2009-7-30 卢庆莉 1
电工电子实验技术（上册）
显示电路,移位寄存器电路实验的讲课课件
2009-7-30 卢庆莉 2
一、显示电路主要授课内容：
二、移位寄存器电路
2009-7-30 卢庆莉 3
数字显示电路是电子设备重要的人机界面，通过显示电路，可以使用户了解设备的输入、输出以及设备的运行情况。通常显示电路分为两种：
静态显示 和 动态显示一,显示电路
2009-7-30 卢庆莉 4
1、静态显示电路的设计方法共阴七段数码管显示器 + 7448译码器构成
2009-7-30 卢庆莉 5
四位静态显示电路：
优点,电路结构直观清晰，不要辅助电路。
缺点,当显示的位数较多时，使用的器件多而且功耗大。
2009-7-30 卢庆莉 6
2、四位动态显示电路的设计
（ 1）显示原理：
4位数码管共用一个译码器。当 CP脉冲的频率 f=1HZ时，在 CP脉冲的控制下,4位数码管将逐个轮流分时显示。但是，当 CP脉冲的频率 f=100HZ时，则每个数码管依次一次显示
1/25 S，由于人眼的滞留特性，实际的视觉效果是 4个数码管同时显示 4个数据。
2009-7-30 卢庆莉 7
f=1HZ
f=100HZ （人眼的滞留特性）
2009-7-30 卢庆莉 8
2009-7-30 卢庆莉 9
工作原理,
2009-7-30 卢庆莉 10
2009-7-30 卢庆莉 11
2009-7-30 卢庆莉 12
2009-7-30 卢庆莉 13
2009-7-30 卢庆莉 14
上面介绍了动态显示电路的工作原理。
2009-7-30 卢庆莉 15
当频率 f=1HZ时
2009-7-30 卢庆莉 16
2009-7-30 卢庆莉 17
2009-7-30 卢庆莉 18
2009-7-30 卢庆莉 19
当频率 f=100HZ时
2009-7-30 卢庆莉 20
(2)设计原理
① 4位数码管共用一个 7448BCD译码器。
② 用 两位二进制计数器的 输 出信 号 Q1,Q0,作为 一片 74139和 两片 74153的地址 线 。
③ 74139的 输 出信 号 Y0,Y1,Y2,Y3，分 别 作为 4位 数码 管的位 线 。
2009-7-30 卢庆莉 21
④ 4位数码管的 4根数据线,由 4个 四 选 一多路选择 器 输 出。
当 地址 =“11”时,ABCD=A0B0C0D0=1；
当地址 =“10”时,ABCD=A1B1C1D1=2；
当地址 =“01”时,ABCD=A2B2C2D2=4；
当地址 =“00”时,ABCD=A3B3C3D3=8；
设计原理：
2009-7-30 卢庆莉 22
⑤ f=1HZ，显示的数据为,8421。
2009-7-30 卢庆莉 23
⑥ f=100HZ，显示的数据为,8421。
2009-7-30 卢庆莉 24
（ 3）实验步骤
① 四位二进制计数器的设计与接线图
2009-7-30 卢庆莉 25
② 位段的设计与接线图
2009-7-30 卢庆莉 26
③ 数据切换电路的设计与接线图
2009-7-30 卢庆莉 27
2009-7-30 卢庆莉 28
（ 4）用可编程器件实现 4位动态显示电路
2009-7-30 卢庆莉 29
波形显示及分析：
2009-7-30 卢庆莉 30
提问：出现以下的显示情况，请问这种显示是什么引起的？如何解决？
正常情况下的显示：
2009-7-30 卢庆莉 31
问题一的解答：
引起这种显示的原因是功能冒险带来的。
问题二的解答：
解决的方案有两种：
（ 1）计数器采用格雷码（即：扭带环行计数器）实现。
（ 2）采用取样脉冲控制 74139和 74153芯片的使能端。
2009-7-30 卢庆莉 32
二、寄存器与移位寄存器电路
2,8位并行 ― 串行的转换电路
1,8位串行 ― 并行的转换电路
3,用 74194芯片设计序列为,110100
的序列发生器。
4,用 74194设计序列发生器产生序列信号,
(1) 1110010,…;
(2)101101,… 。
2009-7-30 卢庆莉 33
实现数据转换：
2009-7-30 卢庆莉 34
在计算机通信中,一般人们把 8位二进制数划分为一个字节,从发送机发送数据时,通常是以串出的形式,一个码一个码地发送 (即,并入 — 串出 ),对于接收机上的
CPU来讲,它有一个 控制信 号 告诉接收机的计算机数据还没有到齐,请计算机等待。
实现数据转换：
2009-7-30 卢庆莉 35
当接收机收到的数满了，就将告诉计算机，它可以取数了。那么，通知计算机可以取数的信息，就是通过一位标志位来进行的。当标志位 =0时，通知计算机可以取数。
实现数据转换：
2009-7-30 卢庆莉 36
方法一,用三片 74194芯片实现并 ―串电路。
8位串行 ― 并行的转换电路的实现方法有三种：
方法二,前级用一个 DFF，后级用两片 74194
实现并 ―串电路。
方法三,前级用两片 74194，后级用一个 DFF
实现并 ―串电路。
1,8位串行 ― 并行的转换电路
2009-7-30 卢庆莉 37
实现的方法一,（ 用三片 74194芯片实现并 ―串电路）
2009-7-30 卢庆莉 38
2009-7-30 卢庆莉 39
仿真波形图：
并行取数
1
1
1
0
0
1
0
0
2009-7-30 卢庆莉 40
讨论：
2009-7-30 卢庆莉 41
教科书 150页 图 6.4.5 (a)图第一级,
当 M0 =M1=1时,
当 M0 =1,M1=0时,
这一项起作用这一项起作用
2009-7-30 卢庆莉 42
丢失讨论,
