计数器及其应用

输入脉冲数 Q3 输出 Q2 Q1 Q0
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 0 1 1
4 0 1 0 0
5 0 1 0 1
6 0 1 1 0
7 0 1 1 1
8 1 0 0 0
9 1 0 0 1
减计数
3．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。
实验内容
1．用74LS74构成4位二进制异步加法计数器。 (1) 按图3.7.1接线， RD接至逻辑开关输出插口， 将低位CP0 端接单次脉冲源，输出端Q3、Q2、 Q1、Q0 接逻辑电平显示器，各SD接高电平“1”。 (2) 清零后，逐个送入单次脉冲，观察并列表记 录 Q3-Q0 状态。 (3) 将单次脉冲改为1Hz的连续脉冲，观察Q3Q0的状态。 (4) 将1Hz的连续脉冲改为1KHz，用双踪示波器 观察CP、Q3、Q2、Q1、Q0 端波形，描绘之。 (5) 将图3.7.1电路中的低位触发器的Q端与高一 位的CP端相连接，构成减法计数器，按实验内 容2)，3)，4)进行实验，观察并列表记录 Q3-Q0
实验五 计数器
* 实验目的
* 实验原理
* 实验内容及步骤
* 实验仪器与器件
* 实验报告要求
一、实验目的
学习用集成触发器构成计数器的方 法 掌握中规模集成计数器的使用及功 能测试方法 运用集成计数器构成1/N分频器
二、实验原理
计数是最基本的逻辑运算，计数器不仅用来计 算输入脉冲的数目，而且还用作定时电路、分频电 路和实现数字运算等，而且它是一种十分重要的时 序电路。
用D触发器或JK触发器可以构成异步二 进制加法计数器。下图是用四个D触发器构 成的二进制加法计数器。其中每个D触发器 作为二分频器。在RD作用下计数器清“0”。 当第一个CP脉冲上升沿到来时，Q0由“0” 变成“1”，当第二个CP脉冲到来后，Q0 由 “1”变成“0”，这又使得Q1由0变成1，依 次类推，实现二进制计数。
(5) 将图3.7.1电路中的低位触发器的Q端与高一 位的CP端相连接，构成减法计数器，按实验内 容2)，3)，4)进行实验，观察并列表记录 Q3-Q0 的状态。 2．测试或同步十进制可逆计数器的逻辑功能(1) 清除(2) 置数(3) 加计数(4) 减计数 3．图3.7.3所示，用两片组成两位十进制加法计数 器，输入1连续计数脉冲，进行由00—99累加计 数，记录之。 4．将两位十进制加法计数器改为两位十进制减法 计数器，实现由99—00递减计数，记录之。 5．按图3.7.4电路进行实验，记录之。 6．按图3.7.5或图3.7.6进行实验，记录之。 7．设计一个数字钟移位60进制计数器并进行实验。
输
CR
入
D3 D2 D1
输
出
D0 Q3 Q2 Q1 Q0
1
0
×
0
×
×
×
×
× × × ×
D C B A
0
D
0
C
0
B
0
A
0
0
1
1
↑
1
1
↑
×
×
×
×
×
×
×
×
加 计 数
减 计 数
当清除端为高电平“1”时，计数器直接清零；置低电平则 执行其它功能。 当为低电平，置数端也为低电平时，数据直接从置数端置 入计数器。 加法计数
注：下面的动画有问题，锁存器的输入端应 接在计数器的输出端，且复位数字13的1应连 接在192（2）的Q0，13的3应连接在192（1） 的Q0Q1，以后有时间再修改
四、实验仪器与器件
数字电路实验箱 双踪示波器 共阴极数码显示管 集成电路： 74LS74 74LS192 数码管 CC4511 1个 1台 1个
下图是由CC40192利用进位输出CO控制高一位的 CPU端构成的加数级联图。
4．实现任意进制计数 用复位法获得任意 进制计数器 假定已有N进制计 数器，而需要得到一个 M进制计数器时，只要 M＜N，用复位法使计 数器计数到M时置“0”， 即获得M进制计数器。 如右图所示为一个由十 进制计数器接成的6进 制计数器。
计数器的种类很多。按计数的数制，可分为二 进制、十进制及任意进制。按工作方式可分为异步 和同步计数器两种。按计数的顺序又可分为加法 （正向）、减法（反向）和加减（可逆）计数器。
计数器通常从零开始计数，所以应该具有清零 功能。有些集成计数Fra Baidu bibliotek还有置数功能，可以从任意 数开始计数。
1.异步二进制加法计数器
2.中规模十进制集成计数器
74LS192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 符号如图所示。
图中 置数端 —加计数端 —减计数端 —非同步进位输出端 —非同步借位输出端 — 清除端 、 、 、 —计数器输入端 、 、 、 —数 据输出端 CC40192（同74LS192，二者可互换使用）的功能 如表，说明如下：
2片 2片 １个 1片
五、实验报告要求
整理实验数据，画出要求的 状态图。 整理实验所得的8421码计数 真值表，画出CP1、QA、QB、 QC、QD各点对应波形。