通达实验(二)第4次课第7-9-周

1、电工电子实验（电工电子实验（2）第四次课）第四次课lP148J2 l动态显示电路原理动态显示电路原理一、一、 P148J2-实验课题实验课题设计一个设计一个3比特可控延时电路，该电路有一个时比特可控延时电路，该电路有一个时钟信号钟信号CP，一个串行输入信号，一个串行输入信号F1，一个串行输出，一个串行输出信号信号F2，F1和和F2均与时钟信号均与时钟信号CP同步，另有同步，另有2个个控制信号控制信号K2和和K1。对该电路的逻辑功能要求是：。对该电路的逻辑功能要求是：1) 当当K2K100时，时，F2F1，F2与与F1无延时；无延时；2) 当当K2K101时，时，F2比比F1延迟一个时钟周期；延

2、迟一个时钟周期；3) 当当K2K110时，时，F2比比F1延迟两个时钟周期；延迟两个时钟周期；4) 当当K2K111时，时，F2比比F1延迟三个时钟周期。延迟三个时钟周期。 设计条件是：设计条件是： 1)时序电路部分用触发器集成电路。时序电路部分用触发器集成电路。 2)仿真实现。仿真实现。P148J2-设计过程设计过程串行输入信号串行输入信号F1：可用：可用74161模模5计数器的计数器的QC输出端。输出端。3比特延时电路比特延时电路：运用：运用D触发器实现，将触发器实现，将F1置于触发器置于触发器D端，在后续端，在后续CP作用下，触作用下，触发器发器Q端输出即为延迟一个端输出即为延迟一个CP

3、周期的周期的F2。将将3个个D触发器级联（其输出分别为触发器级联（其输出分别为Q1 、Q2 、Q3 ），可实现），可实现3比特延时。比特延时。控制电路控制电路：利用：利用74153四选一数据选择器四选一数据选择器在开关在开关K1、K2（分别连接到（分别连接到74153 的的A、B地址端）控制下依次选择地址端）控制下依次选择F1、 Q1 、Q2 、Q3 到到74153的输出端的输出端W即可实现题意要求即可实现题意要求。四选一四选一MUXD触发器触发器D触发器触发器D触发器触发器模五计数器模五计数器QC (F1)W (F2)CP3比特可控延时电路框图比特可控延时电路框图Q1Q2Q3P148J2-设

4、计过程设计过程K1K2P148J2调测调测使用使用74161、7474、74153集成块。集成块。74LS161和和74LS74用同一个用同一个CP信信号号,CP的频率可用的频率可用16kHz。依次在依次在K2K1=0011的四种状态下，的四种状态下，用双踪示波器同时观测用双踪示波器同时观测F1和和74153的输的输出端出端W的波形。注意查验应满足的延的波形。注意查验应满足的延迟关系。迟关系。记录记录CP和四种延迟状态下的和四种延迟状态下的F2波形。波形。注意时间上的对应关系，不可错位。注意时间上的对应关系，不可错位。设计一个动态显示电路（参照设计一个动态显示电路（参照P102上册上册图图3-

5、1-17）。）。该电路有四位数码管，显示学号后四位，如该电路有四位数码管，显示学号后四位，如4208为为42班班08号。号。abcdefg数码管结构图数码管结构图二、动态显示电路二、动态显示电路 P146T1P146T1 4位数码管共用一个译码器。当位数码管共用一个译码器。当CP脉冲的频率脉冲的频率f=1HZ时，在时，在CP脉冲的控脉冲的控制下，制下，4位数码管将逐个轮流分时显示位数码管将逐个轮流分时显示。但是，当。但是，当CP脉冲的频率脉冲的频率f=100HZ时时，则每个数码管依次一次显示，则每个数码管依次一次显示1/25 S，由于人眼的滞留特性，实际的视觉，由于人眼的滞留特性，实际的视觉效

6、果是效果是4个数码管同时显示个数码管同时显示4个数据。个数据。 显示原理显示原理f=1HZf=100HZ （人眼的滞留特性）（人眼的滞留特性）显示原理显示原理工作原理工作原理 4位数码管共用一个位数码管共用一个7448BCD译码器。译码器。 用两位二进制计数器的输出信号用两位二进制计数器的输出信号Q1、Q0，作作为为一片一片74139和和两片两片74153的地址线。的地址线。 74139的输出信号的输出信号Y0、Y1、Y2、Y3，分别，分别作为作为4位数码管的位线。位数码管的位线。设计原理设计原理动态显示包括动态显示包括4个方面：控制部分、数据选个方面：控制部分、数据选择部分、译码驱动和显示部

7、分。该电路的择部分、译码驱动和显示部分。该电路的优点是：节省七段译码器和能源。优点是：节省七段译码器和能源。 4位数码管的位数码管的4根数据线，根数据线， 由由4个四选一个四选一多路选择器输出。多路选择器输出。 当地址当地址=“00”时，时，DCBA=D0C0B0A0=8； 当地址当地址=“01”时，时，DCBA=D1C1B1A1=4； 当地址当地址=“10”时，时，DCBA=D2C2B2A2=2； 当地址当地址=“11”时，时，DCBA=D3C3B3A3=1；设计原理设计原理f=1Hz，显示的数据为：，显示的数据为：8421。实实 验验 原原 理理f=100HZ，显示的数据为：显示的数据为：

8、8421。实实 验验 原原 理理四位二进制计数器的设计与接线图四位二进制计数器的设计与接线图位段的设计与接线图位段的设计与接线图数据切换电路的设计与接线图数据切换电路的设计与接线图仿真要求 在在Multisim 仿真软件下实现上面的电路。注意以下仿真软件下实现上面的电路。注意以下几个问题：几个问题： 7474的的CP使用使用 “1Hz”时钟信号。时钟信号。 两片两片74153的的 4个数据输出端个数据输出端“D”为最高位、为最高位、 “A”为为最低位。用四个发光二极管指示输出。最低位。用四个发光二极管指示输出。 74139的输出亦可用四个发光二极管指示输出。的输出亦可用四个发光二极管指示输出。 核对核对74139输出与输出与74153的输出对应关系；的输出对应关系；74139输出输出74153输出（输出（