脉冲波形的产生与变换z资料课件

1、脉冲波形的产生与变换z资料8-18-1 多谐振荡器多谐振荡器 8-28-2 单稳态触发器单稳态触发器8-3 8-3 施密特触发器施密特触发器8-4 5558-4 555定时器及其应用定时器及其应用第八章第八章 脉冲脉冲(michng)(michng)波形的产生与变波形的产生与变换换第一页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料正确理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的正确理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的电路组成及工作原理。电路组成及工作原理。掌握多谐、单稳、施密特掌握多谐、单稳、施密特MSIMSI器件的逻辑功能器件的逻辑功能(gngnng)(gngnng)及及主要参数计算。主

2、要参数计算。掌握掌握555555定时器的工作原理。定时器的工作原理。了解由了解由555555定时器组成的多谐、单稳、施密特电路工作定时器组成的多谐、单稳、施密特电路工作原理。原理。本章基本(jbn)要求第二页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料 多谐振荡器多谐振荡器是一种自激震荡电路，接通是一种自激震荡电路，接通(ji tn)(ji tn)电源后电源后无需外接触发信号即能产生方波和矩形波，其不存在稳定状无需外接触发信号即能产生方波和矩形波，其不存在稳定状态，又称态，又称无稳态电路无稳态电路。多谐振荡器多谐振荡器 多谐振荡器多谐振荡器 VCC第三页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料 开

3、开关关电电路路 延时环节延时环节1.1.开关开关(kigun)(kigun)器件：产生高、低电平；器件：产生高、低电平； 3.3.延迟延迟(ynch)(ynch)环节：利用环节：利用RCRC电路的电路的充放电特性实现延时，以获得所充放电特性实现延时，以获得所需要的振荡频率。需要的振荡频率。一、多谐振荡器电路多谐振荡器电路(dinl)组成组成2.2.反馈网络：将输出电压恰当地反馈网络：将输出电压恰当地反馈给开关器件使之改变输出状反馈给开关器件使之改变输出状态；态；第四页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料 1 1 vI vO1 vO C R G1 G2 由由CMOSCMOS门电路组成门电路组

4、成(z chn)(z chn)的多谐振荡器的多谐振荡器 1.1.电路组成电路组成开关器件：开关器件：反馈延迟环节：反馈延迟环节：逻辑门电路逻辑门电路R R、C C 电路电路二、二、门电路组成门电路组成(z chn)的多谐振的多谐振荡器荡器第五页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料 2.2.工作工作(gngzu)(gngzu)原原理理假定假定(jidng)vO1 = 1，vO2 = 0 Vth=VON=VOFF=VDD/2 vI D1 D2 TP TN vO1 R C D4 D3 TP TN vO2 G1 G2 +VDD VC进入进入(jnr)(jnr)第二暂稳态第二暂稳态 t t1 t2

5、t t vO1VDD0vIVDDVth0vO2VDD0(1) (1) 第一暂稳态及电第一暂稳态及电路自动翻转过程路自动翻转过程 01 vI vO1 vO2 正反馈正反馈第六页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料 vI D1 D2 TP TN vO1 R C D4 D3 TP TN vO2 G1 G2 +VDD VCvO1 = 0，vO2 = 1 Vth=VON=VOFF=VDD/2(2) (2) 第二暂稳态及电第二暂稳态及电路自动路自动(zdng)(zdng)翻转过翻转过程程 二二 t t1 t2 t t vO1VDD0vIVDDVth0vO2VDD0T1T210 2. 工作工作(gngz

6、u)原原理理vI vO1 vO2 正反馈正反馈 VVDD V第七页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料3.3.振荡周期振荡周期T T的计算的计算(j (j sun)sun)对于第一对于第一(dy)暂稳态，以暂稳态，以t1作为起点，作为起点，T1=t2-t1RCVvVVvDDI)(0)0(1根据根据(gnj)RC电路瞬电路瞬态相应分析，态相应分析，( )()(0)()ettvvvv (0 )()ln( )()vvtv tvthDDDD1lnVVVRCT t t1 t2 t t vO1VDD0vIVDDVth0vO2VDD0T1T2 VVDD V第八页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料3

