实验4_双向计数器设计
计数器的设计实验报告
计数器的设计实验报告篇一：计数器实验报告实验4 计数器及其应用一、实验目的1、学习用集成触发器构成计数器的方法2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法二、实验原理计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计脉冲数，还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。
计数器种类很多。
按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器。
根据计数制的不同，分为二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器。
根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。
还有可预置数和可编程序功能计数器等等。
目前，无论是TTL还是CMOS集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。
使用者只要借助于器件手册提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列，就能正确地运用这些器件。
1、中规模十进制计数器CC40192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图5－9－1所示。
图5－9－1 CC40192引脚排列及逻辑符号图中LD—置数端CPU—加计数端CPD —减计数端CO—非同步进位输出端BO—非同步借位输出端D0、D1、D2、D3 —计数器输入端Q0、Q1、Q2、Q3 —数据输出端CR—清除端CC40192的功能如表5－9－1，说明如下：表5－9－1当清除端CR为高电平“1”时，计数器直接清零；CR置低电平则执行其它功能。
当CR为低电平，置数端LD也为低电平时，数据直接从置数端D0、D1、D2、D3 置入计数器。
当CR为低电平，LD为高电平时，执行计数功能。
执行加计数时，减计数端CPD 接高电平，计数脉冲由CPU 输入；在计数脉冲上升沿进行8421 码十进制加法计数。
执行减计数时，加计数端CPU接高电平，计数脉冲由减计数端CPD 输入，表5－9－2为8421码十进制加、减计数器的状态转换表。
加法计数表5－9－减计数2、计数器的级联使用一个十进制计数器只能表示0～9十个数，为了扩大计数器范围，常用多个十进制计数器级联使用。
计数器的实验报告
计数器的实验报告计数器的实验报告摘要：本实验旨在通过设计和搭建一个计数器电路，来探究计数器的工作原理以及应用。
通过实验，我们可以了解计数器的基本结构和工作原理，并通过实验结果验证其性能。
引言：计数器是一种常见的数字电路，在现代电子设备中得到广泛应用。
它可以用于计数、计时、频率分频等多种应用场景。
本实验将通过搭建一个简单的二进制计数器电路，来深入了解计数器的原理和功能。
实验步骤：1. 准备实验所需材料和设备，包括集成电路、电路板、电源等。
2. 根据实验要求，设计并搭建计数器电路。
3. 连接电源，确保电路正常工作。
4. 进行实验测试，记录实验数据。
5. 分析实验结果，并进行讨论。
实验结果与分析：在实验中，我们成功搭建了一个4位二进制计数器电路。
通过给电路输入一个脉冲信号，我们观察到计数器按照二进制的方式进行计数。
当计数器达到最大值时，会自动归零，重新开始计数。
通过实验数据的记录和分析，我们发现计数器的计数速度与输入脉冲信号的频率有关。
当输入脉冲信号的频率较高时，计数器的计数速度也会增加。
而当输入脉冲信号的频率较低时，计数器的计数速度则会减慢。
此外，我们还观察到计数器的计数方式可以通过改变电路连接方式进行调整。
例如，我们可以将计数器设置为递减计数器，或者设置为只在特定条件下计数。
这些功能的实现依赖于电路设计和连接方式的调整。
讨论与总结：通过本次实验，我们深入了解了计数器的原理和功能。
计数器作为一种常见的数字电路，在现代电子设备中发挥着重要作用。
通过掌握计数器的工作原理，我们可以更好地理解和应用数字电路。
然而，本实验只是对计数器的基本原理进行了初步探究。
在实际应用中，计数器的功能和性能还有很多扩展和优化的空间。
例如，可以通过增加位数、设置预置值等方式来改进计数器的性能。
在今后的学习和实践中，我们将进一步深入研究计数器的原理和应用，探索更多的设计和优化方法。
通过不断学习和实践，我们可以提高对计数器的理解和应用能力，为数字电路的设计和应用做出更大的贡献。
基于数字电路两位计数器的设计与实现的实验原理(一)
基于数字电路两位计数器的设计与实现的实验原理(一)基于数字电路两位计数器的设计与实现的实验1. 引言计数器是数字电路中常见的组件，用于记录和显示特定计数方式的信息。
本实验旨在通过设计和实现一个基于数字电路的两位计数器，来加深对数字电路原理的理解和应用能力。
2. 数字电路基础知识回顾在进行计数器设计之前，我们首先回顾一些数字电路的基础知识。
数字电路由逻辑门组成，其中最常见的逻辑门有与门、或门和非门。
通过逻辑门的组合，可以实现各种不同的逻辑功能，比如与门用于实现逻辑与运算，或门用于实现逻辑或运算。
3. 两位计数器的设计原理两位计数器是一种能够计数到99的计数器。
它由两个单独的一位计数器组成，每个一位计数器都能够计数到9。
当一个一位计数器计满9时，它的进位信号会触发下一个一位计数器，使其自动加1。
4. 实验设计与实现步骤下面是基于数字电路的两位计数器的设计与实现步骤：4.1 设计逻辑电路图首先，根据两位计数器的设计原理，我们可以画出相应的逻辑电路图。
逻辑电路图应包含两个一位计数器，以及进位触发器。
4.2 确定引脚连接方式在设计逻辑电路图时，还需要确定各个元件的引脚连接方式。
