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1、项目二抢答器的电路制作与调试学习目标会描述常用中规模集成电路的逻辑功能。能正确使用优先编码器，会描述优先编码器的工作原理和逻辑功能。能正确使用显示译码器，会描述显示译码器的工作原理和逻辑功能。能正确使用锁存器，会叙述锁存器的工作原理。会用中规模集成电路完成抢答器电路功能的制作与调试。工作任务1正确连接译码显示电路。2测试编码器的功能。3测试D触发器逻辑功能。4四人抢答器的制作与调试。工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力比赛，抢答器是必要设备。抢答器是一名公正的裁判员，它的任务是从若干名参赛者中确定出最先的抢答者。本项目主要学习几种七段数码显示器、译码器、编码器、D触发器等常用集成组合逻辑器件
2、的工作原理、逻辑功能测试方法及其应用。模块一译码显示电路的功能测试学习目标能看懂显示译码器的逻辑功能真值表，能正确使用七段BCD码锁存、译码、驱动等电路。会使用LED七段数码显示器。会用CC4511型译码器和FR-205（C）半导体数码管连接成译码显示电路。工作任务1绘制CC4511和FR-205（C）所组成的译码显示电路的电原理图。2将CC4511的各输出端和FR-205（C）的各输入端相连，给CC4511加上5电源。3正确测试CC4511的逻辑功能。任务一七段数码显示器读一读二进制代码在数字电路中，往往用1和0组成二进制数码表示数值的大小或一些特定的信息，这种具有特定意义的二进制数码称为二
3、进制代码。要用二进制代码来表示十进制的09十个数，至少要用4位二进制数。4位二进制数有16种组合，可从这16种组合中选择10种组合分别来表示十进制的09十个数。选哪10种组合，有多种方案，这就形成了不同的BCD码。具有一定规律的常用的BCD码见表2-1-1。表2-1-1常见BCD码十进制数8421码2421码5421码余三码00000000000000011100010001000101002001000100010010130011001100110110401000100010001115010110111000100060110110010011001701111101101010108
4、100011101011101191001111111001100权842124215421无权从表2-1-1中可以看出，8421BCD码是选取00001001这十种状态来表示十进制09的。8421BCD码实际上就是用按自然顺序的二进制数来表示所对应的十进制数字。因此，8421BCD码最自然和简单，很容易记忆和识别，与十进制之间的转换也比较方便。8421BCD码和一个四位二进制数一样，从高位到低位的权依次为8、4、2、1，故称为8421BCD码。BCD码用4位二进制码表示的只是十进制数的一位。如果是多位十进制数，应先将每一位用BCD码表示，然后组合起来。例如：十进制数1981用8421BCD码
5、表示为：（1981）10=（0001100110000001）8421BCD做一做用七根火柴棒摆放出类似于计算器中显示的0到9十个数字。如图2-1-1所示。图2-1-1火柴棒摆放数字图形读一读与火柴棒摆放的数字图形相似，七段数码显示器（又称七段数码管或七段字符显示器）就是由七段能够独立发光直线段排列成日字形来显示数字的。常见的七段半导体数码管(又称LED数码管)是由七段发光二极管按图2-1-1所示的结构拼合而成。图2-1-2是半导体数码管的外形图和等效电路。半导体数码管有共阳极型和共阴极两种类型。图2-1-2(b)中，共阳极型中各发光二极管阳极连接在一起，接高电平，ag和DP各引脚中任一脚为低
6、电平时相应的发光段发光；共阴极型号中各发光二极管的阴极连接在一起，接低电平，ag和DP各引脚中任一脚为高电平时相应的发光段发光（DP为小数点）。一个LED数码管可用来显示一位09十进制数和一个小数点。小型数码管（0.5寸和0.36寸）每段发光二极管的正向压降，随显示光（通常为红、绿、黄、橙色）的颜色不同略有差别，通常约为22.5V，每个发光二极管的点亮电流在510mA。 (a)外观图(b)等效电路图2-1-2半导体数码管表2-1-2列出了ag发光段的十种发光组合情况，他们分别和十进制的十个数字相对应。表中H表示发光的线段，L表示不发光的线段。表2-1-2七段显示组合与数字对照表发光段数字abc