7、.3.振荡周期振荡周期T T的计算的计算(j (j sun)sun)thDD2lnVVRCT ththDD221)(lnVVVVRCTTTDDTRC1n41.4RC T = T1(充充) + T2(放放)对于第二对于第二(d r)暂稳态，以暂稳态，以t2作为起点，作为起点，RCvVVVvIDDDD0)()0(1 t t1 t2 t t vO1VDD0vIVDDVth0vO2VDD0T1T2(0 )()ln( )()vvtv tv VVDD V第九页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料特点特点(tdin)(tdin): :（1 1）一个）一个稳态稳态，一个，一个暂稳态。暂稳态。（2 2）无信

8、号时为稳态；在信号触发下，电路由稳态翻转到暂稳态；）无信号时为稳态；在信号触发下，电路由稳态翻转到暂稳态；（3 3）暂稳态不能长久保持暂稳态不能长久保持, , 由于电路中由于电路中RCRC延时环节延时环节(hunji)(hunji)的作的作用，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持用，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间仅续时间仅取决于取决于RCRC电路的参数值电路的参数值。而与触发脉冲的宽度和而与触发脉冲的宽度和幅度无关。幅度无关。分类分类(fn (fn li)li)：微分型微分型积分型积分型单稳态触发器单稳态触发器第十页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料一

9、、门电路组成一、门电路组成(z chn)的微分型单稳态触发的微分型单稳态触发器器1.1.电路电路(dinl)(dinl) vO1vO2vcRvI&vO1vO2vcvI1 1 RCMOSCMOS与非门构成与非门构成(guchng)(guchng)的微分型的微分型单稳态触发器单稳态触发器 CMOSCMOS或非门构成的微分型或非门构成的微分型单稳态触发器单稳态触发器 第十一页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthtttttpivthtwt1t22.2.工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理(1)(1)没有触发没有触发(chf)(chf)

10、信号时，信号时，电路处于一种稳态电路处于一种稳态 vO1vO2vcvI1 1 RvRvDD0 00 00 01 11 1G1G2第十二页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthttttvthtpitwt1t22. 2. 工作工作(gngzu)(gngzu)原原理理vo1 v R vO2 vIvR vO2 vO1 vO1vO2vcvI1 RvRvDD1 11 11 11 10 0(2)(2)外加触发信号后，电外加触发信号后，电路路(dinl)(dinl)进入暂稳态。进入暂稳态。(3)(3)电容放电电容放电(fng din)(fng din)，电，电

11、路由暂稳态自动返回到稳路由暂稳态自动返回到稳态。态。1 0 0第十三页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthttttvthtpitwt1t23.3.讨论讨论(toln)(toln)（1 1）二极管的作用：在暂稳态结束）二极管的作用：在暂稳态结束(t=t(t=t2 2) )瞬间，门瞬间，门G G2 2的输入电压的输入电压(diny)(diny) R R达到达到V VDDDD+V+VT T，可能损坏，可能损坏G G2 2门，二极管具有保护作用；减少恢门，二极管具有保护作用；减少恢复时间，给电容提供放电回路。复时间，给电容提供放电回路。vO1vO2v

12、cvI1 RvRvDD0 00 00 01 11 11 1 1第十四页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthtttttpivthtwt1t2vO1vO2vcvI1 1 RvRvDD1 10 00 00 01 1G1G23.3.讨论讨论(toln)(toln)（2）输入的触发脉冲的宽度）输入的触发脉冲的宽度t tPIPI t tW W , , v vO2O2变为低电平后，变为低电平后，G1没有相应，没有相应，不能形成正反馈过程不能形成正反馈过程(guchng)(guchng)，使，使v vO2O2的输出沿变缓。当的输出沿变缓。当t tPIPI很宽