这些连接方式可能影响计数器的计数方式和功能。
4.3 确定输入和输出在设计计数器时，还需要确定输入和输出的信号。
输入信号通常包括时钟信号和复位信号，而输出信号则是计数器的计数结果。
4.4 制作原型电路板根据逻辑电路图和引脚连接方式，我们可以制作原型电路板。
原型电路板用于测试计数器的功能和性能。
4.5 进行实验验证使用原型电路板进行实验验证，观察计数器的计数过程和结果，确保计数器按照设计预期工作。
5. 实验结果与分析在完成实验验证后，我们可以对实验结果进行分析。
比如，观察计数器的计数方式、计数速度和计数范围等指标，以评估计数器的性能。
6. 结论与展望本实验通过设计和实现基于数字电路的两位计数器，加深了对数字电路原理的理解和应用能力。
通过对实验结果的分析，我们可以得出结论并展望未来可能的改进方向。
数电计数器实验报告
数电计数器实验报告引言数电计数器是数字电路中非常重要的一种组合逻辑电路，它能够按照一定的规律输出特定的数字序列。
本次实验旨在通过设计和搭建一个4位二进制计数器，深入理解计数器的原理和工作原理，并验证其在电路实现中的运行情况。
实验过程1. 实验材料准备在开始实验之前，我们需要准备以下物品：- 1个集成电路芯片（例如74LS161）- 1个面包板- 适当数量的导线- 指示灯若干- 功能发生器或时钟装置2. 电路连接根据集成电路芯片的管脚接线图，我们将芯片插入面包板，并根据需要连接各个管脚。
首先，根据实验要求，将芯片的使能引脚接地，以激活芯片。
然后，将芯片的时钟引脚连接到功能发生器或时钟装置的输出端，从而提供计数器的时钟信号。
使用导线将输出引脚连接到相应的指示灯上，以观察计数器的计数值。
3. 计数器设置根据实验要求，我们调整计数器的初始值。
我们可以通过将相应的输入引脚连接到高电平或低电平来设置计数器的初始值。
通常，通过组合逻辑电路将特定的初始值输入到计数器的清零引脚或配置引脚。
4. 实验结果观察启动功能发生器或时钟装置，观察计数器的输出情况。
通过逐渐递增钟脉冲的频率或递减初始值，我们可以观察到计数器依次输出的二进制数字序列。
使用指示灯，我们可以直观地看到计数器的计数情况。
实验结果分析通过观察实验结果，我们可以得出以下结论：- 计数器可以在电路中成功实现不同形式的计数功能，例如二进制计数、十进制计数等。
- 计数器能够按照时钟信号的频率进行计数，具有一定的计数速度。
- 计数器的输出可以通过组合逻辑电路进行控制，实现更加复杂的计数模式，比如递减计数。
实验总结通过本次实验，我们深入了解了数电计数器的工作原理和电路实现过程。
我们通过搭建一个4位二进制计数器，验证了计数器的正常工作，并观察到了不同的计数方式。
实验过程中，我们不仅学习了数电计数器的基本概念和原理，还增强了电路连接与实验操作的能力。
在今后的学习中，我们可以进一步研究和设计更复杂的计数器电路，探索计数器在数字系统中的更广泛应用。
双相装置设计实验报告
一、实验目的1. 熟悉双相电路的基本原理和组成；2. 掌握双相电路的设计方法；3. 通过实验验证设计的正确性和实用性。
二、实验原理双相电路是一种将单一电源转换成两个相位相差90度的电源的电路。
其主要原理是利用变压器、电容和电感等元件实现电压的相位转换。
三、实验仪器与设备1. 双相电源实验装置一套；2. 数字多用表（万用表）一台；3. 示波器一台；4. 计算器一台；5. 导线、连接器等。
四、实验步骤1. 搭建双相电路实验装置，包括变压器、电容、电感等元件；2. 连接好电路，确保电路连接正确无误；3. 使用数字多用表测量变压器初级电压和次级电压，验证变压器工作正常；4. 使用示波器观察电容和电感两端的电压波形，分析电压波形相位差；5. 调整电容和电感参数，观察电压波形相位差的变化；6. 重复步骤4和5，验证设计的双相电路在改变参数时仍能保持90度相位差；7. 记录实验数据，分析实验结果。
五、实验数据及结果分析1. 变压器初级电压为220V，次级电压为110V，符合实验要求；2. 通过示波器观察，电容和电感两端的电压波形相位差约为90度，符合实验要求；3. 调整电容和电感参数后，电压波形相位差仍能保持在90度，验证了设计的双相电路的正确性和实用性。
六、实验结论1. 本实验成功搭建了双相电路实验装置，实现了电压的相位转换；2. 通过实验验证了设计的双相电路在改变参数时仍能保持90度相位差，具有良好的稳定性和实用性；3. 本实验对双相电路的设计方法进行了研究和实践，为今后相关电路的设计提供了参考。
七、实验心得1. 在实验过程中，要注意电路连接的正确性，避免因连接错误导致实验失败；2. 在调整电容和电感参数时，要仔细观察电压波形，以便及时发现问题并调整参数；3. 本实验加深了对双相电路原理的理解，为今后相关电路的设计奠定了基础。
计数器的设计实验报告
计数器的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并实现一个简单的计数器，通过对计数器的设计和调试，深入理解数字电路的基本原理和逻辑设计方法，掌握计数器的工作原理、功能和应用，提高自己的电路设计和调试能力。
二、实验原理计数器是一种能够对输入脉冲进行计数，并在达到设定计数值时产生输出信号的数字电路。
计数器按照计数方式可以分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器；按照计数进制可以分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。
本次实验设计的是一个简单的十进制加法计数器，采用同步时序逻辑电路设计方法。
计数器由触发器、门电路等组成，通过对触发器的时钟信号和输入信号的控制，实现计数功能。
