计数、译码、显示电路41471
计数、译码、显示电路
计数、译码、显示电路实验报告实验目的1．掌握集成十进制计数器、显示译码驱动器及数码管的功能与使用方法。
2．学习译码器和共阳极七段显示器的使用方法。
3．进一步熟悉用示波器测试计数器输出波形的方法。
一、实验原理生活中常需要将计数脉冲值直观的显示出来，它的实现一般经过了下面几个步骤，如图3.7.1方框图所示。
计数器输出的用8421BCD码表示的脉冲个数信号经译码器译码输出相应的脉冲信号，输出的脉冲信号通过显示器显示出相应的数字。
图3.7.1 计数、译码、显示框图1．计数器输入的脉冲数通过计数器计数，并将结果用8421 BCD码表示出来，本实验中采用了一种十进制计数器74LS160。
以74160为例，通过对集成计数器功能和应用的介绍，帮助读者提高借助产品手册上给出的功能表，正确而灵活地运用集成计数器的能力。
（1）74LS160的功能介绍74LS160为十进制可预置同步计数器，其逻辑符号如图3.7.2所示，功能表见表3.7.l所示。
212表3.7.l 74LS160的功能表注意： 3210Q Q Q Q CT CO T计数器有下列输入端：异步清零端CR （低电平有效），时钟脉冲输入端CP ，同步并行置数控制LD （低电平有效），计数控制端 CT T 和 CTp ，并行数据输入端 D 0～D 3。
它有下列输出端：四个触发器的输出端Q 0～Q 3，进位输出CO 。
根据功能表3.7.l ，可看出74160具有下列功能：① 异步清零功能：若CR 输入低电平，则不管其他输入端（包括CP 端）如何，实现四个触发器全部清零。
由于这一清零操作不需要时钟脉冲CP 配合（即不管CP 是什么状态都行），所以称为“异步清零”。
② 同步并行置数功能：在CR =“1”、且LD =“0”的前提下，在CP 上升沿的作用下，触发器Q 0～Q 3 分别接收并行数据输入信号D 0～D 3，由于这个置数操作必须有 CP 上升沿配合， 并与CP 上升沿同步，所以称为“同步”的。
（Multisim数电仿真）计数、译码和显示电路精品资料
（Multisim数电仿真）计数、译码和显⽰电路精品资料(M u l t i s i m数电仿真)计数、译码和显⽰电路实验3.11 计数、译码和显⽰电路⼀、实验⽬的：1. 掌握⼆进制加减计数器的⼯作原理。
2. 熟悉中规模集成计数器及译码驱动器的逻辑功能和使⽤⽅法。
⼆、实验准备：1.计数：计数是⼀种最简单、最基本的逻辑运算，计数器的种类繁多，如按计数器⽬前，各种类型的计数器已有专门的集成电路，例如CD4017，它是⼀⽚⼗进制计数/分频器，该器件具有10个译码输出端，每个译码输出通常处于低电平，且在时钟脉冲由低到⾼的转换过程中依次进⼊⾼电平，每个输出在⾼电平维持10个时钟周期中的1个时钟周期，输出10进⼊低电平后，进位输出由低转到⾼，并能与时钟允许端连成N 级。
表3.11.1为其功能表，图3.11.2是其管脚排列图。
表3.11.1：图图3.11.2另外⼀种可预计的⼗进制加减可逆计数器CD4510，⽤途也⾮常⼴，其引脚排列如图3.11.3所⽰，其中，E P 为预计计数使能端，in C 为进位输⼊端，1P ~4P 为预计的输⼊端，out C 为进位输出端，U /D 为加减控制端，R 为复位端，CD4510输⼊、输出间的逻辑功能如表3.11.2所⽰。
表3.11.2：图3.11.3。
2. 译码与显⽰：⼗进制计数器的输出经译码后驱动数码管，可以显⽰0~9⼗个数字，CD4511是BCD~7段译码驱动集成电路，其引脚排列如图3.11.4所⽰。
LT 为试灯输⼊，BI 为消隐输⼊，LE 为锁定允许输⼊，A 、B 、C 、D 为BCD 码输⼊，a~g 为七段译码。
3.11.3所⽰。
LED数码管是常⽤的数字显⽰器，分共阴和共阳两种，BS112201是共阴的磷化镓数码管，其外形和内部结构如图3.11.5所⽰。