13、时，可很宽时，可在单稳态触发器的输入端加入在单稳态触发器的输入端加入Rd、Cd微分电路，如果需要改善输出波形，微分电路，如果需要改善输出波形，可在可在G2的输出端再加以反向器。的输出端再加以反向器。第十五页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料 vO1vO2vcvI1 1 RvRVCCCdRdvDvI1vo2宽脉冲宽脉冲(michng)触发的单稳态触触发的单稳态触发器发器第十六页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料3.3.主要参数的计算主要参数的计算(j sun)(j sun)vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthtttttpivthtwt1t2DDwDDtlnhVtRCVVt

14、w0.7RC (1)(1)输出脉冲输出脉冲(michng)(michng)宽度宽度t tw w R(t)=VR( )VR(0+)-VR( ) te R(0+) = 0 R( ) =VDD =RC2/VDDthV当(2)(2)恢复恢复(huf)(huf)时时间间t tre re tre 3 d (3)(3)最高工作频率最高工作频率f fmaxmax m axm inwre11fTtt第十七页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料1.1.定时定时(dn (dn sh)sh)&单稳态触发单稳态触发器器vIvAvBvOvAvIvBvOtW用单稳的输出控制用单稳的输出控制(kngzh)(kng

15、zh)v vA A定时通过定时通过tW利用其输出脉宽为利用其输出脉宽为t tW W的脉冲的脉冲(michng)(michng)，控制其它电路工作。，控制其它电路工作。二、单稳态触发器应用二、单稳态触发器应用第十八页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料输出沿比输入沿滞后输出沿比输入沿滞后(zh hu)(zh hu)了了t tW W时间时间输入输入(shr)上上升沿升沿输入输入(shr)下下升沿升沿输出上输出上升沿升沿输出下输出下升沿升沿2.2.延时延时QBtWQttt第十九页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料施密特触发器施密特触发器是具有是具有(jyu)(jyu)滞后特性的数字传输门。

16、滞后特性的数字传输门。 (3)(3)输出电压波形输出电压波形(b xn)(b xn)的的边沿很陡边沿很陡。(1)(1)电平电平(din pn)(din pn)触发触发：达某一电平值，输出状态发生转换，达某一电平值，输出状态发生转换， 电路被触发。电路被触发。(2)(2)正向正向增长时的增长时的阈值阈值，与，与负向负向增长时的增长时的阈值阈值不同不同。 具有具有滞后滞后的电压传输特性。的电压传输特性。特点特点：阈值：阈值：使输出状态发生转换时的输入电压使输出状态发生转换时的输入电压的电平值。的电平值。 VT+VT-vIvOVOHVOL传输特性传输特性施密特触发器施密特触发器第二十页，共五十一页。

17、脉冲波形的产生与变换z资料一、施密特触发器的组成一、施密特触发器的组成(z (z chn)chn) 1 vovI21I1IO1212RRRRRRv I1 1 1 G1 G2 vI vO R2 R1 vO1 DDT2VV R1 R2 I为三角波为三角波 作如下假定：作如下假定： 1.组成组成(z chn)2. 符号符号(fho)第二十一页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料21I12120thRRRRRR 1 1 G1 G2 vI vO R2 R1 vO1 vI1O211I2121I RRRRRR0 00 0只要只要(zhyo)(zhyo)v vI1I1VVVthth，则保持，则保持v vO

18、 O=V=VOHOH当当v vI1I1=V=Vthth，电路产生电路产生(chnshng)(chnshng)如下正反馈：如下正反馈： 1T-th2(1)RVVR当当v vI I下降下降(xijing)(xijing)，v vI1I1也下也下降降0 01T+th2(1)RVVR1TT+Tth22RVVVVR回差电压回差电压 vI vI1 vO1 vO 3.3.工作原理工作原理第二十三页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料4.4.波形波形(b xn)(b xn) vI VT+VT_vO00tt0vIvOVT+VT_VDD(a) 工作波形工作波形(b) 传输特性曲线传输特性曲线 1 1 G1 G

