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1、精选文档 -2014-2015年淮阴工学院数字电子技术课程期末考试 学年第 2 学期实验名称:电子秒表电路设计班:学号:学院:电子与电气工程学院专业:自动化系:自动化教师:数字电子技术实验教师组成绩:2015 年 07 月可编辑-精选文档 -实验目的1 .在数字电路中学习基础RS 触发器，单稳态触发器， 时钟发生器和计数， 综合应用译码显示等单元电路。2 .学习电子秒表的调试方法。2 .学习电子秒表的调试方法。2、实验原理图 11 1 电子秒表的电原理图。按功能分为四个单元电路进行分析。可编辑-精选文档 -1.基本 RS 触发器图 11 1 中单元 I 以集成和非门为基础。
2、 RS 触发器。低电平直接触发的触发器具有直接位置和复位的功能。一路输出 作为单稳态触发器的输入，另一个输出Q 作为与非门5 输入控制信号。按下按钮开关 K 2 (接地)门1输出 1；门2输出Q0， 2复位K后 Q 、 保持状态不变。按下按钮开关K 1 , 则 Q 由 0变为 1 ，门 5 开启 ,准备启动计数器。 由 1 变 0 ，发出负脉冲，启动单稳态触发器。基本 RS 电子秒表中触发器的功能是启动和停止秒表。2. 时钟发生器图 11 1 中单元为用 555 由定时器组成的多谐振荡器是性能较好的时钟源。调节电位器 RW ，使在输出端 3 获得频率为 50。
3、HZ 矩形波信号，当基本时 RS 触发器 Q 1 时，门 5 开启，此时 50HZ 脉冲信号通过门 5 计数输入端作为计数脉冲加入计数器 CP2 。可编辑-精选文档 -图 11-2 稳态触发器波形图 113 74LS90 引脚排列3.计数和译码显示2 五 十 进制加法计数器74LS90 如图11所示，构成电子秒表的计数单元 1 中单元所示。计数器接成五进制，频率为50HZ 时钟脉冲在输出端进行五分频QD 取得周期为 0.1S 作为计数器的时钟输入，矩形脉冲。8421 码十进制形式，其输出端与实验装置上译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.1 0.9 秒； 。
4、1 9 秒计时。注：744集成异步计数器LS9074LS90 是异步二 五 十进制加法计数器不仅可以作为二进制加法计数器，还可以作为五进制和十进制加法计数器。可编辑-精选文档 -图 11 3 为 74LS90 引脚排列，表 11 1 为功能表。通过不同的连接方式， 74LS90 四种不同的逻辑功能可以实现；也可以借助 R0 (1) 、R0 (2) 借助计数器清零 S9 (1) 、S9 (2) 将计数器置 9 。具体功能如下:(1) 计数脉冲从 CP1 输入， QA 二进制计数器作为输出端。(2) 计数脉冲从 CP2 输入， QD QC QB 异步五进制加法计数器作为输出端。 (。
5、3) 若将 CP2 和 QA 连接，计数脉冲由 CP1 输入， QD 、QC 、QB 、QA 作为输出端，构成异步 8421 十进制加法计数器。(4) 若将 CP1 与 QD 连接，计数脉冲由 CP2 输入， QA 、QD 、 QC 、QB 作为输出端，构成异步 5421 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 实现异步清零功能，即 QD QC QB QA 0000 。b) 置 9 功能当 S9 (1) 、 S9 (2) 均为“ 1 ”； R0 (1) 、R0 (2) 。
6、中有“ 0 实现置时 9 功能，即 QD QC QB QA 1001 。表 11-1输入输 出清 0置 9时钟功能009912QD QC QB QAR(1) R (2)S(1) S (2)CPCP00 00 0清01100 111001置 901QA输 二进制计数0 01QD QC QB 输出 五进制计数QDQ Q QA输QACB8421BCD 码00QDQAQD QC QB 输十进制计5421BCD 码11不变保 可编辑-精选文档 -三、实验仪器1. 5V 直流电源2 . 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。
7、 . 逻辑电平显示器9 74LS00 2、 555 1、74LS90 311.电位器、电阻、电容四、实验内容由于实验电路中使用的器件较多， 实验前，必须合理安排各装置在实验装置上的位置，使电路逻辑清晰，接线短。按照实验任务的顺序， 逐一接线调试各单元电路， 即分别测试基础 RS 触发器、时钟发生器和计数器的逻辑功能， 各单元电路正常工作后，逐步连接相关电路进行测试， 直到测试电子秒表整个电路的功能。这种测试方法有利于检查和排除故障，确保实验顺利进行。1.基本 RS 触发器测试图 1 按下按钮开关K 2 (接地)，记住。
8、下 Q和 按下按钮开关 K 1 , Q 和 的值。2.用示波器观察输出电压波形并测量时钟发生器的频率 RW ，输出矩形波频率为50Hz 。3.计数器测试3.1 计数器接成五进制， RO (1) 、RO (2) 、 S9 (1) 、 S9 (2) 连接逻辑开关输出插口， CP2 接单次脉冲源 ,CP1 接高电平“ 1 ”， QD QA 接实验设备上译码显示输入端 D 、 C 、B 、A, 按表 11 1 测试其逻辑功能并记录它。可编辑-精选文档 -3.2 8421 码十进制形式与内容相同(1 )逻辑功能测试。记录之。3.3 逻辑功能是将计数器和级连。
9、测试。记录之。4.电子秒表整体试验各单元电路试验正常后，按图11 1 连接几个单元电路进行电子秒表的整体测试。先按下按钮开关K 2 ，此时，电子秒表不工作，然后按下按钮开关K 1 ，计数器清零后开始计时， 观察数字管显示计数是否正常。如果不需要计时或暂停计时，请按下开关K 2 ，计时立即停止，但数字管保留计时值。5.测试电子秒表的准确性，用电子钟或手表的秒计时校准电子秒表。5.在电路调试过程中，由于555 构成的多谐振荡器存在一些问题，脉冲信号无法成功输出， 停留在显示器上 0 不显示，最后下调整 555 定时器的参数使秒表正常运行。 调整整个电路。
10.在试验过程中，可以发现理论计算的值在实际操作中仍然存在很大的误差，需要在实际调试中测试最合适的电阻和电容值。可编辑-精选文档 -接线和调试时，各单元电路应逐一接线和调试，即基本测试应分别进行 RS 触摸器、单稳态触发器、时钟发生器、计数器、译码显示电路等逻辑功能， 然后逐步连接相关电路进行测试， 直到测试电子秒表整个电路的功能。 这种模块化测试方法有利于检查和排除故障， 是调试电路的常用方法。六、实验总结通过本课程设计， 我了解数字秒表的主电路组成和工作原理， 熟悉集成电路及相关电子元件的使用， 学习和掌握数字电路和掌握 RS 单元电路的综合应用，如触发器、计数、译码显示等。首先是 74LS90 在实际应用中，应用串行并行连接电路实现计数器级联电路， 进一步利用多片芯片设计进制计数电路。 通过设计重启和停止， 启动计数键， 我理解得更好 74LS90 各引脚的功能和用法。在利用 555 在产生时钟信号时，我也学会了用这个芯片输出不同频率的信号。通过这个实验，我进一步熟悉数字电子技术， 加深了我对理论知识的理解，提高了个人动手能力， 巩固了所学知识， 它让我们从真正意义上把理论和实践结合起来。可编辑。