三、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片：74LS160（十进制同步加法计数器）、74LS00（二输入与非门）、74LS04（六反相器）3、示波器4、直流电源5、导线若干四、实验内容与步骤1、设计电路根据实验要求，选择合适的计数器芯片 74LS160，并确定其引脚功能。
设计计数器的清零、置数和计数控制电路，使用与非门和反相器实现。
画出完整的电路原理图。
2、连接电路在数字电路实验箱上，按照电路原理图连接芯片和导线。
仔细检查电路连接是否正确，确保无短路和断路现象。
3、调试电路接通直流电源，观察计数器的初始状态。
输入计数脉冲，用示波器观察计数器的输出波形，检查计数是否正确。
若计数不正确，逐步排查故障，如检查芯片引脚连接、电源电压等，直至计数器正常工作。
4、功能测试测试计数器的清零功能，观察计数器是否能在清零信号作用下回到初始状态。
测试计数器的置数功能，设置不同的预置数，观察计数器是否能按照预置数开始计数。
五、实验结果与分析1、实验结果成功实现了十进制加法计数器的设计，计数器能够在输入脉冲的作用下进行正确计数。
清零和置数功能正常，能够满足实验要求。
2、结果分析通过对计数器输出波形的观察和分析，验证了计数器的工作原理和逻辑功能。
双向鉴别计数器的设计
本系统的红外线发射电路 由Ｎ ５５ Ｅ ５ 产生时基振荡 器， 振荡频率调整为 ３ｋ ｚ 它驱动红外发射管 Ｖ １ ８Ｈ ， Ｌ、
Ｖ ２向外 发 射 红外 线 ，电路 如 图 ２ 示 。 Ｌ 所 红 外 线 接 收 单 元 选 用 西 门 子 的 Ｓ Ｈ５ ６ ３ Ｆ ０ — ８一 体 化红 外 接收 头 。Ｓ Ｈ５６ ３ 是 一 种特 殊 的 红外 接 收 Ｆ ０—８ 电路 ，它 将 红外 接 收 管 与放 大 电路 集 成 为一 体 ，体 积
最小立体尺寸 （ 、宽 、高 ） 长 ，即不管单个物件怎样 放置 ，当物件通过检测箱时 ，光 电传感器 Ａ、Ｂ都会
产 生低 电平信 号 ；而物 件 与物 件 之 间 的距 离 必须 大 于 Ａ、Ｂ 两 个 光 电传 感 器 红外 线 接 收单 元 之 间 的安装 距
离 （ 小 可达 几毫 米 ） 最 ，以示 区分 。
摘 要 ： 文设 计 了一种 能 对 物流 进行 进 、 本 出双 向 鉴 别计数 的新 颖计 数 器 。详 细 地介 绍 了能反 映 物件 进 、 出
基于数字电路两位计数器的设计与实现的实验原理
基于数字电路两位计数器的设计与实现的实验原理
基于数字电路的两位计数器的设计与实现实验原理是利用数字电路中的触发器、门电路和计数器等组件，通过逻辑设计和电路布线的方式，实现对二进制数的计数功能。
实验原理包括以下几个主要步骤：
1. 设计计数器逻辑：根据需要设计一个二进制的两位计数器。
计数器的设计需要确定计数的范围和计数方式，如可以选择一个周期为4（二进制00、01、10、11）的自然计数器或者倒计数器。
2. 选择触发器类型：根据计数器的设计要求，选择合适的触发器类型。
常见的触发器有D触发器、JK触发器和T触发器等。
根据具体要求，可以选择不同类型的触发器来实现计数器的功能。
3. 连接触发器和门电路：根据计数器逻辑设计和触发器类型，连接相应的触发器和门电路。
例如，D触发器可以通过外部引脚连接一个与门电路来实现计数器的逻辑。
4. 连接时钟信号：为计数器提供一个稳定的时钟信号，使得计数器能够按照指定的频率进行计数。
时钟信号可以通过一个独立的时钟源或者其他数字电路模块提供。
5. 进行电路布线：根据计数器的逻辑设计和连接方式，进行电路布线。
布线过程要保证连接准确，电路的信号传输可靠。
6. 进行实验验证：完成电路的布线后，将电路接通电源，观察计数器输出是否符合预期。
通过改变时钟信号的频率或者其他输入条件，验证计数器的功能和性能。
通过以上实验原理，可以实现对二进制数的计数功能，可以用于电子计算机的时序控制、频率分频器等应用中。
数电实验报告：计数器及其应用-计数器应用实验报告
数字电子技术实验报告实验四：计数器及其应用一、实验目的：1、熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。
2、掌握二进制计数器和十进制计数器的工作原理和使用方法。
二、实验设备：1、数字电路实验箱；2、74LS90。
三、实验原理：1、计数是一种最简单基本运算，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时具有分频功能。
计数器按计数进制分有：二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器；按计数单元中触发器所接收计数脉冲和翻转顺序分有：异步计数器，同步计数器；按计数功能分有：加法计数器，减法计数器，可逆（双向）计数器等。
2、74LS90是一块二-五-十进制异步计数器，外形为双列直插，NC表示空脚，不接线，它由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成，其中一个触发器构成一位二进制计数器；另三个触发器构成异步五进制计数器。
在74LS90计数器电路中，设有专用置“0”端R0（1），R0（2）和置“9”端S9（1）S9（2）。
其中前两个为异步清0端，后两个为异步置9端。
CP1, CP2为两个时钟输入端；Q0~Q3为计数输出端。
当R1=R2=S1=S2=0时，时钟从CP1引入，Q0输出为二进制；从CP2引入，Q3输出为五进制。
时钟从CP1引入，二Q0接CP1,则Q3Q2Q1Q0输出为十进制（8421码）；时钟从CP2引入，而Q3接CP1，则Q0Q3Q2Q1输出为十进制（5421码）。
四、实验原理图及实验结果：1、实现0～9十进制计数。
1）实验原理图如下：（函数信号发生器：5V 3Hz 偏移2.5V方波）2）实验结果：解码器上依次显示0~9十个数字。
2、实现六进制计数。
1）实验原理图如下：（函数信号发生器：5V 3Hz 偏移2.5V方波）2）实验结果：解码器上依次显示0~5六个数字。