19、2 vI vO R2 R1 vO1 vI1第二十四页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料（1 1）波形波形(b xn)(b xn)变换变换三角波、正弦波三角波、正弦波方波方波vItvOtVT+VT-VT+VT-vItvOt正弦波正弦波方波方波三角三角(snjio)(snjio)波波方波方波调节调节(tioji)(tioji)V VT T可改变可改变脉宽脉宽二、施密特触发器的应用二、施密特触发器的应用第二十五页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料tOvOttOOvIvOVT2回差电压回差电压(diny)(diny)较小较小回差电压回差电压(diny)(diny)较大较大VT1加大加大V

20、VT T可消除顶部可消除顶部(dn b)(dn b)干干扰扰(2)(2)波形整形波形整形第二十六页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料vItvOtVT+VT-调节调节(tioji)(tioji)V VT+T+可调节可调节鉴别门限鉴别门限(3) (3) 脉冲幅度鉴别脉冲幅度鉴别(jinbi)(jinbi)第二十七页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料555555定时器及其应用定时器及其应用(yngyng)(yngyng) 555 555定时器是一种应用方便的中规模集成电路定时器是一种应用方便的中规模集成电路, ,只需外接少量只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。广泛用

21、于信的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。广泛用于信号的产生号的产生(chnshng)(chnshng)、变换、控制与检测。、变换、控制与检测。 电压电压(diny)比较器：是一个开环的运算放大器。比较器：是一个开环的运算放大器。- -+ +UXUREFDD=REFXREFXUUUU01第二十八页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料电阻电阻(dinz)分分压器压器电压电压(diny)比比较器较器基本基本(jbn)RS触发器触发器复位输入复位输入端端(0)输出缓冲反输出缓冲反相器相器集电极开路输集电极开路输出三极管出三极管 TvovICvI1vI2voC1C2+-+(1)(2)(3)

22、(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC(8)G1.1.电路组成电路组成第二十九页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料0 01 10 0 TvovICvI1vI2voC1C2+-+(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC(8)G CC32VCC31V如果如果(rgu)悬悬空空CC32V CC31V 0 01 10 01 10 0CC32V CC31V 1 10 01 11 10 01 1CC32V CC31V 1 11 1保持保持(boch)保持保持(boch)2.2.工作原理工作原理

23、第三十页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料 555555定时器功能表定时器功能表不变不变不变不变1导通导通01截止截止11导通导通00放电管放电管 T输出输出(VO)复位复位(RD)触发输入触发输入(VI2)阈值输入阈值输入(VI1)输输 出出输输 入入CC31V CC31V CC31V CC32V CC32V CC32V 第三十一页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料一、一、555555定时器组成定时器组成(z chn)(z chn)多谐振荡器多谐振荡器 VCC vC vO 0.01 F C 8 4 555 7 6 2 3 5 1 R1R2v v0 0 2 3 VCC 1 3 VC

24、C vC 0 t1 t2 tPLtPHtPL=R2C1n20.7R2C tpH = (R1+R2)C1n20.7(R1+R2)C PLPH1211.43(2)fttRR C 不变不变不变不变导通导通0截止截止(jizh)1导通导通0 T VOV VI2I2V VI1I1输输 出出输输 入入CC31V CC31V CC31V CC32V CC32V CC32V 截止截止(jizh)导通导通定时器应用举例定时器应用举例V VI1I1V VI2I2第三十二页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料一、一、555555定时器组成定时器组成(z chn)(z chn)多谐振荡器多谐振荡器 VCC R1

25、vO 0.01F C RB 8 4 555 7 6 2 3 5 1 R2 RA RB R3 D2 + vC D1 tPL=RBC1n20.7RBC tpH = RAC1n20.7RAC PLPH11.43()ABfttRR CAAB(%)100%RQRR占空比可调占空比可调第三十三页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料2.2.脉冲整形电路脉冲整形电路：把其它形状：把其它形状(xngzhun)(xngzhun)周期性信号变成周期性信号变成所要求矩形脉冲。所要求矩形脉冲。 单稳态触发器：输出脉宽与输入信号无关，由电路参单稳态触发器：输出脉宽与输入信号无关，由电路参数数(cnsh)(cnsh)决

