1、1. 列举几种中规模集成计数芯片型号及名称？（1）常用异步集成计数器 74LS29074LS290 芯片的符号图和管脚排列如下图所示。其中， S9（1） 、S 9（2） 称为置“9”端，R 0（1） 、R0（2） 称为置“0”端；CP 0、CP 1 端为计数时钟输入端，Q 3Q2Q1Q0 为输出端，NC 表示空脚。74LS290 具有以下功能：置“9”功能：当 S9（1） =S9（2） =1 时，不论其他输入端状态如何，计数器输出 Q3 Q2 Q1 Q0=1001，而（1001） 2=（9） 10，故又称为异步置数功能。置“0”功能：当 S9（1） 和 S9（2） 不全为 1，并且 R0（1）
2、 =R0（2） =1 时，不论其他输入端状态如何，计数器输出 Q3 Q2 Q1 Q0=0000，故又称为异步清零功能或复位功能。计数功能：当 S9（1） 和 S9（2） 不全为 1，并且 R0（1） 和 R0（2） 不全为 1 时，输入计数脉冲 CP，计数器开始计数。计数脉冲由 CP0 输入，从 Q0 输出时，则构成二进制计数器；计数脉冲由 CP1 输入，输出为Q2Q1Q0 时，则构成五进制计数器；若将 Q0 和 CP1 相连，计数脉冲由 CP0 输入，输出为 Q3Q2Q1Q0 时，则构成十进制（8421 码）计数器；若将 Q3 和 CP0 相连，计数脉冲由 CP1 输入，输出为 Q3Q2Q1
3、Q0 时，则构成十进制（5421 码）计数器。因此，74LS290 又称为“二五十进制型集成计数器” 。（2）常用同步集成计数器 74LS16174LS161 是一种同步 4 位二进制加法集成计数器。其符号图和管脚的排列如下图（a） 、 （b）所示，逻辑功能如下表所示。74LS161 逻辑功能表CRLDCTP CTT CP Q3 Q2 Q1 Q001111011101010 0 0 0D3 D2 D1 D0Q3 Q2 Q1 Q0Q3 Q2 Q1 Q0加法计数由表所示可知，74LS161 有以下功能：当复位端 时，输出 Q3Q2Q1Q0 全为零，实现异步清除功能（又称复位功能） 。0CR74LS
4、290 的符号图和管脚图74LS161 的符号图和管脚图当复位端 ，预置控制端 ，并且 时，Q 3Q2Q1Q0= D3D2D1D0，实现同步预置功1CR0LDCP能。当 ，且 时，输出 Q3Q2Q1Q0 保持不变。LPTA当 ，并且 时，计数器进行加法计数，实现计数功能。12应 用（1）构成 N 进制计数器（或称为 N 分频器）用直接清零法构成 N 进制计数器【例】用 74LS161 构成十进制计数器。解： 直接清零法是利用计数器的清零端 ， 使 M 进制计数器在顺序计数过程中跳越 MN 个状态（MN）提前清零，使计数器构成 N 进制计数器。令 ，因为 N=10，而且清零不需要 CP 配合，所
5、以十进制计数器状态图如下PT1LDC图（b）所示，其中 1010 为暂时状态，不需 CP 到来，直接进入 0000 状态。由图（b）所示可知，当74LS161 顺序计数到 1010 时，计数器应回到 0000 状态。所以将 74LS161 输出端 Q3 和 Q1 通过与非门接至其复位端 CR，就可以提前清零，构成十进制计数器。电路连接如下图（a）所示。用同步预置法构成 N 进制计数器【例】用 74LS161 构成七进制计数器。解：预置数法与直接清零法基本相同，二者的主要区别在于：直接清零法利用的是芯片的复位端 CR，而预置数法利用的是芯片的预置控制端 LD 和预置输入端 D3D2D1D0。令
6、，预置输入端 D3D2D1D0=0000（即预置数 0） ，以 0000 为初态进行计数，PT1CR从 0 到 6 共有七种状态，6 对应的二进制代码为 0110，将输出端 Q2Q1 通过与非门接至 74LS161 的预置控制端 ，电路连接如下图（a）所示。当 ，且 CP 脉冲上升沿（ ）到来时，计数器输LDLCP出状态进行同步预置，使 Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0=0000，计数器随输入的 CP 脉冲进行计数，其状态图如下图（b）所示。（a ）构成电路 （b）状态图直接清零法构成十进制计数器（a）构成电路 （b）状态图预置数法构成七进制计数器2. 计数芯片 4029 如何设置可实现加技
7、术、减计数？图 3 是可逆、可预置计数器 CD4029 构成的任意 N 分频减法计数电路，U/D 接“L”电平进行减法计数，B/D 接“L”电平按 BCD 输出码进行计数，低位的 Co 进位到高位的 CT 输入进行进位计数，按 BCD 计数连接可实现 0-299 分频，按二进制连接（B/D ）端连到 VDD 上）可实现 0-8192 分频，分频比 N 值是由并行预置输入端 P3-P0 所加的数字电平来决定的，可在上述范围内任意设置。 该电路每当各级 CD4029 均计数到全零状态时，各级的 Co=“L”电平，通过 3 输入 NOR 门译码就在PE 端出现正脉冲（tw 宽），将各级预置设定数字（