3、实现0、2、4、6、8、1、3、5、7、9计数。
1）实验原理图如下：（函数信号发生器：5V 3Hz 偏移2.5V方波）2）实验结果：解码器上依次显示0、2、4、6、8、1、3、5、7、9十个数字。
设计计数器的实验报告
设计计数器的实验报告设计计数器的实验报告引言：计数器是数字电路中常见的一个组件，它可以用来记录和显示某个事件的次数或周期。
本实验旨在设计一个简单的二进制计数器，通过实际操作和观察，加深对计数器的原理和实现方式的理解。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握计数器的设计原理和实现方法，具体包括以下几点：1. 了解计数器的基本概念和工作原理；2. 学习使用逻辑门和触发器构建计数器电路；3. 实际操作计数器电路并观察其输出结果。
二、实验器材1. 逻辑门集成电路（如与门、或门、非门等）；2. 触发器集成电路（如RS触发器、D触发器等）；3. 连线、电源、示波器等实验器材。
三、实验步骤1. 确定计数器的位数：根据实际需求，选择计数器的位数。
本实验以4位计数器为例。
2. 确定计数器的计数方式：根据实际需求，选择计数器的计数方式。
本实验以二进制计数方式为例。
3. 设计计数器的逻辑电路：根据所选择的位数和计数方式，设计计数器的逻辑电路。
以4位二进制计数器为例，可以使用4个D触发器构建。
将D触发器的时钟输入端串联，将每个D触发器的输出端连接到下一个D触发器的数据输入端，形成一个环形结构。
4. 连接电路并进行实验：按照设计好的逻辑电路连接实验器材，接入电源后，观察计数器的输出结果。
5. 调试和优化：如果计数器的输出结果不符合预期，可以检查电路连接是否正确，逻辑门和触发器是否工作正常，及时调试和优化。
四、实验结果与分析在本实验中，我们设计了一个4位二进制计数器，并成功实现了计数功能。
通过观察计数器的输出结果，可以发现计数器按照二进制方式进行计数，每次计数加1，当计数达到最大值时，会回到初始值重新开始计数。
通过实验可以得出以下结论：1. 计数器的位数决定了其能够表示的最大计数值，位数越多，最大计数值越大；2. 计数器的计数方式决定了其计数规律，二进制计数方式是最常见和简单的计数方式；3. 计数器的设计需要根据实际需求进行选择和优化，可以根据需要增加位数或者改变计数方式。
计数器的设计与应用实验报告
计数器的设计与应用实验报告
实验目的：
1.了解集成电路74LS163的性能及其应用；
2.掌握计数器的设计与应用。
实验原理：
计数器是用于计数的一个基本电路，计数器可以用来实现正向计数、反向计数、随意
计数等功能，常用于时序电路、频率测量电路、模拟电路、数字逻辑电路中。
74LS163是
一种4位二进制计数器，可以实现正向或者反向计数，通过设置各个输入端的状态并控制
时钟信号的变化实现不同的计数功能。
实验设备：
数字训练板、万用表、直流电源、示波器、74LS163芯片、14Pin插座
实验步骤：
1.将计数器芯片74LS163插入14Pin插座中，用万用表测量各个脚位之间的连接情
况；
2.将4位7段数码管与芯片74LS163相连，并根据芯片引脚的不同接法，设置好各个
脚位的状态，实现不同的计数功能；
3.连接示波器、直流电源等设备，将信号线分别连接到芯片74LS163的各个引脚上；
4.在设计的条件下，给芯片74LS163提供时钟信号，观察计数器的计数功能是否正常，必要时进行调整。
实验结果：
实验中，通过设计与调试，成功地实现了计数器的功能，包括正向计数、反向计数、
随意计数等多种功能，并通过连接示波器观测到了计数器在不同状态下输出的波形信号，
验证了计数器的正确性。
实验总结：
本实验通过对计数器的设计与应用，让我更深入地了解了计数器的性能与应用，掌握
了基本的设计方法。
同时，还发现在调试计数器时，时钟信号的稳定性对计数器的正确性
很重要，因此需要选用合适的时钟信号源并保证其稳定性。
通过实验，我认为有必要研究计数器的更高级应用，提高自己的水平与能力。
4位二进制计数器实验
计算机组成原理实验报告院系：专业：班级：学号：姓名：指导老师：2014年11月20日实验一 4位二进制计数器实验一、实验环境1. Windows 2000 或 Windows XP2. QuartusII9.1 sp2、DE2-115计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。
二、实验目的1、熟悉VHDL 语言的编写。
2、验证计数器的计数功能。
三、实验要求本实验要求设计一个4位二进制计数器。
要求在时钟脉冲的作用下，完成计数功能，能在输出端看到0-9，A-F 的数据显示。
（其次要求下载到实验版实现显示）四、实验原理计数器是一种用来实现计数功能的时序部件，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能。
计数器由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有RS 触发器、T 触发器、D 触发器及JK 触发器等。
计数器在数字系统中应用广泛，如在电子计算机的控制器中对指令地址进行计数，以便顺序取出下一条指令，在运算器中作乘法、除法运算时记下加法、减法次数，又如在数字仪器中对脉冲的计数等等。
计数器按计数进制不同，可分为二进制计数器、十进制计数器、其他进制计数器和可变进制计数器，若按计数单元中各触发器所接收计数脉冲和翻转顺序或计数功能来划分，则有异步计数器和同步计数器两大类，以及加法计数器、减法计数器、加/减计数器等，如按预置和清除方式来分，则有并行预置、直接预置、异步清除和同步清除等差别，按权码来分，则有“8421”码，“5421”码、余“3”码等计数器，按集成度来分，有单、双位计数器等等，其最基本的分类如下：计数器的种类⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧进制计数器十进制计数器二进制计数器进制可逆计数器减法计数器加法计数器功能异步计数器同步计数器结构N 、、、321下面对同步二进制加法计数器做一些介绍。