26、定。决定。 施密特触发器：输出脉宽由输入信号施密特触发器：输出脉宽由输入信号(xnho)(xnho)决定，且输出边决定，且输出边沿陡。沿陡。1.1.多谐振荡器多谐振荡器: : 能自动的产生矩形脉冲信号。能自动的产生矩形脉冲信号。3.3.555555定时器定时器：能组成施密特触发器，单稳触发器，多谐振荡器。能组成施密特触发器，单稳触发器，多谐振荡器。小结小结返回返回第三十四页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料数字数字(shz)(shz)电子电路电子电路综合性设计性实验综合性设计性实验 实验项目实验项目(xingm)：简易数字钟电路设计实验简易数字钟电路设计实验 实验实验(shyn)(shy

27、n)目目的：的： 数字钟是运用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式数字钟是运用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。用寿命，因此得到了广泛的使用。 数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模和时序电路。目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。集成电路可供选择。本次

28、综合设计实验要求同学们综合运用所学的数字电子电路知识预本次综合设计实验要求同学们综合运用所学的数字电子电路知识预先设计出一部数字钟的部分电路，之后在实验中进行实际电路的搭接先设计出一部数字钟的部分电路，之后在实验中进行实际电路的搭接与调试。从而检查自己所学的理论知识，提高自己实际运用知识的能与调试。从而检查自己所学的理论知识，提高自己实际运用知识的能力。力。 第三十五页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料设计说明设计说明 1.数字钟电路的设计数字钟电路的设计(shj)(shj)简简介介 数字钟电路主要数字钟电路主要(zhyo)(zhyo)有振荡器，分频器，计数器和译有振荡器，分频器，计数器

29、和译码显示电路构成。其电路原理图如下：码显示电路构成。其电路原理图如下： 振荡器：振荡器：555555定时器组成产生时钟脉冲定时器组成产生时钟脉冲 分频器：分频器：由于振荡器产生的时钟脉冲信号由于振荡器产生的时钟脉冲信号(xnho)(xnho)过高，因此过高，因此 需要进行分频处理，供计数器进行计数使用。需要进行分频处理，供计数器进行计数使用。第三十六页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料计数器：计数器：是将分频是将分频(fn pn)(fn pn)后的时钟脉冲信号进行计数记录后的时钟脉冲信号进行计数记录1Hz1Hz的时钟信号，作为秒计数器，秒计数器记到的时钟信号，作为秒计数器，秒计数器记到

30、6060后清零并后清零并向分计数器进位，以此类推。向分计数器进位，以此类推。 译码器：译码器：由计数器输出的信号要显示在数码管上需要经过译由计数器输出的信号要显示在数码管上需要经过译码，译码驱动电路将计数器输出的码，译码驱动电路将计数器输出的8421BCD8421BCD码转换为数码管码转换为数码管需要的逻辑状态需要的逻辑状态(zhungti)(zhungti)，并且为保证数码管正常工作提供足，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。够的工作电流。 显示器：显示器：电路由发光二极管（电路由发光二极管（LEDLED）数码管组成）数码管组成(z chn)(z chn)，将，将译码器输出的电平信号

31、显示成阿拉伯数字。译码器输出的电平信号显示成阿拉伯数字。 第三十七页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料设计设计(shj)(shj)要求要求1.设计内容设计内容设计数字钟的部分电路：时钟脉冲振荡电路；分频器电路；设计数字钟的部分电路：时钟脉冲振荡电路；分频器电路；计数器电路三部分。译码驱动计数器电路三部分。译码驱动(q dn)和显示电路由实验箱提和显示电路由实验箱提供，不要求同学设计，但需要进行电路连接。供，不要求同学设计，但需要进行电路连接。最终设计结果：最终设计结果：两位显示，低位显示十进制数，高位显示两位显示，低位显示十进制数，高位显示六进制数（即模拟秒计时），这样，当数码管显示六进

