cd4518邏輯功能測(cè)試電路

　　十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路是數(shù)字電子技術(shù)里的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)用非常廣泛。但此種電路的邏輯功能較為抽象，難于理解，學(xué)生不容易掌握。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款基于CD4518十進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成的邏輯功能測(cè)試電路，學(xué)生根據(jù)電路的測(cè)試結(jié)果推導(dǎo)CD4518的邏輯功能，從而解決了這個(gè)難題。

　　一、任務(wù)要求

　　根據(jù)電路原理圖設(shè)計(jì)裝配CD4518邏輯功能測(cè)試電路，檢查無(wú)誤后接入+5V電源，并利用單脈沖發(fā)生器給測(cè)試電路提供輸入脈沖信號(hào)，根據(jù)測(cè)試結(jié)果推導(dǎo)CD4518的邏輯功能。

　　二、CD4518簡(jiǎn)介

　　C D 4 5 1 8 為C M O S 型雙B C D 同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，如圖1所示。其引腳功能：

　?、?1 C P ， 2 C P ： 時(shí)鐘輸入端， 上升沿有效。②1EN，2EN：時(shí)鐘輸入端，下降沿有效。③1CR，2CR：直接置零（復(fù)位）端。④1Q0~1Q3，2Q0~2Q3：四位觸發(fā)器輸出端（BCD碼）。⑤VDD：電源正極。

　?、轛ss：電源負(fù)極。

　　圖1 CD4518引腳分布

　　三、電路裝配與測(cè)試

　　CD4518邏輯功能測(cè)試電路由CD4518十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、LED發(fā)光二極管指示電路兩部分組成。另為了測(cè)試方便，還需設(shè)計(jì)一個(gè)單脈沖發(fā)生器，用來(lái)提供輸入的脈沖信號(hào)。

　　1.單脈沖發(fā)生電路的裝配與測(cè)試

　　利用與非門集成塊CD4011為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)裝配單脈沖發(fā)生器，并以此作為CD4518邏輯功能測(cè)試電路的輸入脈沖。其電路如圖2所示。

　　圖2 單脈發(fā)貨時(shí)呢過(guò)器

　　單脈沖發(fā)生電路工作過(guò)程：當(dāng)開(kāi)關(guān)打在1處時(shí)，輸出Vo=“0”，因輸出端通過(guò)反饋加到輸入端實(shí)現(xiàn)自鎖功能，故開(kāi)關(guān)在由1撥往2的中間位置時(shí)，因自鎖輸出仍為“0”;當(dāng)開(kāi)關(guān)打到2處時(shí)，輸出Vo=“1”，同樣，輸出端通過(guò)反饋加到輸入端實(shí)現(xiàn)了自鎖，這樣輸出只有兩種狀態(tài)：“0”和“1”。

　　注意，開(kāi)關(guān)從1處撥到2處時(shí)，輸出狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”，即產(chǎn)生一個(gè)上升沿信號(hào);開(kāi)關(guān)從2撥至1處，輸出狀態(tài)從“1”變?yōu)椤?”，即產(chǎn)生一個(gè)下降沿信號(hào)。

　　2.CD4518邏輯功能測(cè)試電路的裝配與測(cè)試

　　1）電路的制作

　　首先根據(jù)CD4518邏輯功能測(cè)試電路的元器件清單（表1）清點(diǎn)和檢測(cè)元件，并將檢測(cè)結(jié)果填入表中。然后根據(jù)電路原理圖（圖3），完成電路的裝配操作。

　　表1 元件清單

　　圖3 CD4518邏輯功能測(cè)試電路

　　CD4518邏輯功能測(cè)試電路裝配完成經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，接入+5V電源，并給測(cè)試電路輸入由單脈沖發(fā)生器提供的單脈沖信號(hào)，觀察測(cè)試電路輸出的現(xiàn)象。我們以輸出指示電路中發(fā)光二極管發(fā)光表示邏輯“1”，發(fā)光二極管熄滅表示邏輯“0”，將測(cè)試結(jié)果記錄在表2中。

　　表2 CD4518邏輯功能測(cè)試

　　四、CD4518邏輯功能推導(dǎo)

　　根據(jù)電路測(cè)試結(jié)果（表2）分析推導(dǎo)CD4518邏輯功能。

　　實(shí)測(cè)推導(dǎo)結(jié)果如下：

　　1.CD4518內(nèi)部含有兩個(gè)獨(dú)立的十進(jìn)制計(jì)數(shù)單元，每個(gè)單元各有兩個(gè)時(shí)鐘輸入端CP和EN，其中CP為上升沿觸發(fā)，EN為下降沿觸發(fā);

　　2.EN作為時(shí)鐘輸入端時(shí)，CP必須接地;CP作為時(shí)鐘輸入端時(shí)，EN必須電源正。

　　3.1CR和2CR分別為兩個(gè)計(jì)數(shù)器的復(fù)位端（高電平有效）;

　　4.1Q0~1Q3和2Q0~2Q3為計(jì)數(shù)器的四位輸出端。

　　CD4518邏輯功能總結(jié)如表3所示。

　　表3 CD4518邏輯功能

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　通過(guò)CD4518邏輯功能測(cè)試電路的制作與測(cè)試，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性大大增強(qiáng)，并且能在教師的引導(dǎo)下利用單脈沖發(fā)生器給電路提供脈沖信號(hào)從而去探索新知識(shí)，通過(guò)學(xué)生動(dòng)手操作的過(guò)程突破了本電路的教學(xué)難點(diǎn)，學(xué)生不僅較好地理解了CD4518的邏輯功能，同時(shí)，電路的制作與調(diào)試過(guò)程也提高了學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力。