摘要：十進(jìn)制計數(shù)器CD4518的邏輯功能抽象，不易掌握，為此設(shè)計了CD4518邏輯功能的測試電路。通過電路的裝配與測試，推導(dǎo)出CD4518的邏輯功能。

　　0 引言

　　十進(jìn)制計數(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，我們設(shè)計了一款基于CD4518十進(jìn)制計數(shù)器構(gòu)成的邏輯功能測試電路，學(xué)生根據(jù)電路的測試結(jié)果推導(dǎo)CD4518的邏輯功能，從而解決了這個難題。

　　一、任務(wù)要求

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

　　二、CD4518簡介

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

　?、?1 C P , 2 C P : 時鐘輸入端， 上升沿有效。②1EN,2EN:時鐘輸入端，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。

　　三、電路裝配與測試

　　CD4518邏輯功能測試電路由CD4518十進(jìn)制計數(shù)器、LED發(fā)光二極管指示電路兩部分組成。另為了測試方便，還需設(shè)計一個單脈沖發(fā)生器，用來提供輸入的脈沖信號。

　　1.單脈沖發(fā)生電路的裝配與測試

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

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

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

　　2.CD4518邏輯功能測試電路的裝配與測試

　　1）電路的制作

　　首先根據(jù)CD4518邏輯功能測試電路的元器件清單（表1）清點和檢測元件，并將檢測結(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。

　　2）電路的測試

　　CD4518邏輯功能測試電路裝配完成經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，接入+5V電源，并給測試電路輸入由單脈沖發(fā)生器提供的單脈沖信號，觀察測試電路輸出的現(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”,將測試結(jié)果記錄在表2中。

　　四、CD4518邏輯功能推導(dǎo)

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

　　實測推導(dǎo)結(jié)果如下：

　　1.CD4518內(nèi)部含有兩個獨立的十進(jìn)制計數(shù)單元，每個單元各有兩個時鐘輸入端CP和EN,其中CP為上升沿觸發(fā)，EN為下降沿觸發(fā)；

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

　　3.1CR和2CR分別為兩個計數(shù)器的復(fù)位端（高電平有效）；

　　4.1Q0~1Q3和2Q0~2Q3為計數(shù)器的四位輸出端。

　　CD4518邏輯功能總結(jié)如表3所示。

　　五、結(jié)束語

　　通過CD4518邏輯功能測試電路的制作與測試，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性大大增強，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從而去探索新知識，通過學(xué)生動手操作的過程突破了本電路的教學(xué)難點，學(xué)生不僅較好地理解了CD4518的邏輯功能，同時，電路的制作與調(diào)試過程也提高了學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力。（作者：楊勇）