图3.11.4图3.11.5表3.11.3：三、计算机仿真实验内容：1. 计数10的电路：(1).单击电⼦仿真软件Multisim7基本界⾯左侧左列真实元件⼯具条“CMOS”按钮，从弹出的对话框“Family”栏中选“CMOS_10V”，再在“Component”栏中选取4093BD和4017BD各⼀只，如图3.11.6所⽰，将它们放置在电⼦平台上。
实验8_计数译码显示电路
实验8_计数译码显示电路
计数译码显示电路是一种用于显示计算机数字信息的电路。
它使用一组多位译码器，
将二进制数字转换为十进制，然后显示出来，为人们提供了数字信息的直观化。
计数译码显示电路主要由数据锁存器、译码器组成，它们是电路中的关键元件。
数据
锁存器的作用是将计算机的数字信号锁定，避免数字信号在译码过程中的变化。
而译码器
组则负责由二进制到十进制的转换，一般采用反激型译码器，因其结构简单，抗干扰能力强，稳定可靠，现在广泛使用于计算机领域。
计数译码显示电路主要由若干常用元件组成，如7段数码管、电阻、电容、电源等显
示模块，它可以实现不同的显示功能，如联机可显示多种状态，目前计数译码显示电路广
泛应用于各种电子产品，如手机、电子秤、家用空调、摄像机等。
计数译码显示电路的研究于1958年由英国计算机专家罗伯特·泰森发表，其最大的
创新之处在于它可以让两个不同的逻辑电路和显示电路三者分离，得以实现显示数字信息，当时也是诸多技术领域的里程碑，深受理论研究者和工程实践者的赞誉。
计数译码显示电路具有显示可靠、稳定性强等优点，是微电子系统中常用的一种显示
仪表。
它弥补了旧式显示设备，相当于把显示器技术发挥到极致，在键盘设计上，多个计
数译码显示电路能够降低摩擦损耗，使键盘使用寿命增加，使用范围更加广泛。
计数译码显示电路
3、将1HZ旳正方波信号改为1KHZ旳正方波，用示波器分别观 察十进制计数器Q0、Q1、Q2、Q3旳输出波形以及CP旳波形。
(2) M > N 旳情况
用多片 N 进制集成计数器组合起来才干构成 M 进制计数器 。各片之间（或称为各级之间）旳连接方式可分为串行进位方式 、并行进位方式、整体置零方式和整体置数方式几种。
若 M 能够分解为若干个因数相乘，即 （ N i ≤N ），则能够采用 串行进位方式或并行进位方式将各个 N i 进制计数器连接起来， 构成 M 进制计数器。在串行进位方式中，以低位片旳进位输出信 号作为高位片旳时钟输入信号；在并行进位方式中，以低位片旳 进位输出信号作为高位片旳工作状态控制信号，全部芯片旳 CP 输入端同步接计数输入信号。
清 数据输入 使
零
置数
能
74LS161功能表
CR LD CP ET 操作状态
0 x x x 清除 1 0 x 预置 1 1 0 保持 1 1 1 计数
ET=CTT&ETP CO=Q3Q2Q1Q0
74LS90异步二五十 进制计数器
74LS90功能表
（2）任意进制计数器旳构成
中规模集成计数器除按其本身进制实现计数功能外，还 能够采用反馈法构成任意进制旳计数器。假定已经有旳是 N 进制计数器，需要得到 M 进制计数器。
M < N 旳情况
用一片N进制中规模集成计数器能够构成 2≤M≤N 旳任 意进制计数器。
a）置零法（复位法） 利用集成计数器旳异步置零端，经过 反馈线逼迫计数器置零。当计数器从全 0 状态 S 0 开始 计数并接受了 M 个计数脉冲后，进入 S M 状态。假如将 S M 状态译码产生一种置零信号加到计数器旳异步置零端 ，则计数器将立即返回 S 0 状态，这么就能够跳过 N － M 个状态，得到 M 进制计数器。
计数—译码—显示综合应用
南京工程学院电工电子实验报告课程名称：电子技术实验项目名称：计数-译码-显示综合应用实验学生班级：汽车技术121实验学生姓名：尹冬冬实验学生学号：215120235同组学生姓名：郁雷振吴敏正实验指导老师：曾宪阳实验时间：2014/5/9实验地点：基础实验楼B310实验报告一、实验目的：1、进一步掌握计数器译码器显示电路的工作原理。