32、制数（即模拟秒计时），这样，当数码管显示5959时归时归零。零。 (1)数字钟的时钟脉冲振荡电路：数字钟的时钟脉冲振荡电路：要求用要求用555555定时器构成的多谐振荡器产生定时器构成的多谐振荡器产生50Hz50Hz的时钟脉冲信号。的时钟脉冲信号。给给定定(i dn)元件参数：元件参数：5 5端脚电容端脚电容=0.01f=0.01f，2 2端脚电容端脚电容=1f=1f，电，电阻阻R2=10KR2=10K请计算电阻请计算电阻R1=R1=？，实验中由？，实验中由10K10K电位器调节给定。电位器调节给定。 第三十八页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料（2 2）分频器电路：）分频器电路：采用采

33、用74LS9074LS90型芯片进行时钟分频。分型芯片进行时钟分频。分频器接为十分频形式，将多谐振荡器产生频器接为十分频形式，将多谐振荡器产生50Hz50Hz脉冲信号分脉冲信号分成成(fn chn)(fn chn)5Hz5Hz信号输入给计数器。信号输入给计数器。 （3 3）计数器电路：）计数器电路：采用采用74LS9074LS90型芯片进行脉冲计数。低位计型芯片进行脉冲计数。低位计数为十进制，给定时钟脉冲为分频器输出的数为十进制，给定时钟脉冲为分频器输出的5Hz5Hz脉冲信号。高脉冲信号。高位计数为六进制（模拟秒计时），当计数状态一到位计数为六进制（模拟秒计时），当计数状态一到01100000

34、01100000立即清零。因为立即清零。因为(yn wi)(yn wi)9090有反馈清零端，所以用反馈清零法。有反馈清零端，所以用反馈清零法。给定时钟脉冲为低位产生的进位信号。给定时钟脉冲为低位产生的进位信号。 2.2.选用元件选用元件(yunjin)(yunjin)要求要求555555定时器芯片，定时器芯片，74LS9074LS90芯片，芯片，74LS0074LS00芯片，电位器，芯片，电位器，电容，译码及显示电路，导线等。电容，译码及显示电路，导线等。 第三十九页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料3.3.元件元件(yunjin)(yunjin)使用说明使用说明 （1）555定时器：

35、采用定时器：采用5V供电供电(n din)。（2）74LS90芯片：芯片采用芯片：芯片采用5V供电。供电。计数计数(j sh)功能：功能：Qa输出端连到输出端连到B输入端，输入计数输入端，输入计数(j sh)脉脉冲加到输入端冲加到输入端A上。上。Qa，Qb，Qc，Qd分别为输出。分别为输出。分频功能：分频功能：将将74LS9074LS90芯片芯片QdQd输出端连到输出端连到A A输入端上，输入计数输入端上，输入计数脉冲加到脉冲加到B B输入端，即可得到一个对称的输入端，即可得到一个对称的1010分频计数器，在分频计数器，在QaQa输出端上可得到一个输出端上可得到一个1010分频的方波。分频的方

36、波。（3 3）数码管显示电路：）数码管显示电路：数码管显示采用实验箱右上角的发光数数码管显示采用实验箱右上角的发光数码管，数码管为共阴极，对应公共端为码管，数码管为共阴极，对应公共端为LEDxLEDx，将，将LEDxLEDx接地，对应接地，对应的数码管点亮。用的数码管点亮。用DxDx，CxCx，BxBx，AxAx进行编码，可得到从进行编码，可得到从0-90-9的显的显示。示。第四十页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料 1. 异步集成计数器异步集成计数器74LS90 74LS90是二是二五五十进制异步计数器，它包含十进制异步计数器，它包含(bohn)两个独立的下降沿触发的计数器，即模两个独

