(Multisim数电仿真指导）计数、译码和显示电路

### Multisim 数电仿真指导：计数、译码和显示电路 #### 实验目标： 1. **掌握二进制加减计数器的工作原理**：理解加法计数器和减法计数器的基本概念及其操作方式。 2. **熟悉中规模集成计数器及译码驱动器的逻辑功能和使用方法**：学习如何利用CD4017和CD4510等集成电路进行计数、译码和显示的操作。 #### 实验准备： 1. **计数**：计数器按照不同的标准可以分为多种类型，比如同步计数器和异步计数器，以及加法计数器、减法计数器和可逆计数器等。本实验主要关注的是基于[pic]触发器的十进制异步加法计数器。这种计数器通过一系列时钟信号的输入来改变其输出状态，实现从0到9的循环计数。 - **异步加法计数器**：异步加法计数器的一个典型例子是基于[pic]触发器组成的十进制异步加法计数器。它的计数过程依赖于时钟脉冲的上升沿或下降沿，并且各个触发器之间的翻转不是同时发生的，而是依次递进的。 - **集成计数器CD4017**：这是一种十进制计数/分频器，具有10个译码输出端，每个输出端会在时钟脉冲由低到高转换的过程中依次进入高电平状态，维持一个时钟周期后返回低电平。该计数器可以通过连接时钟允许端扩展为多级计数器。 - **集成计数器CD4510**：这是一种十进制加减可逆计数器，拥有预定计数使能端、进位输入端、预定输入端、进位输出端、加减控制端和复位端等。通过不同的输入配置，它可以实现加法计数、减法计数、预定计数和复位等功能。 2. **译码与显示**：十进制计数器的输出需要经过译码后才能驱动数码管显示。本实验采用CD4511作为BCD-7段译码驱动集成电路。此外，还使用了BS112201这样的共阴极LED数码管作为显示设备。 - **译码器CD4511**：该芯片用于将二进制编码转换为适合驱动七段数码管的信号。它具有试灯输入、消隐输入、锁定允许输入以及BCD码输入等引脚。根据不同的输入组合，CD4511可以控制数码管显示0至9的不同数字。 - **LED数码管BS112201**：这是一种常见的共阴极磷化镓数码管，通过不同的引脚配置可以实现各种数字的显示。 #### 计算机仿真实验内容： 1. **计数10的电路**： - 使用Multisim软件搭建电路时，首先选择CMOS系列的4093BD（作为触发器使用）和4017BD（作为十进制计数器）。然后，从电源部分选择电压源（VD），用于模拟时钟信号。 - **步骤1**：启动Multisim软件，在元件库中选择CMOS系列下的4093BD和4017BD，并将其放置在工作区内。 - **步骤2**：选择电源元件VD作为时钟信号源。通过连线将这些元件连接起来，构成一个完整的异步加法计数器电路。 通过以上实验内容的学习和实践，不仅可以加深对计数器、译码器以及显示电路工作原理的理解，还能掌握使用Multisim软件进行数字电路仿真的技能。这对于学习数字电子技术来说是非常重要的基础。