2、学会用给出的组件构成24、60进制计数译码器显示电路的技能及测试方法。
二、主要实验仪器：1. 实验箱、万用表、示波器2. 74LS160、74LS48、74LS20、74LS10 、74LS00 、LC5011三、实验内容：（一）实验原理由于74LS160计数器为异步清零和同步置数。
因此也存在两种的方法将74LS160改装为六进制计数器。
1. 异步清零先得出六进制计数器的数值表： Q3 Q2 Q1 Q00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 1当采用异步清零时，按照十进制数表，可令当74LS160从0101跳到0110瞬间，清零方程输出有效清零信号进行清零。
由函数式可得清零方程F = Q2·Q1 。
将清零电路输出接到74LS160的清零端，即可完成一个六进制计数器。
2. 同步置数明显，代表十位的74LS160要由5跳到0形成一个循环，要置入数肯定是0000，由于置数方式为同步置数，那么必须是整个六十进制计数器在显示59后，在下一个脉冲上升沿出现时就可以将0000置入计数器，完成了由59到0的循环计数。
按照函数逻辑，可得置数函数式为F =Q2·Q0·RCO其中RCO为个位进制计数器的进位输出。
3. 用同一个数码管同时显示出个位数和十位数由于同一个数码管接受译码器信号是一致的，所以必须要对个位数信号和十位数信号进行选通再接入译码器，同时把高频率的时钟信号接到选通器和数码管的使能端。
具体的思路为，当高频时钟信号的低电平到达时，选通个位信号接入译码器，此时最右端的7端LED显示管也接收到有效显示信号，显示出个位数字。
实验二编码、译码、显示电路
实验二 编码、译码、显示电路一、实验目的1. 学习编码器原理及基本电路。
2. 熟悉七段译码器的逻辑功能和使用。
3. 掌握七段显示器的使用方法。
4. 进一步学习组合电路的应用。
二、实验用元器件编码器74LS148×2 全加器74LS283×1 显示译码器4511×2 四2输入与非门74LS00×2编码、译码、显示电路是由编码、译码器和显示器三部分电路组成的逻辑电路。
下面分别加以介绍。
1. 编码器实验中选用被广泛使用的74LS148集成8-3优先编码器。
常用于优先中断系统、键盘编码等，引脚图如图2－1。
共有9个输入引脚，一个使能端和8个编码输入，均为低电平有效，即输入“0”表示有输入，0～7输入的优先级由低到高排列，优先级高的输入有效时，优先级低的输入不起作用。
输出为反码，如输入0号端有效时，如输出原码为“000”，实际输出“111”。
功能见表2－1。
可以将多片编码器扩展成更多二进制码，通过高位使能输出去控制低位编码器的使能输入，实现芯片之间的优先级，再将输出作相应处理，CS 是工作状态标志，如图2－2所示。
图2－1 74LS148的引脚图表2－1 74LS148优先编码器的功能表图2－2 优先编码器的扩展2.全加器实验中建议使用74LS283全加器，它将A0A1A2A3和B0B1B2B3相加，和由S0S1S2S3输出，C－1为进位输入，Co为进位输出。
引脚图见图2－3。
图 2－3 74LS283全加器引脚图 图2－4 4511译码器 3. 译码器这里所说的译码器是将二进制码译成十进制数字符的器件。
实验中选用的CD4511是一个BCD 码七段译码器，并兼有驱动功能，内部没有限流电阻，与数码管相连接时，需要在每段输出接上限流电阻，引脚排列见图2－4。
表2—2是CD4511功能表，CD4511只能对0～9的数字译码，超出范围将无显示。
表3－2 CD4511功能表4. LED 数码显示器数码显示器采用八段发光二极管显示器，它可直接显示出译码器输出的十进制数。
计数译码显示电路实验报告总结
计数译码显示电路实验报告总结本次实验是关于计数译码显示电路的搭建和测试。
通过实验，我们掌握了计数器的原理和译码显示电路的工作原理，并能够正确地搭建和测试这些电路。
