搜索
说明：此题仅作为复习使用；考试时，题目并不完全相同，题目的要求、参数等内容将会有变动！“电子线路设计与测试”考试复习题（二）（开卷）（数字部分，实验操作部分，3小时）专业班级HUSTAC1003姓名学号一、电路的设计与装调（30分）试以74LS191为主要器件，再加上其它必要的元器件，设计、装调一个计数、译码、显示电路，计数规律为：4-5-6-7-8-9-4-5-6-7-8-9-4-…，每秒钟显示数字加1。具体要求如下：(1)设计一个启动按键S1，当S1接通时，固定显示数字4；当S1断开时，正常计数；显示9的同时发光二极管亮。(2)要求有一个暂停/连续的控制按键S2。S2接通时，暂停计数，S2断开时，继续计数（S1键处于断开状态）。(3)自己设计频率为1Hz时钟脉冲信号产生电路。(4)用数码显示器显示计数规律，要求电路工作稳定可靠，显示数字清晰稳定。(5)写出设计过程，画出电路原理图，标明元器件型号、参数、引脚名称和引脚号，简述电路的工作原理。(6)安装调试电路，测试逻辑功能，观察并记录显示结果。（以上各项完成后举手请老师检查）(7)计数器CP端改用信号发生器提供1000Hz脉冲信号，利用示波器观察CP信号和计数器输出信号的时序关系，并记录CP、Q0、Q1、Q2、Q3信号的波形。(8)写出观察波形的操作步骤（包括信号先后所接的通道号、触发信号源等）。解：1HZ时钟脉冲信号见《电子线路设计.实验.测试》P149页图6.2.6（a）译码显示电路见《电子线路设计.实验.测试》P169页图6.5.6本电路的开关用导线代替计数模块需用到74191、7400各一片；秒脉冲模块需555一片；译码显示需CD4511、数码管个一片二、电路的设计与装调（30分）选用实验课程中发放的元器件，设计、装调一个计数、译码、显示电路，计数规律8-7-6-5-4-3-2-1-8-7-6-5-4-3-2-1-8-7-...，每秒钟显示数字减1。具体要求如下：(1)设计一个启动按键S1，当S1接通时，固定显示数字8；当S1断开时，正常计数；显示1的同时发光二极管亮。(2)要求有一个暂停/连续的控制按键S2。S2接通时，暂停计数，S2断开时，继续计数（S1键处于断开状态）。(3)自己设计频率为1Hz时钟脉冲信号产生电路。(4)用数码显示器显示计数规律，要求电路工作稳定可靠，显示数字清晰稳定。(5)写出设计过程，画出电路原理图，标明元器件型号、参数、引脚名称和引脚号，简述电路的工作原理。(6)安装调试电路，测试逻辑功能，观察并记录显示结果。（以上各项完成后举手请老师检查）(7)计数器CP端改用信号发生器提供的1000Hz脉冲信号，利用示波器观察CP信号和计数器输出信号的时序关系，并记录CP、Q0、Q1、Q2、Q3信号的波形。VCCCLKINPUTA[3..0]OUTPUTMXMNOUTPUTCOUNTERLDNDCBACLKDNUPGNRCONMXMNQAQBQDQC74191instGNDVCCBUS[3..0]7400inst1BUS[2..2]BUS[0..0]BUS[3..3]BUS[1..1]写出观察波形的操作步骤（包括信号先后所接的通道号、触发信号源等）。解：需要74191、7432、555、CD4511、数码管各一片，LED一个三、电路的设计与装调（30分）试设计、装调一个计数范围为0～9的多功能计数器电路。具体要求如下：（1）具有数码显示功能，要求电路工作可靠，显示数字清晰稳定。（2）具有清零、保持、加计数、减计数的功能。计数器状态与控制开关的关系如表4所示。当计数器进行减计数时，发光二极管发光；当计数器进行加计数时，发光二极管不发光。（3）写出设计过程，画出电路原理图，标明元器件型号、引脚名称和引脚号，简述电路的工作原理。（4）安装调试电路，测试逻辑功能。由信号发生器提供1Hz的TTL正方波脉冲，观察并记录显示结果。（以上各项完成后举手请老师检查）（5）令控制开关S1=1，S2=0。由信号发生器提供1000Hz的时钟脉冲信号CP，利用示波器观察CP信号和计数器输出信号的时序关系，并记录CP、Q0、Q1、Q2、Q3信号的波形。VCCCLKINPUTUDOUTPUTLDOUTPUTLEDOUTPUTNU0OUTPUTNU1OUTPUTNU2OUTPUTMU3OUTPUTGNDVCCCOUNTERLDNDCBACLKDNUPGNRCONMXMNQAQBQDQC74191inst7432inst127432inst137432inst14用开关S1将LD强行拉低则可固定显示8接二极管，为1时灯亮表4S1S2计数器状态00清零01加计数10减计数11保持（6）试写出上述观察波形时的操作步骤（包括信号所接的通道号、通道耦合方式、触发信号源等设置）。解：需要7432、7402、74192、CD4511、数码管各一片其中LED接在S1、S2之间四、电路的设计与装调（30分）用一片74192和一些门电路设计并实现一个变模计数器。