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1、数字电路综合实训报告书一、实验目的：1.掌握数字钟的基本组成和基本原理2.掌握相应计数器的设计方法3.掌握相应译码器的设计方法4.熟悉相应中规模集成电路的检测方法5.学会独立分析和处理电路中的故障二、实验仪器和设备：1.数字电路综合实验台2.万用表1个3.74LS00 6片，74LS20 4片，74LS74 6片，74LS162 2片，74LS86 1片，CD4511集成块6片4.共阴八段数码管6个5.连接导线（至少三种颜色）100条三、实验原理： 1.实验原理图2.标准秒信号发生器.秒计数器：由十进制（个位）加法计数器和六进制（十位）加法计数器组成，标准秒信号给十进制（个位）加法计数器提供C
2、P脉冲，每隔一秒累加计数经译码后显示数字0、1、2、39，当第十个脉冲到来时向六进制（十位）加法计数器提供进位脉冲即逢十进一，六进制（十位）加法计数器每隔十秒得到一个CP脉冲，经译码后显示数字0、1、2、5。.分计数器：同样由十进制（个位）加法计数器和六进制（十位）加法计数器组成，但是只有当第六十个脉冲到来时，秒计数器才会为分个位计数器提供CP（进位）脉冲，每个六十秒累加计数经译码后显示数0、1、29，当第六百个脉冲到来时，分个位向分十位加法计数器提供CP（进位）脉冲，经译码后显示数0、1、25。.时计数器：时计数器主要由特殊十二进制加法计数器和二十四进制加法计数器组成，它的CP由分的十位提供
3、，即当第三千六百个脉冲到来时时计数器得到进位信号，如果采用十二进制计时，经译码后显示数字01、02、0312，如果采用二十四进制计时，经译码后显示数字01、02、0323。3.计数部分秒计数器: 由十进制（个位）加法计数器和六进制（十位）加法计数器组成，标准秒信号给十进制（个位）加法计数器提供CP脉冲，每隔一秒累加计数经译码后显示数字0、1、2、39，当第十个脉冲到来时向六进制（十位）加法计数器提供进位脉冲即逢十进一，六进制（十位）加法计数器每隔十秒得到一个CP脉冲，经译码后显示数字0、1、2、5。分计数器：当第六十个脉冲到来时，秒计数器才会为分个位计数器提供CP（进位）脉冲，每个六十秒累加计
4、数经译码后显示数0、1、29，当第六百个脉冲到来时，分个位向分十位加法计数器提供CP（进位）脉冲，经译码后显示数0、1、25。时计数器：它的CP由分的十位提供，即当第三千六百个脉冲到来时时计数器得到进位信号，如果采用十二进制计时，经译码后显示数字01、02、0312。4.译码部分六进制译码器输入的8421BCD码只有000、001、101，数码管也只需显示0、15，因此也相对简单。十进制译码器输入的8421BCD码有0000、00011001，数码管需显示0、19，因此译码比较复杂，但是在实际应用中多采用中规模集成电路74LS47和CD4511，而六进制译码器通常也用74LS47和CD4511
5、代替，只要把最高位接地即可。5.显示部分显示器件通常是和译码器连接在一起使用，六个数码管（共阴极）恰好满足了时、分、秒时间显示的需求。四、实验内容：由于实训室实验台能插集成电路数量有限，所以数字时钟实训分位两部分完成。1.计数部分：.用74LS161构成六十进制加法器（秒计数）。.用74LS74设计异步六十进制加法计数器（分计数）。.用74LS设计异步特殊十二进制加法计数器（时计数）。.把、连接起来组成完整的数字钟计时电路。在做实验前，首先检查导线和芯片74LS00 6片，74LS20 4片，74LS74 6片，74LS162 2片，74LS86 1片，是否受损。其次，画分计时器的原理图。最后
6、，开始连接电路：秒计数器分计数器时计数器。秒计数器用到的芯片是：74LS162 2片。分计数器用到的是：74LS74 4片。时计数器用到的是：74LS74 3片。（具体连接如下图所述）2.译码部分：.六进制译码电路设计输入的8421BCD码只有000、001101，数码管只需显示0、15，要求用卡诺图化简并用与非门实现该电路。.十进制译码器设计输入的8421BCD码有0000、00011001，数码管需显示0、19，要求用卡诺图化简并用与非门实现该电路。做译码部分是首先也是检查导线和芯片74LS00 3片，74LS20 4片，74LS04 1 片 数字晶体管1个是否受损。其次，画出译码实验原理
7、图。最后，开始连接电路。五、实验注意事项：1.导线及集成芯片的检查.导线的检查：将一段接+5V，另一端接显示灯。如果灯亮说明导线是导通的;如果灯不亮说明导线是坏的，请及时更换。.74LS00 74LS20 的好坏利用与非门功能表检查。要求每一个与非门都是好的；否则请辅导老师及时更换。.74LS74的检查可用D触发器转换成计数型的触发器。.74LS162的检查主要是否能正常将十进制的加法计数。2.严格规范试训过程.正负极一定要用不同颜色的导线，其中负极一定要用黑色.计数部分实训一定要逐级完成，比如秒位计数，如果不正常不可继续接分位计数部分。.译码器部分实训完成一段检查一段，不可以带问题继续下一步
8、的实验，要把问题及时处理好在进行下一步实验。六、实验感想和建议：1.实验感想：经过本次实训周，让我们丰富了课本知识，增加了自行设计电路图的经验。本次设计的数字钟，让我们更进一步了解数字钟的原理，为以后的学习垫定了基础。在以后学习小规模集成块电路的作用及使用方法，提高了我们的动手能力。通过本次的实训，让我们对集成块有了更进一步的了解。还能学到一些在课本上没有的知识，对我们的收获是非常的大。2.实验建议：希望老师在实训的时候，不仅要完成设计的实验还要对在实验中出现的一些故障进行排查，故障排查也作为实验考核的一部分。让我们真真体会到本次试验的意义所在。 铁道电信系信号1002班 张乾国 2011年12月5日