当 M0 =M1=1时,S0中起作用的是 D0,DSR不起作用。
当 M0 =1,M1=0时,S0中起作用的是 DSR,D0不起作用。
所以，如果 D0接,0”,DSR接,信号会丢失。
结论,DSR 和 D0要接在一起，
才不会丢失 信号。
2009-7-30 卢庆莉 43
状态转移表同上。
方法二,前级用一个 DFF，后级用两片 74194
实现并 ―串电路。
2009-7-30 卢庆莉 44
2）用 2片 74194和一个 D触发器
1
方法三：
2009-7-30 卢庆莉 45
方法一存在的问题：输出少了 D0’。
2009-7-30 卢庆莉 46
2009-7-30 卢庆莉 47
1
2009-7-30 卢庆莉 48
2009-7-30 卢庆莉 49
2009-7-30 卢庆莉 50
方法四：触发器输出作 Q4’
2009-7-30 卢庆莉 51
2,8位并行 ― 串行的转换电路
2009-7-30 卢庆莉 52
2009-7-30 卢庆莉 53
仿真波形图：
2009-7-30 卢庆莉 54
3,用 74194芯片设计序列为,110100
的序列发生器。
设计过程,110100,110100
2009-7-30 卢庆莉 55
2009-7-30 卢庆莉 56
用可编程器件实现的电原理图：
2009-7-30 卢庆莉 57
功能仿真波形图：
1 1 0 1 0 0 1 1 0 1
2009-7-30 卢庆莉 58
定时仿真波形图：
1 1 0 1 0 0 1 1 0 1
2009-7-30 卢庆莉 59
4,用 74194设计序列发生器产生序列信号,
(1) 1110010,…;
(2)101101,… 。
解,1110010,1110010
DSR=Q2Q1+ Q2Q1+ Q1Q0
2009-7-30 卢庆莉 60
2009-7-30 卢庆莉 61
（ 2） 101101,… DSR=Q0+Q1=Q1Q0
检查自启动,
00→01
电工电子实验技术（上册）
显示电路,移位寄存器电路实验的讲课课件
2009-7-30 卢庆莉 2
一、显示电路主要授课内容：
二、移位寄存器电路
2009-7-30 卢庆莉 3
数字显示电路是电子设备重要的人机界面，通过显示电路，可以使用户了解设备的输入、输出以及设备的运行情况。通常显示电路分为两种：
静态显示 和 动态显示一,显示电路
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1、静态显示电路的设计方法共阴七段数码管显示器 + 7448译码器构成
2009-7-30 卢庆莉 5
四位静态显示电路：
优点,电路结构直观清晰，不要辅助电路。
缺点,当显示的位数较多时，使用的器件多而且功耗大。
2009-7-30 卢庆莉 6
2、四位动态显示电路的设计
（ 1）显示原理：
4位数码管共用一个译码器。当 CP脉冲的频率 f=1HZ时，在 CP脉冲的控制下,4位数码管将逐个轮流分时显示。但是，当 CP脉冲的频率 f=100HZ时，则每个数码管依次一次显示
1/25 S，由于人眼的滞留特性，实际的视觉效果是 4个数码管同时显示 4个数据。
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f=1HZ
f=100HZ （人眼的滞留特性）
2009-7-30 卢庆莉 8
2009-7-30 卢庆莉 9
工作原理,
2009-7-30 卢庆莉 10
2009-7-30 卢庆莉 11
2009-7-30 卢庆莉 12
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上面介绍了动态显示电路的工作原理。
2009-7-30 卢庆莉 15
当频率 f=1HZ时
2009-7-30 卢庆莉 16
2009-7-30 卢庆莉 17
2009-7-30 卢庆莉 18
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当频率 f=100HZ时
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(2)设计原理
① 4位数码管共用一个 7448BCD译码器。
② 用 两位二进制计数器的 输 出信 号 Q1,Q0,作为 一片 74139和 两片 74153的地址 线 。
③ 74139的 输 出信 号 Y0,Y1,Y2,Y3，分 别 作为 4位 数码 管的位 线 。
2009-7-30 卢庆莉 21
④ 4位数码管的 4根数据线,由 4个 四 选 一多路选择 器 输 出。
当 地址 =“11”时,ABCD=A0B0C0D0=1；
当地址 =“10”时,ABCD=A1B1C1D1=2；
当地址 =“01”时,ABCD=A2B2C2D2=4；
当地址 =“00”时,ABCD=A3B3C3D3=8；
设计原理：
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⑤ f=1HZ，显示的数据为,8421。
2009-7-30 卢庆莉 23
⑥ f=100HZ，显示的数据为,8421。
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（ 3）实验步骤
① 四位二进制计数器的设计与接线图
2009-7-30 卢庆莉 25
② 位段的设计与接线图
2009-7-30 卢庆莉 26
③ 数据切换电路的设计与接线图