8、图示 123）并行置入内部，再开始新的计数循环，PE 端出现的瞬变脉冲就是分频后的输出信号，其周期是计数时钟 CLK（即 fin）周期的 N 倍，脉宽 tw 是由计数器延迟时间和 NOR 门延时之和来决定的，用 CD4029 和 CD4025（三 NOR）情况大约tw=0.9us（V DD=5V 时），如果需要更宽的脉冲分频输出，可以使用单稳延时电路如 CD4528/4538 来作定时展宽。3. 计数芯片 4029 如何设置可实现二进制计数？见资料预置工作原理4. 根据 4543 真值表判断其驱动的数码管是共阴还是共阳？3 位计数电路、译码、驱动、显示电路如图 2.39 所示，它的作用是把计数
9、器输出的计数结果显示在 3位数码管上。 译码器 CD4543 的引脚功能如图 2.37（b）所示。它有了四个输入端：A、B、C、D，与计数器的输出端相连；有七个数码笔段输出驱动端：ag。译码器 CD4543 可以驱动共阴、共阳两种数码管，使用时，只要将 PH 引脚接高电平，即可驱动共阳极的 LED 数码管；将 PH 引脚接低电平，即可驱动共阴极的 LED数码管。 显示采取动态扫描的方法，即每一时刻只有一个数码管被点亮，但是交替的频率非常快，由于人眼的视觉残留效应，人眼看到的就是静止的数字显示结果。计数器送来的数据，经过 CD4543 翻译成 7 段字码后，接到数码管的 7 个笔画端，点亮相应的
10、笔画段。数码管采用共阳极的。CD4543 的真值表如下： 表 2.9 CD4543 的真值表 输入 输出 LD(1)BI(7)PH(6) D C B A a b c d e f g 显示 X 1 1 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 黑屏 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 01 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 11 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 21 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 31 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 41 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 51
11、 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 61 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 71 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 81 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 91 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 黑屏 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 黑屏 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 黑屏 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 黑屏 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 黑屏 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 黑屏
12、5. 本电路中的震荡电路的构成和工作原理是什么?工作过程与计数时钟脉冲发生电路相似，A 点输出方波脉冲，C 点输出锯齿波，B 点输出与 A 点相位相反的方波，该电路的周期为固定值，由 R2,C1 决定。6. 本电路中一共有几个集成芯片？分别是什么?分别是 IC24029、 IC14543、IC40117. 安装前和安装后，分别如何检查数码管的好坏？先将万用表置 R10k 或 Rl00k 挡，然后将红表笔与数码管( 以共阴数码管为例)的“地” 引出端相连，黑表笔依次接数码管其他引出端，七段均应分别发光，否则说明数码管损坏。LED 数码管外观要求颜色均匀、无局部变色及无气泡等，在业余条件下可用干电
