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1、学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数、译码、显示等单元电路的综合应用；学习电子秒表的调试方法。,一、实验目的,二、实验原理,图12-1为电子秒表的电原理图。按功能分成三个单元电路进行分析。 1、控制电路 图12-1中单元为用集成JK触发器组成的控制电路为三进制计数器，图12-2为三进制计数器的状态转换图。其中00状态为电子秒表保持状态, 01状态为电子秒表清零状态, 10状态为电子秒表计数状态。 JK触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号和计数信号。 注意：调试的时候先对JK触发器清零。,2、时钟发生器 图12-1中单元为用555定时器构成的多谐振荡器，是一种性
2、能较好的时钟源。调节电位器 RW ，使在输出端3获得频率为50HZ的矩形波信号，当基本RS触发器Q1时，门5开启，此时50HZ脉冲信号通过门5作为计数脉冲加于计数器的计数输入端CP2。,原理图,3、计数及译码显示 二-五-十进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元，如图1-1中单元所示。其中计数器接成五进制形式，对频率为50HZ的时钟脉冲进行五分频，在输出端QD 取得周期为0.1S的矩形脉冲，作为计数器的时钟输入。计数器及计数器接成8421码十进制形式，其输出端与译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.10.9秒；19.9秒计时。,74LS90是异步二-五-十进制加法计数器，它既可以作
3、二进制加法计数器，又可以作五进制和十进制加法计数器。 图1-1为74LS90引脚排列，表1-1为功能表。 通过不同的连接方式，74LS90可以实现四种不同的逻辑功能；而且还可借助R0(1)、R0(2)对计数器清零，借助S9(1)、S9(2)将计数器置9。其具体功能详述如下：,(1)计数脉冲从CP1输入，QA作为输出端，为二进制计数器。 (2)计数脉冲从CP2输入，QDQCQB作为输出端，为异步五进制加法计数器。 (3)若将CP2和QA相连，计数脉冲由CP1输入，QD、QC、QB、QA作为输出端，则构成异步8421码十进制加法计数器。 (4)若将CP1与QD相连，计数脉冲由CP2输入，QA、QD
4、、QC、QB作为输出端，则构成异步5421码十进制加法计数器。,(5)清零、置9功能 。 a)异步清零 当R0(1)、R0(2)均为“1”；S9(1)、S9(2)中有“0”时，实现异步清零功能，即QDQCQBQA0000。 b)置9功能 当S9(1)、S9(2)均为“1”； R0(1)、R0(2)中有“0”时，实现置9功能，即QDQCQBQA1001。,三、实验设备,1、5V直流电源； 2、双踪示波器；3、直流数字电压表； 4、数字频率计；5、单次脉冲源； 6、连续脉冲源；7、逻辑电平开关； 8、逻辑电平显示器；9、译码显示器； 10、74LS002、5551、74LS903和74LS112、
5、电位器、电阻和电容若干。,四、实验内容与步骤,由于实验电路中使用器件较多，实验前必须合理安排各器件在实验装置上的位置，使电路逻辑清楚，接线较短。 实验时，应按照实验任务的次序，将各单元电路逐个进行接线和调试，即分别测试基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数器的逻辑功能，待各单元电路工作正常后，再将有关电路逐级连接起来进行测试，直到测试电子秒表整个电路的功能。 这样的测试方法有利于检查和排除故障，保证实验顺利进行。,1、控制电路（JK触发器）的测试 测试方法为:加三个单脉冲,看是否完成类似图12-2的三个有效状态的一次循环。 2、时钟发生器的测试 测试方法参考实验十五，用示波器观察输出电
6、压波形并测量其频率，调节RW，使输出矩形波频率为50Hz。,3、计数器的测试 (1) 计数器接成五进制形式，RO(1)、RO(2)、S9(1)、S9(2)接逻辑开关输出插口，CP2接单次脉冲源,CP1接高电平“1”， Q3Q1 （Q0 不接）接实验设备上译码显示输入端C、B、A（D接低电平）,按表12-1测试其逻辑功能，记录之。 (2) 计数器及计数器接成8421码十进制形式，同内容（1）进行逻辑功能测试。记录之。 (3) 将计数器、级连，进行逻辑功能测试。记录之。,4、电子秒表的整体测试 各单元电路测试正常后，按图12-1把几个单元电路连接起来，进行电子秒表的总体测试。加三个单脉冲,观察是否工作在三个有效循环状态（清零、计数、停止）。 注意：三个有效循环状态的顺序不能错。 5、电子秒表准确度的测试 利用电子钟或手表的秒计时对电子秒表进行校准。,五、实验报告,总结电子秒表整个调试过程。分析调试中发现的问题及故障排除方法。,