计数器实验原理
计数器实验原理
计数器实验的原理是基于电子数字技术实现的。
它通过将输入的电信号进行计数，并根据给定的规则输出相应的计数结果。
计数器的工作原理通常利用触发器和逻辑门电路来实现。
触发器是一种能够存储和传递信息的电子器件。
计数器中使用的触发器被称为“触发型计数器”，它能够周期性地切换输出状态，从而实现计数功能。
计数器通常有一个输入端，称为时钟输入。
时钟输入接收外部的时钟信号，根据时钟信号的变化来切换触发器的状态。
当时钟信号的边沿（上升沿或下降沿）到来时，触发器的状态会发生变化。
计数器一般有几个输出端，每个输出端对应一个计数值。
当时钟信号到来时，计数器根据规定的计数规则改变输出的计数值。
不同类型的计数器有不同的计数规则，常见的有二进制计数器、十进制计数器和BCD码计数器等。
计数器可以实现多种功能，如正向计数、负向计数、加法计数、减法计数、循环计数等。
通过不同的触发器和逻辑门的组合，可以实现各种复杂的计数功能。
计数器广泛应用于各个领域，如计算机、通信、测量等。
它们能够对事件、信号、数据等进行计数和统计，提供了有效的计数和计量手段。
实验四双向计数器设计
实验四 双向计数器设计一、实验目的学习时序电路的设计、仿真和硬件测试，进一步熟悉VHDL 设计技术； 掌握双向异步清零计数器（加/减1器）的设计方法。
二、设计描述及方法1． 设计电路的接口描述。
图5-1双向含异步清0和同步时钟使能的4位加法器管脚图如图5-1，引脚说明如下： • clk 是计数端口；• reset 是异步清零信号，高电平有效；• enable 是使能端，当它为高电平时，才能将加1器的输出值加载到锁存器的数据端 • dir 是加减操作的控制选择，高电平加1器；低电平减1器 • yout[3..0]是四位数据输出端，通过锁定数码管用以显示输出数据； •cout 是计数溢出端。
2． 真值表。
如表5-1所示：表5-1 双向含异步清0和同步时钟使能的4位加法器真值表3． 电路设计基本方法To 7-segment decoder To a LED这是一个单时钟十六进制计数器；“双向”指的是加1还是减1操作，可以用语句if dir=’1’then …else实现；“异步清零”指的是只要reset为高电平，立即清零，而不需要等待时钟脉冲（计数脉冲）到来；“同步时钟使能”是指当enable有效时还不能立即把内部输出值加载到锁存器的数据端，而是需要等到下一个时钟，在时钟信号的控制下再相应。
三、设计步骤完成计数器的VHDL描述，并对其进行波形仿真，确定结果正确。
四、实验思考题1．如果减1计数，要求计数器到零有进位输出，有何变化？2．如果改成同步清0，该做如何变化？改成异步时钟使能呢？3．如果要求给计数器设定初值，在程序上又该如何实现？如果要在数码管体现，在管脚锁定上又该如何变化？。
实验四两位十进制计数器显示实验
实验四两位十进制计数器显示实验——综合实验一、实验目的1、学生在掌握所学知识（模拟电路、数字电路、VHD语言等）的基础之上，通过进行该实验可将有关知识的连贯起来，提高自己本身的综合能力。
2、该实验的参考程序有错，学生通过该实验可以深入的了解和掌握EDA。
二、实验要求1、编写计数器程序。
2、编写扫描显示程序。
3、组成两位十进制计数器的显示功能。
三、实验设备1、计算机一台2、EDA——Ⅳ实验箱一台四、实验提示（1）该实验应该分为三部分完成：计数器模块、扫描显示模块和综合部分。
（2）输入信号：计数信号、手动清零、手动允许和手动复位信号。
（3）输出信号：七段码输出信号和位选编码信号。
（4）接口引脚的分配，参考附录三。
五、实验报告要求1、分别叙述计数器和扫描显示的工作原理和设计原理。
2、绘制它们的程序流程图并进行程序分析。
3、详细叙述和总结实验过程并进行仿真实验与硬件实验的分析。
参考1、LED显示程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity tled isport(din: in std_logic_vector(7 downto 0);sn: out std_logic_vector(2 downto 0);clk: in std_logic;LED7: out std_logic_vector(6 downto 0));end tled;architecture behv of tled issignal he: std_logic_vector(3 downto 0);signal ds: std_logic_vector(2 downto 0);beginprocess (din)begin。
when "0000" => LED7 <="0111111"; --"0" / 39hwhen "0001" => LED7 <="0000110"; --"1" / 06hwhen "0010" => LED7 <="1011011"; --"2" / 5Bhwhen "0011" => LED7 <="1001111"; --"3" / 4Fhwhen "0100" => LED7 <="1100110"; --"4" / 66hwhen "0101" => LED7 <="1101101"; --"5" / 6Dhwhen "0110" => LED7 <="1111101"; --"6" / 7Dhwhen "0111" => LED7 <="0000111"; --"7" / 07hwhen "1000" => LED7 <="1111111"; --"8" / 7Fhwhen "1001" => LED7 <="1101111"; --"9" / 6Fhwhen "1010" => LED7 <="1110111"; --"A" / 77hwhen "1011" => LED7 <="1111100"; --"b" / 7Chwhen "1100" => LED7 <="0111001"; --"C" / 39hwhen "1101" => LED7 <="1011110"; --"d" / 5Ehwhen "1110" => LED7 <="1111001"; --"E" / 79hwhen "1111" => LED7 <="1110001"; --"F" / 71hwhen others => LED7 <="0000000"; --"不显示示"end case;sn <= ds; --"位选信号"end process;end behv;参考2、十进制计数器程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY cntA isport(CLK,RST,EN :in std_logic;Dout : out std_logic_VECTOR ( 3 Downto 0 );Cy : out std_logic);end cntA ;architecture Cm of cntA isbeginProcess (CLK,RST,EN)Variable Cqi : std_logic_VECTOR ( 3 Downto 0 );BeginIf RST ='1' Then Cqi :=(Others =>'0');Elsif CLK'Event and CLK='1' thenIf EN='1' thenIf Cqi < "1010" then Cqi :=Cqi;else Cqi :=(others =>'0');end If;end If;end If;IF Cqi="1110" Then Cy <= '1' ;Dout <= "0000";else Cy <='0';Dout <= Cqi;end If;END Process;End Cm;参考3、顶层原理图。
双向bcd计数器输出函数设计
双向bcd计数器输出函数设计1.引言概述部分的内容可以按照以下方式撰写：1.1 概述双向BCD计数器是一种常用的计数器，在电子系统中经常被用于实现数字计数功能。
BCD（二进制码十进制）是一种用二进制码表示十进制数的方法，它将一个十进制数的每个数位用4位二进制数来表示。
双向BCD 计数器允许在正向和反向两个方向上对BCD计数器进行递增或递减操作。
本文将着重讨论双向BCD计数器的输出函数设计。
输出函数是指计数器在不同状态下输出的信号或数值。
通过设计合理的输出函数，可以实现对计数器的灵活控制和适应不同应用场景的要求。
本文将从双向BCD计数器的基本原理入手，分析其工作原理和计数过程。
然后，重点讨论如何设计一个高效可靠的输出函数，以满足实际应用中的需求。
本文的目的是帮助读者全面了解双向BCD计数器的原理和输出函数设计方法，并为读者提供一些实用的设计思路。
通过本文的学习，读者将能够理解双向BCD计数器的工作原理，并能够设计出符合自己需求的输出函数。
接下来，本文将首先介绍双向BCD计数器的基本原理，包括计数器的结构和工作方式。
然后，将详细探讨如何设计一个高效可靠的输出函数，包括输出信号的选择、计数器的控制逻辑和相关的编程方法。
最后，将对本文进行总结，并展望双向BCD计数器在未来的发展前景。
通过本文的阅读，读者将能够掌握双向BCD计数器输出函数的设计方法和技巧，从而能够应用到实际的电子系统中，实现数字计数的功能。
希望本文能够对读者在电子设计领域的学习和工作有所帮助。
1.2 文章结构本文按照以下结构组织：1. 引言：介绍双向BCD计数器输出函数设计的背景和意义。
1.1 概述：简要说明双向BCD计数器以及其在数字电路中的应用。
1.2 文章结构：本节内容，介绍文章整体的结构和各个章节的内容。
1.3 目的：阐述本文撰写的目的和意义。
2. 正文：详细论述双向BCD计数器的原理和输出函数设计。
2.1 双向BCD计数器的基本原理：介绍双向BCD计数器的工作原理、结构和特点。
计数器的编程设计
桂林电子科技大学实验报告2015-2016学年第二学期EDA 技术与应用覃琴计数器的编程设计魏春梅实验四 计数器的编程设计HDL 文本输入法设计加法计数器电路，并通过电路仿真和硬件 验证，进一步了解加法计数器的功能和特性。
C 2学会用Verilog HDL 文本输入法设计减法计数电路，并通过电路仿真和硬件验 证，进一步了解减法计数器的功能和特性。
二、 实验原理2位十进制加减法计数器电路的元件符号如图 6.1所示，其中clk 是时钟端，上 升沿触发，clr 异步清零，低电平有效；en 使能控制端，高电平有效；sel 是加减 控制端，当sel 为1时，计数器计数，当sel 为0时，计数器减计数；q 是计数器 的输出端，cout 是计数器的进位输出端。
2位十进制加减法计数器元件符号图三、 实验设备、实验目的开课单海洋信息工程学院 适用年级、专业 13 级电子信息工程CD 学会用Verilog①EDA实训仪1台②计算机1台（装有Quartusll软件）四、实验内容在Quartusll 软件中，按照实验原理中 2 位十进制加减法计数电路的元件符号图，用Verilog HDL编程设计2位十进制加减法计数器电路，然后进行编辑、编译、仿真、引脚锁定，并下载到EDA实训仪中进行验证。
注：用EDA实训仪上的拨动幵关S2〜SO分别作为计数器异步清零输入端clr、使能端en和加减法控制端sel ;按键K8作为计数器的时钟输入端clk，用数码管SEG1 和SEG0乍为计数器的十位和个位输出端q；发光二极管L0作为计数器的进位输出端cout 。
五、实验预习要求①复习理论课本有关计数器的内容，并认真阅读实验指导书，分析，掌握实验原理，熟悉理论课本中Quartus ll 软件的使用方法。