13、池作进一步检查。现以共阳数码管为例介绍检查方法。将 3 伏干电池正极引出线固定接触在 LED 数码管的公共正极端上，电池负极引出线依次移动接触笔画的负极端。这一根引出线接触到某一笔画的负极端时，那一笔画就应显示出来。用这种简单的方法就可检查出数码管是否有断笔(某笔画不能显示 )，连笔(某些笔画连在一起)，并且可相对比较出不同笔划发光的强弱性能。若检查共阴极数码管，只需将电池正负极引出线对调一下，方法同上。LED 数码管每笔画工作电流 ILED 约在 510mA 之间，若电流过大会损坏数码管，因此必须加限流电阻，其阻值可按下式计算：R 值=(UULED)ILED其中 U 为加在 LED 两端电压
14、，ULED 为 LED 数码管每笔画压降( 约 2 伏)。检查发光数码管的好坏先将万用表置 R10k 或 Rl00k 挡，然后将红表笔与数码管 (以共阴数码管为例)的“地”引出端相连，黑表笔依次接数码管其他引出端，七段均应分别发光，否则说明数码管损坏。8. 电路中 V1(9013)的作用是什么？9013 是 一 种 NPN 型 硅 小 功 率 的 三 极 管 它 是 非 常 常 见 的 晶 体 三 极 管 ， 在 收 音 机 以 及 各 种 放 大 电 路 中经 常 看 到 它 ， 应 用 范 围 很 广 ,它 是 NPN 型 小 功 率 三 极 管 。 参 数 ： 1 集 电 极 电 流 I
15、c： Max 500mA 2 工 作 温 度 ： -55 to +150 3 集 电 极 -基 极 电 压 Vcbo： 40V 4 主 要 用 途 ： 放 大 电 路5 基 级 电 阻 应 根 据 电 源 电 压 和 负 载 功 率 来 选 择6 9013 管 基 级 电 流 要 控 制 在 100mA 以 下 是 起 到 限 流 的 作 用9. 如何调节蜂鸣器的音量？通过向蜂鸣器发送一定频率的方波可以使蜂鸣器发出相应的音调。I/O 口 定 时 翻 转 电 平 驱 动 蜂 鸣 器 方 式使用 I/O 口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式的设置比较简单，只需要对波形分析一下。由于驱动的信号刚好为周期 5
16、00s，占空比为 1/2duty 的方波，只需要每 250s 进行一次电平翻转，就可以得到驱动蜂鸣器的方波信号。在程序上，可以使用 TIMER0 来定时，将 TIMER0 的预分频设置为/1，选择 TIMER0 的始终为系统时钟(主振荡器时钟/4)，在 TIMER0 的载入/计数寄存器的高 4 位和低 4 位分别写入 00H 和 06H，就能将 TIMER0 的中断设置为 250s。当需要 I/O 口驱动的蜂鸣器鸣叫时，只需要在进入 TIMER0 中断的时候对该 I/O 口的电平进行翻转一次，直到蜂鸣器不需要鸣叫的时候，将 I/O 口的电平设置为低电平即可。不鸣叫时将 I/O 口的输出电平设置
17、为低电平是为了防止漏电。PWM 输出口直接驱动蜂鸣器方式由于 PWM 只控制固定频率的蜂鸣器，所以可以在程序的系统初始化时就对 PWM 的输出波形进行设置。 首先根据 SH69P43 的 PWM 输出的周期宽度是 10 位数据来选择 PWM 时钟。系统使用 4MHz 的晶振作为主振荡器，一个 tosc 的时间就是 0.25s，若是将 PWM 的时钟设置为 tosc 的话， 则蜂鸣器要求的波形周期 500s 的计数值为 500s/0.25s=（2000）10= （7D0）16，7D0H 为 11 位的数据，而 SH69P43 的 PWM 输出周期宽度只是 10 位数据，所以选择 PWM 的时钟为
18、 tosc 是不能实现蜂鸣器所要的驱动波形的。 这里我们将 PWM 的时钟设置为 4tosc，这样一个 PWM 的时钟周期就是 1s 了，由此可以算出 500s 对应的计数值为 500s/1s=（500）10=（1F4 ）16，即分别在周期寄存器的高 2 位、中 4 位和低 4 位三个寄存器中填入 1、F 和 4，就完成了对输出周期的设置。再来设置占空比寄存器，在 PWM 输出中占空比的实现是 通过设定一个周期内电平的宽度来实现的。当输出模式选择为普通模式时，占空比寄存器是用来设置高电平的宽度。250s 的宽度计数值为 250s/1s=（250）10= （0FA ）16。只需要在占空比寄存器的高 2 位、中 4 位和低 4 位中分别填入 0、F 和 A 就可以完成对占空比的设置了，设置占空比为 1/2duty。 以后只需要打开 PWM 输出，PWM 输出口自然就能输出频率为 2000Hz、占空比为 1/2duty 的方10. 以 74161 为例解释“预置数法”和“清零法”？见第一题加粗体