37、立的下降沿触发的计数器，即模2(二进制二进制)和模和模5(五进制五进制)计数器；异步清计数器；异步清0端端R01、R02和异步置和异步置9端端S91、S92均为高电平有效，均为高电平有效，QAQBQCQDCP1CP2S91S92R01R02( b )74 LS90第四十一页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料从表中看出从表中看出(kn ch)，当，当R01R02=1， S91S92=0时，无论时钟如何，输出全部时，无论时钟如何，输出全部清清0；而当；而当S91S92=1时，无论时钟和清时，无论时钟和清0信号信号R01、R02如何，输出就置如何，输出就置9。这。这说明清说明清0、置、置9都是

38、异步操作，而且置都是异步操作，而且置9是优先的，所以称是优先的，所以称R01、R02为异为异步清步清0端，端，S91、S92为异步置为异步置9端。端。 第四十二页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料 当满足当满足(mnz)R01R02=0、S91S92=0时电路才能执行计数操作，根时电路才能执行计数操作，根据据CP1、CP2的各种接法可以实现不同的计数功能。当计数脉冲从的各种接法可以实现不同的计数功能。当计数脉冲从CP1输输入，入，CP2不加信号时，不加信号时，QA端输出端输出2分频信号，即实现二进制计数。当分频信号，即实现二进制计数。当CP1不加信号，计数脉冲从不加信号，计数脉冲从CP2

39、输入时，输入时，QD、 QC、QB实现五进制计数。实现五进制计数。实现十进制计数有两种接法。图实现十进制计数有两种接法。图 (a)是是8421 BCD码接法，先模码接法，先模2计数，后计数，后模模5计数，由计数，由QD、QC、 QB、QA 输出输出8421 BCD码，最高位码，最高位QD作进位输作进位输出。图出。图 (b)是是5421 BCD码接法，先模码接法，先模5计数，后模计数，后模2计数，由计数，由QA、QD、 QC、QB输出输出5421 BCD码，最高位码，最高位Q作进位输出，波形对称。作进位输出，波形对称。 两种接法两种接法的状态转换表的状态转换表(也称态序表也称态序表)见表见表 。

40、 第四十三页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料两种接法的态序表两种接法的态序表 第四十四页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料74LS90构成构成(guchng)十进制计数器的两种接法十进制计数器的两种接法(a) 8421 BCD码接法；码接法； (b) 5421 BCD码接法码接法 QAQBQCQDCP1CP274LS90CP(a)(b)QAQBQCQDCP1CP274LS90CPS91S92R01R02S91S92R01R02第四十五页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料4.4.电路调试注意事项：电路调试注意事项：由于此次设计综合性实验接线较为复杂，因此，我们由于此次设计综合

41、性实验接线较为复杂，因此，我们要求先分别调试各个电路的功能，待其功能达到要求后要求先分别调试各个电路的功能，待其功能达到要求后再将电路组成系统进行联调。建议先调再将电路组成系统进行联调。建议先调555555定时器电路，定时器电路，产生产生50Hz50Hz时钟脉冲信号，再进行时钟脉冲信号，再进行74LS9074LS90芯片的分频功能芯片的分频功能测试和译码显示电路的功能测试，然后再组成实际整体测试和译码显示电路的功能测试，然后再组成实际整体电路。电路。实验线路导线应尽可能短，特别实验线路导线应尽可能短，特别(tbi)(tbi)是是555555定时器电路，定时器电路，以免引入干扰信号。以免引入干扰信号。 第四十六页，共五十一页。脉冲波形的产生与变换z资料实验要求：实验要求：1.必须撰写出预习必须撰写出预习(yx)实验报告，选定所需元件规格，设计实验报告，选定所需元件规格，设计好电路原理图，并在电路原理图中标明芯片引脚号。好电路原理图，并在电路原理图中标明芯片引脚号。凭预凭预习报告进入实验室！习报告进入实验室！2.每每2人一组，在实验室要严肃认真，不在实验室做与本实验无人一组，在实验室要严肃认真，不在实验室做与本实验无关的事情，实验开始后严禁随意走动。关的事情，实验开始后严禁随意走动。3.实验台上仪器设备要放置合理，不得在仪器设备上乱放实验台上仪器设备要放置合理，不