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2009-7-30 卢庆莉 28
（ 4）用可编程器件实现 4位动态显示电路
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波形显示及分析：
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提问：出现以下的显示情况，请问这种显示是什么引起的？如何解决？
正常情况下的显示：
2009-7-30 卢庆莉 31
问题一的解答：
引起这种显示的原因是功能冒险带来的。
问题二的解答：
解决的方案有两种：
（ 1）计数器采用格雷码（即：扭带环行计数器）实现。
（ 2）采用取样脉冲控制 74139和 74153芯片的使能端。
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二、寄存器与移位寄存器电路
2,8位并行 ― 串行的转换电路
1,8位串行 ― 并行的转换电路
3,用 74194芯片设计序列为,110100
的序列发生器。
4,用 74194设计序列发生器产生序列信号,
(1) 1110010,…;
(2)101101,… 。
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实现数据转换：
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在计算机通信中,一般人们把 8位二进制数划分为一个字节,从发送机发送数据时,通常是以串出的形式,一个码一个码地发送 (即,并入 — 串出 ),对于接收机上的
CPU来讲,它有一个 控制信 号 告诉接收机的计算机数据还没有到齐,请计算机等待。
实现数据转换：
2009-7-30 卢庆莉 35
当接收机收到的数满了，就将告诉计算机，它可以取数了。那么，通知计算机可以取数的信息，就是通过一位标志位来进行的。当标志位 =0时，通知计算机可以取数。
实现数据转换：
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方法一,用三片 74194芯片实现并 ―串电路。
8位串行 ― 并行的转换电路的实现方法有三种：
方法二,前级用一个 DFF，后级用两片 74194
实现并 ―串电路。
方法三,前级用两片 74194，后级用一个 DFF
实现并 ―串电路。
1,8位串行 ― 并行的转换电路
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实现的方法一,（ 用三片 74194芯片实现并 ―串电路）
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仿真波形图：
并行取数
1
1
1
0
0
1
0
0
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讨论：
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教科书 150页 图 6.4.5 (a)图第一级,
当 M0 =M1=1时,
当 M0 =1,M1=0时,
这一项起作用这一项起作用
2009-7-30 卢庆莉 42
丢失讨论,
当 M0 =M1=1时,S0中起作用的是 D0,DSR不起作用。
当 M0 =1,M1=0时,S0中起作用的是 DSR,D0不起作用。
所以，如果 D0接,0”,DSR接,信号会丢失。
结论,DSR 和 D0要接在一起，
才不会丢失 信号。
2009-7-30 卢庆莉 43
状态转移表同上。
方法二,前级用一个 DFF，后级用两片 74194
实现并 ―串电路。
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2）用 2片 74194和一个 D触发器
1
方法三：
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方法一存在的问题：输出少了 D0’。
2009-7-30 卢庆莉 46
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1
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方法四：触发器输出作 Q4’
2009-7-30 卢庆莉 51
2,8位并行 ― 串行的转换电路
2009-7-30 卢庆莉 52
2009-7-30 卢庆莉 53
仿真波形图：
2009-7-30 卢庆莉 54
3,用 74194芯片设计序列为,110100
的序列发生器。
设计过程,110100,110100
2009-7-30 卢庆莉 55
2009-7-30 卢庆莉 56
用可编程器件实现的电原理图：
2009-7-30 卢庆莉 57
功能仿真波形图：
1 1 0 1 0 0 1 1 0 1
2009-7-30 卢庆莉 58
定时仿真波形图：
1 1 0 1 0 0 1 1 0 1
2009-7-30 卢庆莉 59
4,用 74194设计序列发生器产生序列信号,
(1) 1110010,…;
(2)101101,… 。
解,1110010,1110010
DSR=Q2Q1+ Q2Q1+ Q1Q0
2009-7-30 卢庆莉 60
2009-7-30 卢庆莉 61
（ 2） 101101,… DSR=Q0+Q1=Q1Q0
检查自启动,
00→01