实验中，我们使用的计数器是74LS161，它是一种同步4位二进制计数器，能够实现递增和递减计数，并能够输出位宽为4位的计数值。
我们将其与译码显示电路74LS47相连，通过74LS47将计数器的输出值转换成7段数码管所显示的数字。
在实验前，我们先对74LS161计数器和74LS47译码显示电路的原理进行了学习和理解。
我们知道，74LS161计数器拥有一个时钟输入，通过时钟信号的触发，可以实现计数器的递增或递减。
而74LS47译码显示电路拥有四个输入端口，分别对应着四位二进制码的输出，通过译码器将输出值转换成7段数码管所显示的数字。
在搭建电路时，我们按照实验指导书中给出的电路图和连接方式进行了连接。
在连接时，我们要注意电路的接线是否正确，以免出现电路短路或开路等问题。
在实验过程中，我们进行了递增和递减计数的测试，观察数码管的显示结果。
我们发现，当计数器的计数值递增或递减时，数码管显示的数字也相应地改变。
这说明我们搭建的电路连接正确，电路能够正常工作。
在实验中，我们还进行了译码器的测试。
我们先将74LS161计数器的输出接到译码器的输入端口，然后将译码器的输出端口分别接到不同的7段数码管上，观察数码管的显示结果。
我们发现，译码器能够正确地将计数器输出值转换成7段数码管所显示的数字。
这说明我们搭建的译码器电路也正确无误。
总的来说，本次实验使我们掌握了计数器和译码显示电路的原理和工作方式，并能够正确地搭建和测试这些电路。
通过本次实验，我们不仅提高了自己的实验操作能力，也加深了对数字电路原理的理解。
计数译码显示电路实验注意事项
计数译码显示电路实验注意事项
计数译码显示电路实验是电子电路实验中比较基础的实验之一，它主要用于将数字信号转化为相应的七段数码管显示。
以下是该实验的注意事项：
1. 实验仪器的准备：实验需要用到计数器、译码器、七段数码管、电源等仪器。
在进行实验前，需要检查这些仪器是否正常工作，并准备好适合的电源。
2. 调试电路时需要注意安全：实验时需要通过电源将电流传输到电路中，因此需要注意安全。
在对电路进行调试时，需要保证电路与电源之间的连接正确，以避免电路短路或其他安全问题。
3. 熟悉七段数码管的使用方法：在进行实验时，需要熟悉七段数码管的使用方法。
七段数码管通常由七个LED组成，可以显示0-9的数字和一些字母。
不同的数码管可能具有不同的引脚数和连接方式，因此需要在实验前仔细研究数码管的使用说明书。
4. 熟悉计数器和译码器的工作原理：计数器和译码器是实现计数译码显示功能的关键部件。
在进行实验前，需要熟悉计数器和译码器的工作原理，以确保实验的正确性和可靠性。
5. 测量电路输出信号：在实验过程中，需要测量电路输出信号，以确保电路工
作正常。
可以使用示波器或数字万用表等仪器进行信号测量。
6. 记录实验数据和结果：在实验过程中，需要记录实验数据和结果，以便后续分析和总结。
可以使用笔记本、实验报告或电脑等工具进行记录。
7. 小心处理电路元件：在进行实验时，需要小心处理电路元件，避免损坏它们。
在更换电路元件时，需要将电源关闭，并等待电容器释放电荷后再进行操作。
以上是计数译码显示电路实验的注意事项，希望能为您提供帮助。
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计数、译码、显示电路实验报告实验目的1．掌握集成十进制计数器、显示译码驱动器及数码管的功能与使用方法。
2．学习译码器和共阳极七段显示器的使用方法。
3．进一步熟悉用示波器测试计数器输出波形的方法。
一、实验原理生活中常需要将计数脉冲值直观的显示出来，它的实现一般经过了下面几个步骤，如图，输出的脉冲信号通过显示器显示出相应的数字。
图3.7.1 计数、译码、显示框图1．计数器输入的脉冲数通过计数器计数，并将结果用8421 BCD码表示出来，本实验中采用了一种十进制计数器74LS160。
