实验四 译码显示电路

中山大学

学院：数据科学与计算机学院

实验题目：译码显示电路

一、实验目的

1. 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法

2. 熟悉数码管的使用

二、实验仪器及器件

74LS48, 74LS194 , 74LS73，74LS00，74LS197, 74LS138, 以及各种门电路

三、实验原理

1. 数码显示译码器

BCD码七段译码驱动器-----74LS48，用来驱动共阴极LED数码管。

2. 扫描式显示

利用数码管的余辉效应和人眼的视觉暂留效应，虽然在某一时刻只有一个数码管在显示，但人眼看到的是多个数码管“同时”被点亮的效果。由选通信号控制多路开关，先后送出（由高位到低位或由低位到高位）一位十进制的BCD码

3. 四节拍发生器

扫描显示要求数码管按先后顺序显示。这就要求如图所示的选通信号。通常该类型的信号称为节拍信号。

图中 74LS194 为移位寄存器。它具有左移、右移，

Cr 反 S1 S0 工作状态

0 X X 置零

1 0 0 保持 1 0 1 右移 1 1 0 左移 1 1 1 并行送数 并行送数、保持及清除等五项功能。其引脚图如图（六） 所示。其中Cr 为清除端，CP 为时钟输入端，S 0、S 1为状

态控制端，D SR 为右移数据串行输入端，D SL 为左移数据 输入端，D 0、D 1、D 2、D 3位并行数据输入端，QA 、QB 、 QC 、QD 为数据输出端。

节拍发生器工作开始时，必须首先进行清零。当 Cr 负脉冲过后 QA 、QB 、

QC 、QD 全为零。JK 触发器Q =1，因而 S 1=S 0=1，实现并行送数。

当第一个脉冲的上升沿到达后，置入 0111，CP 下降沿到达后Q =0，即 S 1=0， S 0=1，实现右移功能。在 CP 作用下输出依次为 1011，1101，1110，第四个 CP 下降沿到达后又使 Q=1，实现第二个循环。 四、实验内容

1.使用 74LS194,74LS73，74LS48，基础逻辑门和两个四联装的共阴极数码管， 实现本人学号的显示。(本人学号为 15352316)

解题思路：

通过 74LS194作为四节拍顺序脉冲发生器，输出分别连入两块 4位数码

管的位选端，做到控制数码管从第 1位到第 4位扫描的同时在第 5位到第 8

位扫描。确定了显示位置后，要产生与节拍发生器具有相同变换速度的两个

显示内容，分别作为前 4位学号和后 4位学号的段选段输入，则两个 74LS194 需要连接到同一个信号发生器(CLOCK)，或者是只用一个 74LS194来实现。

而 74LS48的输入端 DCBA 对应到共阴极数码管的每个十进制数相对应的二

进制，且 D 为最高位。故，可联立 74LS194的四个输出 Q0,Q1,Q2,Q3和 D ， C ，B ，A ，可得到相应的真值表及其表达式，然后通过相应的逻辑门连接起

来。

真值表

数字 Q0 Q1 Q2 Q3 D C B A

第一个四联装的共阴极数码管 1 5 3 5 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 第二个四联装的共阴极数码管

2 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0

3 1 6 实验电路：

注意事项：

1）在设计显示内容时，要注意不同器件的触发电平可能不同。

2）注意对于 74LS48的输入端来说，D,C,B,A 的中的 D 对应的是四位二进制

数的最高位，此处很容易出错。

3）对于 74LS48来说，其对应的共阴极数码管的 6和 9与 有差别，很容易出

错。

实验效果图：（15352316）

2．使用74LS197，74LS138，74LS48，基础逻辑门和一个八联装的共阴极数码管，实现本人学号的显示。

解题思路：通过74LS197产生BCD码计数，将74LS197产生的 Q1,Q2,Q3 分别接到74LS138的输入端C,B,A，则可以产生的8个输出如图所示

故可以利用这些输出来控制八联装共阴极数码管的显示。又可以利用这些

输出进行组合逻辑，得到74LS48的输入端D,C,B,A的相应输入。

真值表：

数字 Q3 Q2 Q1 D C B A

1 5 3 5

2

3 1 6 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1

0 1 1 0 1 0 1

1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0

实验电路图：

实验效果图：（15352316）

注意事项：

1) 注意将74LS197 产生的Q1,Q2,Q3 分别接到74LS138 的输入端A,B,C，

其中，C在74LS138是最高位，应该接 Q3.

2) 注意74LS138 的8 个输出与八联装共阴极数码管的显示控制端的接法，

即1，2，3，4，5，6，7，8对应74LS138的m0，m1，m2，m3，m4，

m5，m6，m7

3) 在使用逻辑门与非门的时候，注意与门与与非门之间的差距，不要在细节

的地方出错

3．使用其它设计方法，实现本人学号的显示。

解题思路：

综合上面两种实现方法，可利用门电路的逻辑组合和74LS138一起来实现。

真值表及其表达式：

数字 Q3 Q2 Q1 D C B A

1 5 3 5

2

3 1 6 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1

0 1 1 0 1 0 1

1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0

具体的实现电路图如下：