EL=（ ）， =（ ）， =（ ）。 5. 熟悉七段数码管功能及引脚排列
七段数码管分为共（）极七段数码管和共（）极七段数码管，七段数码管必须和前端采用的译码驱动电路相匹配。如前端选用输出为高电平有效的译码驱动电路，则后接共（）极七段数码管；如前端选用输出为低高电平有效的译码驱动电路，则后接共（）极七段数码管。**4511的七个输出端OA、OB、OC、OD、OE、OF、OG为（）电平有效，驱动共（）极数码管。为保护驱动器，**4511输出端与数码管对应端之间应串入（)，一般（）欧姆。七段数码管在Multisim中的逻辑图如图5-5所示。U1U2ECACKEFG30F(a）共阳极（Anode）七段数码管逻辑图（b）共阴极（Cathode）七段数码管逻辑图图5-5七段数码管逻辑图查找数码管引脚图，并粘贴在图5-6中。图5-6七段数码管引脚图四实验内容及步骤1.测试集成计数器74HC192的逻辑功能（1）74HC192清零、置数、保持、加计数、减计数功能测试：按照图5-7，画出74HC192的测试电路。按表5-3的要求，改变CLR、LOAD、D、C、B、A的状态，观察QD～QA状态，将测试结果填入表2中，并说明逻辑功能
七段数码管分为共（ ）极七段数码管和共（ ）极七段数码管，七段数码管必须和前 端采用的译码驱动电路相匹配。如前端选用输出为高电平有效的译码驱动电路，则后接共（ ）极 七段数码管；如前端选用输出为低高电平有效的译码驱动电路，则后接共（ ）极七段数码管。**4511 的七个输出端OA、OB、OC、OD、OE、OF、 OG为（ ）电平有效，驱动共（ ）极数码 管。为保护驱动器，**4511输出端与数码管对应端之间应串入（ ），一般（ ）欧姆。七段 数码管在Multisim中的逻辑图如图5-５所示。 U1 A B C D E F G CA U2 A B C D E F G CK (a) 共阳极（Anode）七段数码管逻辑图 (b) 共阴极( Cathode )七段数码管逻辑图 图5-5 七段数码管逻辑图 查找数码管引脚图，并粘贴在图5-6中。 图5-6 七段数码管引脚图 四 实验内容及步骤 1. 测试集成计数器 74HC192 的逻辑功能 （1）74HC192清零、置数、保持、加计数、减计数功能测试： 按照图5-7，画出74HC192的测试电路。按表5-3的要求，改变CLR、~LOAD、D、C、B、A 的状态，观察 QD～QA状态，将测试结果填入表2中，并说明逻辑功能