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1、胡俊杰2005.3,数字电路实验,实验二 编码、译码、显示电路,实验二编码、译码、显示电路,实验目的学习实验中各种故障的检测、排除。学习编码器原理及使用。熟悉七段译码器的逻辑功能和使用。掌握七段显示器的使用方法。熟悉组合电路的应用。学习复杂电路分步接线、测试、排故、验证。,实验二编码、译码、显示电路,实验内容测试译码显示电路。(4个开关输入编码，1个数码管输出)测试8输入优先编码器。(8个开关输入，1个数码管输出)设计10输入优先编码器。(10个开关输入，1个数码管输出)设计16输入优先编码器。选做(16个开关输入，2个数码管输出),低位编码,转为原码,高位编码,4位二进制转为两位十进制,显示
2、译码,数码管,数码管,显示译码,如输入开关小于等于10个，可直达。,8个开关,8个开关,实验二 编码、译码、显示电路,1.复习基本组合电路、编码器、译玛器、显示器及加法器的基本原理。2.熟悉实验中用到的集成块的工作原理和使用方法。3.按实验内容的要求绘出各个原理图。4.共阳极与共阴极七段显示发光管有何区别，在使用上如何处理？5.将共阳极七段显示发光管LED改为共阴极七段显示发光管LED，对电路如何处理？6.在第4题中如果十位数字为0时，要求数码管无显示，如何实现。7.如只显示输入编码号大于5的开关号，又需要增加什么电路？由多个功能相对独立的电路组成一个复杂电路时，如何逐步接线并验证，如果遇到问
3、题，如何将出问题的范围缩小或分离，以方便排除故障。,预习要求与思考题,实验二编码、译码、显示电路,实验原理 编码器是将具有某种特定含义信号的译成二进制代码的电路，根据需要编码器的种类很多，实验中我们选用广泛使用的集成8-3优先编码器74LS148。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表示有数入，07输入的优先级由低到高，优先级高的输入有效时，优先级输入不起作用。输出为反码，如原码输出是“000”，实际输出是“111”。CS是工作状态标志，当有1路输入有效(输入0)时CS=0。实验中可以理解为对多个电平开关，对其所在位置进行二进制编码。,实验原理,实验二编码、译码
4、、显示电路,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，当高位有信号输入有效时Eo=1，使低位片的输入无效，而高位片无输入时Eo=0，低位片的输入有效，再将输出作相应处理，如下图所示。,控制优先级,实验原理,实验二编码、译码、显示电路,实验中使用74LS283全加器，它将2进制数A0A1A2A3和B0B1B2B3相加，和由S0S1S2S3输出，A3、B3、C3是高位，C1为进位输入，Co为进位输出。引脚图见下图。,A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0+C-1Co C3 C2 C1 C0,实验原理,实验二 编码、译码、显示电路,
5、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字形。七段发光显示器有共阴接法和共阳接法两种：共阴接法就是把发光二极管的阴极都接在一个公共点(接地），其引脚排列和内部原理如下图（a）所示，配套的译码器为CD4511，74LS48等；共阳公共点接法相反，它是把发光二极管的阳极接在一起(Vcc)，配套的译码器为74LS46，74LS47等，其引脚排列和内部原理如下图(b)所示。,实验原理,实验二 编码、译码、显示电路,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，引脚排列见下图,实验箱中的显示
6、器,实验二 编码、译码、显示电路,内部已接好CD4511驱动,内部已接好限流电阻公共端已接好Vcc或地,数码管的a、b、c、d、e、f、g七段连到公共输入端，并内接驱动。每个数码管的共阳端，单独有控制输入，内部已接好驱动。此接线主要用于扫描。,测试译码显示电路，按右图接线，控制端和数据输入接电平开关。LE0，1，1时在输入数据00001001，观测数码管显示的字型。如输入数据超出范围，会有什么现象？分别测试三个控制端的作用，一次只让一个控制端的输入有效。如何才能体现译码器的锁定功能。接线步骤：数码管各段输入直接接电平开关，测试数码管。数码管的输入端改接CD4511输出，在正常显示条件下输入数据
7、。测试控制引脚。验证思考题答案。,实验二 编码、译码、显示电路,实验内容,实验箱内部已接好,思考：如果CD4511输入是3位或更少，多余引脚如何处理。注意：接线改动时，原来临时接线必须拆除，如数码管的输入端改为接CD4511输出脚时，原来与电平开关的接线必须拆除。,实验二 编码、译码、显示电路,实验内容,测试优先编码器：输入的8个开关通过74LS148优先编码器编码成二进制码，经过非门转化成原码，经过显示译码，由数码管显示。,接地,原接开关的线拆除后，改接74148输出,74148输出加非门后转为原码,利用Eo的变化使没有开关有效时，数码管消隐。,实验二 编码、译码、显示电路,实验内容,第2题
8、的输入开关改为10个，需要两片74LS148构成164编码器，但显示仍只需1个，设计电路图，通过实验验证。提示：比较第3小题和第2小题，可以发现是在第2小题的接线基础上增加一个芯片，并对第2小题的接线作小改动，利用CS和CD4511的消隐功能，在无开关拨下时，不显示。,改为与非门,8个开关输入和10个开关输入作改动,控制优先级,加非门,实验二 编码、译码、显示电路,实验内容,将第2题的输入开关改为16，需要两片74LS148构成164编码器，同时显示输出需要两位，用十进制数显示。输入开关编号小于10时，个位显示数字与编码输出一致，十位显示0；当你拨下大于9的开关后，编码器输出转化为十进制后，低
9、位7段显示器显示个位数字，十位显示1。若同时拨下几个按键，优先级别的顺序是15到0。设计电路图，通过实验验证。提示：编码器的输出大于9时，需要将4位2进制数，转换为2位10进制数，显示的十位数为1（实验中用一个发光二极管），而个位数的值为编码器的输出值加6。Y=A3A2A3A11 时 A3A2A1A0的值大于9。,4位全加器,9输出0 输出6,进位,显示值9时4位二进制转2位十进制,个位显示译码,十位显示译码,输入4位2进制数,Y,A,B,S,实验二 编码、译码、显示电路,实验报告实验目的。实验步骤，画出实验电路图，简述原理。用自己的体会描述实验结果，说明如何体现输入优先级。分析对复杂电路图如何逐步接线验证，遇到问题如何查找和排除。,发生故障的原因和检测,电源未开、电源坏 开关坏 导线断(每段都有可能)实验箱内部线路断路或开路,集成块坏 电平指示坏 导线接线错误,检查方法：电源、开关、电平指示 集成块的电源(包括+5V、地)从输入引脚处开始测量，是否正确。如输入正确，输出是否正确。,如输出不正确，集成块坏可能性大。测量输出时，需将原来接到输出的导线拔掉，以区分是输出故障还是负载故障。测量地线故障时，需关闭电源，用万用表测量。如导线一端是高电平，另一端不是，则导线断。,