以74160为例，通过对集成计数器功能和应用的介绍，帮助读者提高借助产品手册上给出的功能表，正确而灵活地运用集成计数器的能力。
（1）74LS160的功能介绍74LS160为十进制可预置同步计数器，其逻辑符号如图，功能表见表表3.7.l74LS160的功能表L × × × × × × × × L L L L H L × × ↑ d 0 d 1 d 2 d 3 d 0 d 1 d 2 d 3 H H H H ↑ × × × × 计 数 H H L × × × × × × 保 持 H H × L × × × × ×保 持注意： 3210Q Q Q Q CT CO T =计数器有下列输入端：异步清零端CR （低电平有效），时钟脉冲输入端CP ，同步并行置数控制LD （低电平有效），计数控制端 CT T 和 CTp ，并行数据输入端 D 0～D 3。
它有下列输出端：四个触发器的输出端Q 0～Q 3，进位输出CO 。
根据功能表3.7.l ，可看出74160具有下列功能：① 异步清零功能：若CR 输入低电平，则不管其他输入端（包括CP 端）如何，实现四个触发器全部清零。
由于这一清零操作不需要时钟脉冲CP 配合（即不管CP 是什么状态都行），所以称为“异步清零”。
② 同步并行置数功能：在CR =“1”、且LD =“0”的前提下，在CP 上升沿的作用下，触发器Q 0～Q 3 分别接收并行数据输入信号D 0～D 3，由于这个置数操作必须有 CP 上升沿配合， 并与CP 上升沿同步，所以称为“同步”的。
由于四个触发器同时置入，所以称为“并行”。
③ 同步十进制加计数功能：在CR ＝“1”， 图3.7.2 74LS160逻辑符号LD ＝“1”的前提下，若计数控制端CT T ＝CTp=“1”,则对计数脉冲CP实现同步十进制加计数。
这里，“同步”二字既表明计数器是“同步”，而不是“异步”结构，又暗示各触发器动作都与CP （上升沿）同步。
④ 保持功能：LD CR =＝“1”的前提下，若CT T ·CT P =“0”， 即两个计数器控制端中至少有一个输入0，则不管CP 如何（包括上升沿），计数器中各触发器保持原状态不变。
⑤ 进位输出：3210Q Q Q Q CT CO T ，这表明：进位输出端通常为0，仅当计数控制端CT T =“1”且计数器状态为9时它才为1。
2．译码器以下主要介绍两种型号。
以BCD 码七段译码驱动器为例。
⑴74LS47是一个专门用来将输入的四位8421码转换为七段码并驱动数码管BS311101（共阳）的集成片。
因为它是输出低电平有效，故只能驱动共阳极的数码管（译码器74LS48是高电平输出有效，可配用共阴数码管）。
该芯片四个输入端A 、B 、C 、D 分别接8421码计数器的相应输出端（D 为最高位）；七个输出端a ～g 接共阳七段显示器的对应端以驱动相应段亮；LT 、BI /RBO 、RBI 是三个辅助输入端；当辅助输入端均为高电平时，电路正常显示。
其中LT 是试灯输入端，当LT =0时，数码管显示“ ”； BI 为灭灯输入端，当BI =0时，灯熄灭；RBI 为动态灭零输入端，当RBI =0，LT =1且D ＝C=B ＝A=0时，显示器熄灭（即不显示 ），且输出RBO =0。
必须指出RBI =0只熄灭数字“0”，而不会熄灭其它数字，如果要正常显示“0”字，则应使RBI =1。
同样，74LS4８是一个专门用来将输入的四位8421码转换为七段码并驱动数码管BS311201（共阴）的集成片。
⑵CC4511是一个专门用来将输入的四位8421码转换为七段码并驱动数码管BS311201（共阴）的集成片。
本实验采用CC4511BCD 码锁存/七段译码/驱动器。
驱动共阴极LED 数码管，其管脚图见图图3.7.3 CC4511引脚排列其中A、B、C、D－BCD码输入端a、b、c、D、E、f、g－译码输出端，输出“1”有效，用来驱动共阴级LED 数码管。
