一款簡易的CD4511邏輯功能測試電路

【摘要】在電子產品中，CD4511是一種常見的BCD碼—七段譯碼驅動集成塊。在應用中，如能正確理解CD4511的邏輯功能，對于CD4511應用電路的裝配、調試以及排故將是非常有幫助的。本文介紹了一款電路結構簡單、操作簡便、現象明顯的CD4511邏輯功能測試電路。

【關鍵詞】CD4511;譯碼驅動;邏輯功能;測試電路

引言

十進制計數器、數字鐘、聲控計數器等一些電子產品，在我們的日常生活隨處可見，CD4511作為一種常見的BCD碼—七段碼譯碼器，被廣泛地應用于這些電子產品中，用來譯碼驅動共陰極LED數碼管。不過，在對該集成塊的應用過程中，人們發現如果能理解CD4511的邏輯功能，將會給CD4511應用電路的裝配、調試以及排故帶來極大地益處。所以，本人在本文中，本著電路結構簡單、操作簡便、現象明顯的原則設計并制作了一款CD4511邏輯功能測試電路。

1.CD4511簡介

CD4511集成電路具有16個引腳，其引腳分布如圖1所示。其引腳功能為：A、B、C、D為四位BCD碼的輸入端;a、b、c、d、e、f、g為七段碼輸出端;為燈測試端，給燈測試輸入端加“L”電平時，a～g均為“H”電平，七段全亮;為消隱端，給該端加“L”電平時，a～g均為“L”電平，七段全滅;LE為鎖存控制端，當給該端輸入高電平時，在此之前一瞬間的A～D狀態將被鎖定并保持，集成電路“記憶住了”（鎖存）這一瞬間的狀態，同時譯碼輸出也隨之保持不變，當給該端輸入低電平時，A～D輸入則直接到達譯碼變成七段信號從a～g輸出;Vcc為電源;GND為接地端。

圖1 CD4511引腳分布

2.電路設計思路

2.1 設計要求

要求設計一個用于測試CD4511邏輯功能的電路，在電路裝配檢測無誤后接入+5V電源，能對CD4511的邏輯功能進行正確測試，且輸入信號控制簡單，輸出現象明顯，便于理解CD4511的邏輯功能。

2.2 設計思路

根據設計要求，本人設計了一款CD4511邏輯功能測試電路，其電路圖如圖2所示。在該電路中，本人采用一個撥碼開關K的斷開或閉合來控制輸入的二進制代碼，燈測試端、消隱端、鎖存控制端分別用一個開關來控制該端輸入為高電平還是低電平，這樣在進行CD4511邏輯功能測試時，測試者能通過簡單的操作給相應的端輸入高電平或低電平。電路的輸出端接的是一個共陰極數碼管，這種數碼管由發光二極管LED排列成“日”字形狀，“日”字各筆段與CD4511輸出端a、b、c、d、e、f、g相對應，如圖3所示，測試者就可以通過數碼管上0至8的不同顯示，根據筆段發光表示所對應的輸出端輸出高電平，反之輸出低電平的原則，很容易地可以知道a、b、c、d、e、f、g七個輸出端輸出的是高電平還是低電平。

圖2 CD4511邏輯功能測試電路

圖3 半導體數碼管

圖4 CD4511邏輯功能測試電路實物圖

表1 元件清單

代號 名稱 規格型號 數量 測試結果

R2-R8 電阻 510Ω 7

R21-R27 電阻 2KΩ 7

DS 數碼管 BS207 1

K1-K3 按鈕開關 SW_PB_1 3

U2 集成電路 CD4511 1

S1-S4 撥碼開關 DIP-4 1

3.電路測試

根據設計思路，在選擇好相應元器件后制作出如圖4所示的CD4511邏輯功能測試電路，其元件參數如表1所示。在電路裝配完成后，經檢查確認裝配無誤后，給電路接入+5V電源，通過設置各開關的狀態，對電路進行測試。

測試過程如下：

（1）測試燈測試端。

開關K1控制燈測試端，不按K1時CD4511③腳接高電平，當只按下開關K1時，數碼管顯示“日”，數碼管各筆段全亮。

（2）測試消隱端。

開關K2控制消隱端，不按K2時CD4511④腳接高電平，當只按下開關K2時，數碼管無任何顯示，數碼管各筆段全滅，即“消隱”。

（3）測試鎖存端。

開關K3控制鎖存端，不按K3時CD4511⑤腳接低電平，電路可以計數;按下K3，⑤腳接高電平，則保持原有輸入，新輸入無效，即“鎖存”。

（4）在鎖存端為低電平、消隱端和鎖存端為高電平時，根據表2測試CD4511的邏輯功能，并將輸出記錄于表中。從測試結果來看，在輸入為“0000”～“1001”時有相應的“0”～“9”輸出;而在輸入為“1010”～“1111”時，無輸出。

表2 CD4511邏輯功能測試

4.結束語

這款CD4511邏輯功能測試電路制作方便，測試操作簡單、并且現象一目了然，能讓人比較深刻地理解CD4511的邏輯功能，幫助人們理解一些電類的專業名詞，如：“消隱”、“鎖存”。同時，整個測試過程也利于人們對應用該集成塊的電路中出現的一些故障進行分析、排除。

參考文獻

[1]姜大源.職業教育課程改革思路[J].職業技術教育，2008.

[2]姜春玲，封百濤.任務驅動法在“數字電子技術”教學改革中的應用[J].中國電子教育，2009（4）.

[3]蒙俊健，談文潔.項目教學法在電子小產品安裝教學中的應用[J].職業教育研究，2006（12）.

作者簡介：黃燕蘭，女，碩士，電子技師，主要從事電類理實一體化教學與研究。