十進制計數電路是數字電子技術里的重要環節，應用非常廣泛。但此種電路的邏輯功能較為抽象，難于理解，學生不容易掌握。為此，我們設計了一款基于CD4518十進制計數器構成的邏輯功能測試電路，學生根據電路的測試結果推導CD4518的邏輯功能，從而解決了這個難題。

一、任務要求

根據電路原理圖設計裝配CD4518邏輯功能測試電路，檢查無誤后接入+5V電源，并利用單脈沖發生器給測試電路提供輸入脈沖信號，根據測試結果推導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 同步十進制計數器，如圖1所示。其引腳功能：

① 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(復位)端。④1Q0~1Q3,2Q0~2Q3:四位觸發器輸出端(BCD碼)。⑤VDD:電源正極。

⑥Vss:電源負極。

三、電路裝配與測試

CD4518邏輯功能測試電路由CD4518十進制計數器、LED發光二極管指示電路兩部分組成。另為了測試方便，還需設計一個單脈沖發生器，用來提供輸入的脈沖信號。

1.單脈沖發生電路的裝配與測試

利用與非門集成塊CD4011為基礎設計裝配單脈沖發生器，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。

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

注意，開關從1處撥到2處時，輸出狀態從“0”變為“1”,即產生一個上升沿信號;開關從2撥至1處，輸出狀態從“1”變為“0”,即產生一個下降沿信號。

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，并將檢測結果填入表中。然后根據電路原理圖(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檢查確認無誤后，接入+5V電源，并給測試電路輸入由單脈沖發生器提供的單脈沖信號，觀察測試電路輸出的現象。我們以輸出指示電路中發光二極管發光表示邏輯“1”,發光二極管熄滅表示邏輯“0”,將測試結果記錄在表2中。

四、CD4518邏輯功能推導

根據電路測試結果(表2)分析推導CD4518邏輯功能。

實測推導結果如下：

1.CD4518內部含有兩個獨立的十進制計數單元，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，EN為下降沿觸發;

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分別為兩個計數器的復位端(高電平有效);

4.1Q0~1Q3和2Q0~2Q3為計數器的四位輸出端。

CD4518邏輯功能總結如表3所示。

五、結束語

通過CD4518邏輯功能測試電路的制作與測試，學生學習的主動性大大增強，并且能在教師的引導下利用單脈沖發生器給電路提供脈沖信號從而去探索新知識，通過學生動手操作的過程突破了本電路的教學難點，學生不僅較好地理解了CD4518的邏輯功能，同時，電路的制作與調試過程也提高了學生的技術應用能力。