LT－测试输入端，LT=“0”时，译码输出全为“1”BI－消隐输入端，BI=“0”时，译码输出全为“1”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LE=“0”时的数值，LE=“0”为正常译码。
CC4511内接有上拉电阻，故只需在输出端与数码管笔段之间串接限流即可工作。
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。
3．显示器数字显示器件有多种不同类型的产品，例如，辉光数字管、荧光数字管、液晶数字管、发光二极管数字管等。
但因七段发光二极管数字管具有字形清晰美观、驱动简便、信息安排方便。
供电电源低、价格低廉等优点，因而得到广泛应用。
目前常用的是七段数码管（若加小数点D.P.，则为八段），它由七个半导体二极管（LED）组成。
当所有LED的阳极连在一起作为公共端时，为共阳数码管；当所有LED的阴级连在一起时，则为共阴数码管（BS311201）。
使用中切不可混淆。
七段发光二极管数字管由七段条状发光二极管排成字形显示数字。
当给相应的某些线段加一定的驱动电流或电压时，这些段就发光，从而显示相应的数字。
为了鉴别输入情况，当输入码大于9时，七段显示仍显示一定图案。
七段发光二极管显示器有共阳、共阴两种连接形式。
其内部发光二极管的连接图分别如图，可在它们的公共极上串联一只240Ω的限流电阻。
数码管的字形图见图（a）共阳极连接（b）共阴极连接图3.7.4图3.7.5 七段数码管显示笔段对于共阳数码管，其公共阳极接高电平，a－f相应端（二极管阴极）接低电平，便显示相应数字。
例如，若a－f均接低电平，g接高电平，则除Dg外，其余二极管均导通发光，因而显示，同理，对共阴数码管，将公共阴极接低电平，a－f相应端接高电平，g接低电平，显示同样数字。
三、实验仪器1．数字逻辑实验箱一台2．双踪示波器一台3．数字万用表一块4．集成电路若干四、实验任务及步骤1．测试计数器74LS160的逻辑功能⑴异步清零功能：CR=“0”，观察输出端Q3～Q的变化。
⑵数据置入：令LD=“0”，CR=“1”，将输出端Q0～Q3接到数字实验箱上发光二极管，输入端D0～D3端接到数字实验箱数据开关，置入不同电平，观察并记录LED的显示状态，填入表表 3.7.2 74LS160的功能测试表⑶保持：令CR=LD=“1”，CTP =“0”或CTT=“0”时，改变输入端D～D3为任意值（“0”或“1”），输出端Q0～Q3应如何变化？与D～D3的状态是否无关？⑷加计数：令LD=CR= CTP = CTT=“1”时，CP接至1Hz方波脉冲，观察输出端Q0～Q3如何计数？将上述结果整理列表，总结计数器74LS160的逻辑功能。
⑸将⑷中的CP端接至10KHz方波脉冲，用示波器将分别观察并记录加法计数的输出端Q0～Q3的波形（要求不少于10个周期）。
2．实现一个十进制设计电路：将计数脉冲个数用一位显示器显示出来（用一片74LS160、一片CC4511、一片数码管实现）。
设计电路如图图 3.7.6 10进制计数、译码、显示电路实验步骤：①按设计的电路图接好实际电路，接通电源。
②用点动脉冲在CP端逐个输入脉冲，观察数码管显示的字形。
并记录显示的十个数字字形，记录表③在CP端接入脉冲发生器（1Hz左右），记录数码管显示字形的变化。
并用万用表测量进位端CO电位（每当计数器数字跳到9时，应有一个进位脉冲输出）。
五、实验数据记录六、实验总结1．数码管是否正常，该部分接线是否正确，可用LT端加“0”来检查,也可以通过电源接200 电阻限流后接到显示器各段进行检查。
2. 数码管字符显示模糊，而且不随输入信号变化。
可能是译码器的电源电压不正常或连线不正确或接触不良。
3. 用示波器观察CP、Q0～Q3的波形图时，要想正确观察波形的时序关系，应注意触发方式的选择，并可采取两两波形相比较。
如CP与Q0；Q与Q1；Q1与Q2；CP与Q3。