《数字电子技术》课程实验指导书 - 图文(10)

四. 实验预习要求

1. 分析图18-1中两个或非门组成什么功能的逻辑电路？说明整

个电路的工作 原理。

2. 如果希望球的运动轨迹用8个发光二极管指示，怎样改进电

路？

3. 分析图18-2电路的状态转换关系、输出信号的序列和自启动

能力。

4. 用两片74LS194设计一个串行数据传输电路，发送方将并行输

入的4位二进

制数据转换成串行数据输出,接收方将串行输入的数据转换成并行数据输出,信号传输位序任意选择。画出电原理图。

5. 用741LS94设计一个四位环形计数器,移位方向任意,可预置初

值―0001‖, 画出电原理图。

6. 用74LS194设计一个四位扭环形计数器,移位方向任意,具有复

位控制功能, 画出电原理图。

五. 实验内容和步骤

1. 乒乓球游戏电路实验

（1）连接图18-1电路或非门部分，R，L端接逻辑开关，Q与Q端接发光二极管。测试并记录电路的逻辑功能。

（2）连接18-1电路移位寄存器部分，观察游戏效果。

注意 发球或接球动作是给予R或L一个正脉冲，即逻辑开关置―1‖后必须复―0‖,动作必须准确,置―1‖的时间过短发不出球或接不住球；置―1‖的时间过长，指示球轨迹的发光二极管可能不是一个而是多个，影响游戏效果。 2. 移存型计数器

连接图18-2电路。电路复位后输入1Hz时钟，观察电路输出状态是否与理论分析相同。时钟脉冲改为10kHz，用示波器记录QD和QC的输出信号波形。 3. 串行信号传输

连接串行信号传输电路。发送方和移位接收方的寄存器分放在两组实验装置上。发送方的4位并行数据输入由逻辑开关控制，设置值任意。接收方的四位并行输出接发光二极管。移位脉冲CP

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由发送方装置的逻辑脉冲按钮提供，观察数据的串行传输过程。 4. 74LS194构成的4位环形计数器 （1） 连接电路,输出接发光二极管,时钟接1Hz脉冲,预置控制端接逻辑开关。

（2） 先预置初值\然后设置移位工作方式,观察实验效果,记录状态转换图。

（3） 时钟脉冲频率改为1kHz，用示波器分别观察4个输出信号的周期及相位关系,画出波形图。 5. 4位扭环形计数器

连接电路,输出接发光二极管,时钟接1Hz脉冲,观察实验效果，记录状态转换图。

六. 实验设备和器材

名称 数量 型号 1. 双踪示波器 1台 学校自备

2. 直流电源 1台 5V 3. 适配器 1只 16005001

4. 14芯IC插座 1只 16005003

5. 16芯IC插座 1只 16005004 6. 4位输入器 2只 16005036 7. 4位输出器 2只 16005035 8. 石英振荡器 1只 16005023 9. 集成芯片 若干 74LS86 74LS02 74LS194 10. 连接导线 若干 P2 11. 实验用6孔插件方板 297mm×300mm

12. 实验思考题

1. 图18-1电路的缺陷是：如果球未到达对方顶端位置，对方击

球，球也会返

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回。思考能否增加一个发球输入信号改进电路,弥补此缺陷？ 2. 如何修改图18-2电路使之具有自启动能力？

13. 实验报告要求

1. 完成预习内容要求设计的电原理图。 2. 实验结果处理。

3. 写出图18-2电路的状态转换图和输出信号序列。 4. 回答思考题。

七 AD转换和DA转换试验

一. 实验目的

1．了解并测试模／数和数／模转换器性能。

2．学习A／D和D／A转换器接线和转换的基本方法。

二. 实验原理

在数字电路中往往需要把模拟量转换成数字量或把数字量转换成模拟量，完成这些转换功能的转换器有多种型号。本实验采用ADC0804实现模／数转换，用DAC0832实现数／模转换。 1．集成ADC0804转换器 常用的ADC0804集成片，它是CMOS 8位单通道逐次渐近型的模／数转换器，它的引脚功能及使用如下：

（1）UIN(+)和UIN(?)：为模拟电压输入端，模拟电压输入接UIN(+)端，UIN(?)端接地。双边输入时UIN(+)、UIN(?)分别接模拟电压信号的正端和负端。当输入的模拟电压信号存在―零点漂移电压‖时，可在UIN(?)接一等值的零点补偿电压，变换时将自动从UIN(+)中减去这一电压。

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（2）基准电压UREF：为模数转换的基准电压，如不外接，则UREF可与UCC共用电源。 （3）

为片选信号输入，在微机中应用时，当

= 0，

说明本片被选中，在用硬件构成的ADC0804系统中，电平。

为转换开始的起动信号输入，

可恒接低

为转换结束后从ADC

中读出数据的控制信号，两者都是低电平有效。

（4）CLKR和CLKW：ADC0804可外接RC产生模数转换器所需的

时钟信号，时钟频率

一般要求频率范围100KHz~1.28MHz。 （5）自动发端相连，当

中断申请信号输出端，低电平有效，当完成A／D转换后，信号，在微机中应用，此端应与微处理器的中断输入

有效时，应等待CPU同意中断申请使

悬空，而

=0时方能直接接

将数输出。。若ADC0804单独应用，可将

地。

（6）AGND和DGND：分别为模拟地和数字地。 （7）D0~D7是数字量输出端。

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·

图19-1

图19-1是ADC0804的一个典型应用电路图，转换器的时钟脉冲

由外接10KΩ电阻和150PF电容形成，时钟频率约640KHz。基准电压由其内部提供，大小是电源电压UCC的一半。为了启动A／D转换，应先将开关K闭合一下，使WR端接地（变为低电平），然后再把开关K断开，于是转换就开始进行。模／数转换器一经启动，被输入的模拟量就按一定的速度转换成8位二进制数码，从数字量输出端输出。

2. 集成DAC0832转换器DAC0832为CMOS型8位数模转换器，它内部具有双数据锁存器，且输入电平与TTL电平兼容，所以能与8080、8085、Z－80及其他微处理器直接对接，也可以按设计要求添加必要的集成电路块而构成一个能独立工作的数模转换器，其引脚功能及其使用如下： （1）

片选信号输入端，低电平有效。

（2）ILE输入寄存器允许信号输入端，高电平有效。 （3）

输入寄存器与信号输入端，低电平有效。该信号用于控

制将外部数据写入输入寄存器中。 （4）

允许传送控制信号的输入端，低电平有效。

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