7、defg0HHHHHHL1LHHLLLL2HHLHHLH3HHHHLLH4LHHLLHH5HLHHLHH6HLHHHHH7HHHLLLL8HHHHHHH9HHHHLHH半导体数码管的优点是工作电压较低（1.53V）、体积小、寿命长、工作可靠性高、响应速度快、亮度高，字形清晰。半导体数码管适合于与集成电路直接配用，在微型计算机、数字化仪表和数字钟等电路中应用十分广泛。半导体数码管的主要缺点是工作电流大，每个字段的工作电流约为10mA左右。想一想七段数码显示器由个发光直线段组成。当七段数码显示器显示数字4时所对应的发光段是；当七段数码显示器显示数字6时所对应的发光段是。做一做识别图2-1-3和图2
8、-1-4所示BS201（或BS202）、BS211（或BS222）两种型号的半导体数码管：(1) 观察形状，记录型号。(2) 画出8段LED数码管外形图，分析并记录各发光段与各引脚之间的对应关系。(3) 找出LED数码管公共引脚端的位置。(4) 分析显示0到9十个数字的方法。(5) 判断哪一个是共阳极型LED数码管？哪一个共阴极型LED数码管？图2-1-3BS201型LED数码管图2-1-4BS211型LED数码管任务二分段译码显示电路读一读日常生活中我们使用的是十进制数，而在数字电路中所使用的都是二进制数，因此就必须用二进制数码来表示十进制数，这种方法称为二十进制编码，简称BCD码。七段数码
9、显示器是用ag这七个发光线段组合来构成十个十进制数的。为此，就需要使用显示译码器将BCD代码(二十进制编码)译成数码管所需要的七段代码(abcdefg)，以便使数码管用十进制数字显示出BCD代码所表示的数值。显示译码器，是将BCD码译成驱动七段数码管所需代码的译码器。显示译码器型号有74LS47（共阳），74LS48（共阴），CC4511（共阴）等多种类型。我们主要学习CC4511，CC4511是输出高电平有效的CMOS显示译码器，其输入为8421BCD码，图2-1-5和表2-1-2分别为4511的外引线排列图及其逻辑功能表。图2-1-5CC4511外引线排列图CC4511引脚功能说明：A、B
10、、C、DBCD码输入端。a、b、c、d、e、f、g译码输出端，输出“1”有效，用来驱动共阴极LED数码管。测试输入端，“0”时，译码输出全为“1”。消隐输入端，“0”时，译码输出全为“0”。LE锁定端，LE“1”时译码器处于锁定（保持）状态，译码输出保持在LE0时的数值；当LE0时为正常译码。表2-1-3为CC4511的逻辑功能表。CC4511内接有上拉电阻，故只需在输出端与数码管笔段之间串入限流电阻即可工作。译码器还有拒伪码功能，当输入码超过1001时，输出全为“0”，数码管熄灭。表2-1-3CC4511逻辑功能表输入输出LEDCBAabcdefg显示字形01111111010000000消
11、隐0110000111111001100010110000011001011011010110011111100101101000110011011010110110110110110001111101101111110000011100011111110111001111001101110100000000消隐01110110000000消隐01111000000000消隐01111010000000消隐01111100000000消隐01111110000000消隐111锁存锁存说明：分段显示译码器与译码器有着本质的区别。严格地讲，把这种电路叫代码变换器更加确切些。但习惯上都把它叫做显示译码器。做一做CC4511常用于驱动共阴极LED数码管，工作时一定要加限流电阻。由CC4511组成的基本数字显示电路如图2-1-6所示。图中BS205为共阴极LED数码管，电阻R用于限制CC4511的输出电流大小，它决定L
