6 触发器与计数器的应用

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要求:写出设计过程,以及记录实验结果,画出示波器所观察得 到的波形图,分析理论设计与实验结果是否一致。
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(二)提高部分
4.用74LS161或者74LS90设计一个M=9,占空比为50%的 分频器,用示波器观察波形和占空比。
5.用分频器与双四选一数据选择器74LS153相结合,实现一个信号为 1001序列发生器,要求写出设计过程,并用实验来验证设计是否正确, 记录实验结果,并且分析实验结果与理论设计是否有出入。 (提示:数据选择器的地址端用脉冲波来控制)
二、实验所用器件及实验原理
1RD 1D 1CP 1SD 1Q 1Q GND VCC 2RD 2D 2CP
2SD S C1 2D R 2Q 1SD 1CP 1D 1RD S C1 1D R 1Q
1CP 1K 1J 1SD 1Q 1Q 2Q GND
VCC 1RD 2RD 2CP 2K 2J 2SD 2Q
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数字电路与逻辑设计实验
实验七 触发器与计数器的应用
数字电路实验室 国家级电工电子实验中心
一、实验目的

1.掌握触发器的功能及触发特性。 2.了解计数器的基本结构,掌握用触发器构
成计数器的方法。

3.理解分频和计数的概念,掌握任意进制计
数器的构成方法
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。 CT=0 .。 M1
M2 G3 G4
CTR DIV16
3CT=15 C5/2,3,4 +
CO
0 1 0 0
d0 d1 d2 d3
1,5D
[1] [2] [4] [8]
Q0 Q1 Q2 Q3
用74LS161 置数方式 构成的M=12 逻辑图
&

.。
CTR DIV16
。 M1
M2 G3 G4
CT=0
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RD
[1] [2] [4] [8] Q0 Q1 Q2 Q3
LD
ENP
ENTLeabharlann Baidu
CP
d3 d2 d1 d0 d3 d2 d1 d0
工作状态 清 零 置 数
d0
Q2 Q3 ENT LD
1,5D
0 1 1 1 1
— 0 1 1 1
— — 1 0 —
— — 1 1 0
— — — — —
d1 d2 d3
— — — — 加法计数 — — — — — —
16
14
1SD 1J 1CP
1
S 1J C1 1K R 1Q 1Q
74LS74 D触发器管脚图与逻辑符号
1 2 3 4 5 6 7
15
2
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13 12 11 10 9 8
14
1Q
1K 1RD
3 4 5
13 12
2SD 2J 2CP
S 1J C1 1K R 2Q 2Q
6.用八选一模拟数据选择器74HCT4051来实现阶梯波,要求写 出设计过程,并用实验来验证设计是否正确,记录实验结果,并 且分析实验结果与设计是否有出入。(提示:用电阻分压,分别 输入数据选择器的数据端,地址端口用脉冲波进行控制)
7.用Multisim仿真软件设计实验内容4、5、6,用逻辑分析仪来观察 并分析输出波形。
Q 0 Q3 Q2 Q 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0
“0” R1 R2 P1 P2
.
CTR
& CT=0 & Z6
CTR
R1 R2 P1 P2 “0”
Q0
& CT=0
.
&
Z6
CP1
+ DIV2 6CT=1 DIV5 0
3CT=15 C5/2,3,4 +
CO
CP
d0 d1 d2 d3
1,5D
[1] [2] [4] [8]
Q0 Q1 Q2 Q3
用74LS161 清零方式 构成的M=12 逻辑图

&
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四、实验内容 (一)基础实验部分
1、J-K触发器逻辑功能的测试
在双J-K触发器74LS112中选定一个J-K触
CP2
+ 6CT=4
CT
0

加法计数
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三、实验原理
序号 9 0 1 2 3 4 5 6 Q 3 Q 2 Q 1 Q0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0
序号 0 1 2 3 4 5 6 7
发器,令它的==1,J、K接逻辑开关,CP接单 脉冲源,Q接指示灯,先使Qn=0(使用RD端
JK触发器功能测试表
使触发器置“0”),再按表2.7.10改变J、K及
CP,观察指示灯,记录结果,再使Qn=1,同样 按表2.7.10改变J、K及CP,观察指示灯,记录 结果。(注:JK 触发器下降沿有效)。
0
1 2 3 4 5 6 7
13 12 11 10 9 8
CP1
GND Q1 Q2
+ DIV2 6CT=1 DIV5 0
Q0 Q1 Q2 2 Q3
74LS90不同码制状态表
8421BCD码 序号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 5421BCD码 Q0 Q3 Q2 Q1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0
要求:写出设计过程,以及记录实验结果,画出示波器所观察到的波 形图,分析理论设计与实验结果是否一致。
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(一)基础实验部分
3.用74LS161实现M=10和M=24的计数器,要求其最高
位的占空比为50%。CP接实验箱上的单脉冲信号,或接 f=1~2Hz的连续脉冲,输出Q3、Q2、Q1、Q0 从高到低 依次接指示灯显示或者接实验箱上的数码显示输入 D、C、 B、A ,记录显示结果。结果正确,再用示波器的一个输 入端接外部CP,一个端口接计数器最高位,观察其输出 波形与输入波形之间的关系。
VCC QCC Q0 Q1
RD LD ENP ENT CP
。 CT=0 。 M1
M2 G3 G4
CTR DIV16
74LS161功能表
CO
16
1
O
15
CP D0 D1 D2 D3 ENP
CR
QCC
2 3 4 5 6 7 8
3CT=15 C5/2,3,4 +
14 13 12 11 10
Q0 Q1 Q2 Q3 ENT LD O
1SD 2Q 2Q
2CP 2D 2RD
11
6 7
10
2Q
2K 2RD
74LS112 JK触发器管脚图与逻辑符号
8
9
CTR
CP2 R1 R2 NC VCC P1 P2 CP1 NC Q0 Q3
R1 R2 P1 P2
14
& CT=0 & Z6
74LS90的管脚图 与逻辑符号
74LS90的功能表
输 入 RD=R1· R2 PD=P1· P2 CP 1 0 0 1 × × 输 出 Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 0 0 0 0 0 1
保 持
74LS161的管脚图与逻辑符号
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9
— — — — 保持,C=0
序号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
序号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1
Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0
RD
“1” LD “1” ENP “1” ENT
RD “1” LD ENP “1” “1” ENT CP
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(一)基础实验部分

2.用74LS90实现M=9和M=16的计数器,CP接实验箱上 的单脉冲信号,或接f=1~2Hz的连续脉冲,输出Q3、Q2、 Q1、Q0 从高到低依次接指示灯显示或者接实验箱上的数 码显示输入D、C、B、A ,记录显示结果。结果正确,再 用示波器的一个输入端接外部CP,一个端口接最高位,观 察其输出波形与输入波形之间的关系。(注:用示波器观 察波形时CP接1KHz的脉冲信号)
CP1
.
+ DIV2 6CT=1 DIV5 0
Q0 Q1 Q2 2 Q3
Q1 Q2
CP2
+ 6CT=4
CT 2
CP2
+ 6CT=4
CT
Q3
用74LS90 置数方式构 成的M=7逻辑图
用74LS90 清零方式构 成的M=7逻辑图
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CR CP D0 D1 D2 D3 ENP GND
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