②按照实验内容的要求，编写相应的实验程序，写出相应的实验步骤。
1、Verilog HDL 程序2、仿真波形图3、结果图六、实验总结①用Verilog HDL进行加计数器和减计数器电路设计的方法1、新建工程2、新建Verilog HDL 文件3、编辑源程序异步清零输入端clr 、下降沿有效。
实验四、 计数器的设计 电子版实验报告
实验四：计数器的设计实验室：信息楼247 实验台号： 4 日期：专业班级：机械1205 姓名：陈朝浪学号： 20122947一、实验目的1. 通过实验了解二进制加法计数器的工作原理。
2. 掌握任意进制计数器的设计方法。
二、实验内容（一）用D触发器设计4位异步二进制加法计数器由D触发器组成计数器。
触发器具有0和1两种状态，因此用一个触发器就可以表示1位二进制数。
如果把n个触发器串起来，就可以表示N位二进制数。
（用两个74LS74设计实现）（二）利用74LS161设计实现任意进制的计数器设计要求：学生以实验台号的个位数作为所设计的任意进制计数器。
先熟悉用1位74LS161设计十进制计数器的方法。
①利用置位端实现十进制计数器。
②利用复位端实现十进制计数器。
提示：设计任意计数器可利用芯片74LS161和与非门设计，74LS00为2输入与非门，74LS30为8输入与非门。
74LS161为4位二进制加法计数器，其引脚图及功能表如下。
三、实验原理图1.由4个D触发器改成的4位异步二进制加法计数器2.由74LS161构成的十进制计数器四、实验结果及数据处理1.4位异步二进制加法计数器实验数据记录表2. 画出你所设计的任意进制计数器的线路图，并说明设计思路。
设计思路：四进制为四个输出Q3Q2Q1Q0=0000,0001,0010,0011循环，第一个无效状态为0100 1，置位法设计四进制计数器：当检测到输入为0011时，先输出显示3，然后再将D置于低电位，计数器输出Q3Q2Q1Q0复位。
2，复位法设计四进制计数器：当检测到第一个无效状态0100时，通过与非门的反馈计数器的Cr首先置于低电平使计数器复位为0000。
五、思考题1. 由D触发器和JK触发器组成的计数器的区别?答：D触发器是cp上升沿触发，JK触发器是下降沿触发。
2. 74LS161是同步还是异步，加法还是减法计数器?答：同步。
加法计数器。
3. 设计十进制计数器时将如何去掉后6个计数状态的?答：加一个与非门形成负反馈。
实验四计数器电路设计
实验四计数器电路设计实验四、计数器电路的设计一、实验目的1、掌握计数器电路的设计方法；2、进一步掌握电路的设计、编译、仿真和下载测试的方法。
二、实验要求1、基本要求1)设计一个具有异步复位和同步使能的4位二进制加法计数器2)设计一个具有异步复位和同步使能、并行置数的加减可控的8位二进制计数器3)设计一个具有异步复位和同步使能的BCD码加法计数电路，2、扩展要求1）设计一个具有异步复位和同步使能的六十进制加法计数电路2）设计一个具有异步复位和同步使能的二十四进制加法计数电路三、实验原理四、实验内容及步骤1、建立一个工程项目，路径如：D:\A0512301\forth，项目名和顶层实体名为count。
2、设计一个具有异步复位和同步使能的4位二进制计数器，并进行编译仿真与下载测试；3、设计一个具有异步复位和同步使能、并行置数的加减可控的8位二进制计数器，并进行编译仿真与下载测试；4、设计一个具有异步复位和同步使能的十进制加法计数电路，并进行编译仿真与下载测试；五、参考程序1、四位加法计数器LIBRARY IEEE ;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL ;ENTITY CNT4 ISPORT ( CLK : IN STD_LOGIC ;Q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) ) ;END ;ARCHITECTURE bhv OF CNT4 ISSIGNAL Q1 : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINPROCESS (CLK)BEGINIF CLK'EVENT AND CLK = '1' THEN Q1 <= Q1 + 1 ;END IF;END PROCESS ;Q <= Q1 ;END bhv;2、异步复位，同步使能十进制加法计数器LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CNT16 ISPORT (CLK,RST,EN : IN STD_LOGIC;CQ : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);COUT : OUT STD_LOGIC );END CNT16;ARCHITECTURE behav OF CNT16 ISBEGINPROCESS(CLK, RST, EN)VARIABLE CQI : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); BEGINIF RST = '1' THEN CQI := (OTHERS =>'0') ; --计数器异步复位ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN --检测时钟上升沿 IF EN = '1' THEN --检测是否允许计数（同步使能） CQI := CQI + 1;END IF;END IF;IF CQI = 15 THEN COUT <= '1'; --计数大于9，输出进位信号ELSE COUT <= '0';END IF;CQ <= CQI; --将计数值向端口输出END PROCESS;END behav;3、8位二进制加减计数器LIBRARY