具体要求如下：(1)在两个手动控制开关S和T的控制下，实现模5(0-1-2-3-4-0-1-…)和模8(0-1-2-…-7-0-1-…)的计数，并要求具有异步清零和暂停计数的功能，控制表如表5所示。(2)用数码管显示计数值，要求电路工作可靠，显示数字清晰稳定。(3)写出设计过程，画出电路原理图，标明器件型号，针对四种控制情况简要说明其工作原理。(4)安装调试电路，测试逻辑功能。由信号发生器提供1Hz的TTL正方波脉冲，并记录显示结果。（以上各项完成后举手请老师检查）(5)由信号发生器提供1kHz的TTL时钟脉冲信号CP，利用示波器观察并记录模8计数器中CP信号和电路输出信号（Q0、Q1、Q2、Q3）的时序波形。(6)试写出上述观察波形时信号所接通道号、通道耦合方式、触发信号源设置。解：VCCCLKINPUTVCCS2INPUTVCCS1INPUTNUM3[3..0]OUTPUTCOUNTERDCABCLRUPDNLDNQBBONCONQAQCQD74192inst7432inst47432inst57402inst6VCCBUS[0..0]BUS[1..1]BUS[2..2]BUS[3..3]BUS[3..0]将LED的长脚接S1短脚接S2即可实现减计数灯亮表5计数器控制表控制信号实现功能ST00异步清零01模510模811暂停计数关键信号判断：̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅需要7400两片、74138、74192、CD4511、数码管各一片五、电路的设计与装调（30分）利用计数器和门电路设计、装调一个具有图3所示输入、输出波形的时序脉冲产生电路。图中OUT为电路的输出端，CP为时钟脉冲输入端。具体要求如下：（1）每5个时钟周期，OUT输出一个高电平脉冲，高电平持续时间为半个时钟周期。试问：OUT信号的频率为CP信号频率的几分之一？（五分之一）（2）写出设计过程，画出逻辑电路图，标明器件型号及元件参数，并简述电路的工作原理。（3）安装调试电路，测试逻辑功能。（4）由信号发生器提供500Hz时钟脉冲信号CP，利用示波器观察CP、OUT以及计数器输出信号波形，并上、下对应画出这些时序波形。（5）写出观察波形的操作步骤（包括信号先后所接的通道号、触发信号源等）。（以上各项完成后举手请老师检查登记）VCCSINPUTVCCTINPUTVCCCLKINPUTNUM4[3..0]OUTPUTCOUNTERDCABCLRUPDNLDNQBBONCONQAQCQD74192instGND3:8DECODERABG1CG2ANG2BNY0NY1NY2NY3NY4NY5NY6NY7N74138inst13GNDVCCVCC7400inst157404inst167400inst177400inst187400inst197400inst207400inst21BUS[0..0]BUS[1..1]BUS[2..2]BUS[3..3]BUS[3..0]图3电路的输入、输出波形图解：需要7490、7400各一片六、电路的设计与装调（30分）试用74LS194和必要的门电路设计、装调一个5进制计数器构成的时序电路。要求电路的输出L与CP的关系如图所示。设计要求：（1）时钟信号CP由信号发生器提供，频率f＝1Hz。电路中使用发光二极管显示Q0、Q1、Q2、Q3、L信号的工作状态。要求电路工作可靠，显示清晰稳定。（2）写出设计过程，画出电路原理图，标明器件型号及参数，简要描述电路工作原理。（3）安装调试电路，测试逻辑功能。（4）由信号发生器提供1kHz的TTL时钟脉冲信号CP，利用示波器观察CP信号和电路输出信号的时序关系，并记录CP、Q0、Q1、Q2、Q3、L信号的时序波形。（5）试写出上述观察波形时信号所接的通道号、通道耦合方式、触发信号COUNTERSET9ACLRASET9BCLKBCLKACLRBQDQAQBQC7490instGNDBUS[3..0]NUM5[3..0]OUTPUTVCCCLKINPUTBUS[3..3]BUS[0..0]BUS[1..1]OUTOUTPUT7400inst5BUS[2..2]7404inst6CPL源设置。(以上各项完成后，举手请老师检查登记CP为1Hz的工作情况)解：需要74194一片，LED5个SHIFTREG.SLSISRSIBCCLKCLRNDS1S0AQAQBQCQD74194instGNDVCCQ0OUTPUTQ1OUTPUTQ2OUTPUTQ3OUTPUTVCCCLKINPUTOUTOUTPUTQ0~Q3以及OUT接LED，LED的长脚接输出短脚接地CPQ3Q2Q1Q0D3D2D1D0＞74LS194DSRDSLM1M0