IEEE；USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；ENTITY updowncnt8 ISPORT(clr,clk,ena,load,updown:IN STD_LOGIC；d:IN INTEGER RANGE 0 TO 255；cout:OUT STD_LOGIC；q:BUFFER INTEGER RANGE 0 TO 255)；END updowncnt8；ARCHITECTURE one OF updowncnt8 ISBEGINPROCESS(clk，ena，clr，d，load，updown)BEGINIF CLR='0' THEN q <= 0；ELSIF clk'EVENT AND clk='1' THENIF load = '1' THEN q <= d；ELSIF ena='1' THENIF updown = '0' THEN q <= q+1；IF q = 255 THEN COUT <= '1'；END IF；ELSE q <= q-1；IF q = 0 THEN COUT <= '1'；END IF；END IF；END IF；END IF；END PROCESS；END one；六、实验报告根据以上的实验内容写出实验报告，包括程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试和详细实验过程；给出程序分析报告、仿真波形图及其分析报告。
两位计数器实训报告
一、实验背景随着电子技术的不断发展，计数器在数字电路中的应用越来越广泛。
计数器作为一种基本的数字电路，可以实现计数、定时、分频等功能。
本次实训旨在通过搭建两位计数器电路，加深对计数器原理的理解，并掌握计数器的设计与实现方法。
二、实验目的1. 理解计数器的原理和功能。
2. 掌握集成触发器构成计数器的方法。
3. 学会使用中规模集成计数器，并进行功能测试。
4. 熟悉Proteus仿真软件的使用，验证电路设计的正确性。
三、实验原理计数器是一种用以实现计数功能的数字电路，其基本原理是利用触发器实现计数功能。
常见的触发器有D触发器、T触发器、JK触发器等。
本实验采用D触发器构成两位计数器。
四、实验仪器与材料1. 实验箱2. 集成触发器（如CC4013）3. 中规模集成计数器（如CC40192）4. 7段数码管5. 电阻、电容等6. Proteus仿真软件五、实验步骤1. 电路设计（1）根据实验要求，设计两位计数器电路，包括D触发器、CC40192计数器、7段数码管等元件。
（2）利用Proteus仿真软件绘制电路原理图，并进行仿真测试。
2. 电路搭建（1）按照电路原理图，在实验箱上搭建两位计数器电路。
（2）检查电路连接是否正确，确保电路连接牢固可靠。
3. 功能测试（1）给计数器电路通电，观察7段数码管显示的计数值。
（2）通过按键控制计数器的计数方向（加法或减法）。
（3）测试计数器的计数范围、计数速度等性能指标。
4. 仿真测试（1）在Proteus软件中，将设计的电路原理图导入仿真环境。
（2）设置仿真参数，如时钟频率、计数范围等。
（3）观察仿真结果，验证电路设计的正确性。
六、实验结果与分析1. 电路搭建按照实验步骤，成功搭建了两位计数器电路，并连接了7段数码管进行显示。
2. 功能测试通过按键控制，计数器可以正常进行加法或减法计数，计数值在0-99之间变化。
7段数码管显示的计数值准确无误。
3. 仿真测试在Proteus软件中，对设计的电路进行了仿真测试。
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实验四 双向计数器设计
一、
实验目的
学习时序电路的设计、仿真和硬件测试，进一步熟悉VHDL 设计技术； 掌握双向异步清零计数器（加/减1器）的设计方法。
二、
设计描述及方法
1． 设计电路的接口描述。
图5-1双向含异步清0和同步时钟使能的4位加法器管脚图
如图5-1，引脚说明如下： • clk 是计数端口；
• reset 是异步清零信号，高电平有效；
• enable 是使能端，当它为高电平时，才能将加1器的输出值加载到锁存器的数据端 • dir 是加减操作的控制选择，高电平加1器；低电平减1器 • yout[3..0]是四位数据输出端，通过锁定数码管用以显示输出数据； •
cout 是计数溢出端。
2． 真值表。
如表5-1所示：
表5-1 双向含异步清0和同步时钟使能的4位加法器真值表
3． 电路设计基本方法
To 7-segment decoder To a LED
这是一个单时钟十六进制计数器；
“双向”指的是加1还是减1操作，可以用语句if dir=’1’then …else实现；
“异步清零”指的是只要reset为高电平，立即清零，而不需要等待时钟脉冲（计数脉冲）到来；
“同步时钟使能”是指当enable有效时还不能立即把内部输出值加载到锁存器的数据端，而是需要等到下一个时钟，在时钟信号的控制下再相应。
三、设计步骤
完成计数器的VHDL描述，并对其进行波形仿真，确定结果正确。
四、硬件验证(选做)
1．选择实验电路结构5对该设计进行硬件验证。
在该实验电路结构中，将键8（PIO7）对应为reset控制信号，键7（PIO6）对应为
enable控制信号，键6（PIO5）对应为dir控制信号，yout是计数输出接数码1
（PIO19-PIO16，低位靠右），计数溢出cout接发光管D8（PIO15）；时钟clk接clock0，通过短路帽选择4Hz信号。
2．查阅系统引脚对照表，完成引脚锁定。
3．重新编译成功后，完成器件的下载配置。
4．在实验装置上验证结果，检查是否能完成所设计的电路功能。
五、实验思考题
1．如果减1计数，要求计数器到零有进位输出，有何变化？
2．如果改成同步清0，该做如何变化？改成异步时钟使能呢？。