集成计数器

实验三集成计数器

一、实验目的

1.熟悉集成计数器的逻辑功能和各控制端的作用，弄清同步清除（置位）和异步清除（置位）的区别；

2.熟悉集成计数器的级联扩展；

3.熟悉用集成计数器实现任意模计数和分频的方法。

二、实验原理（简要）

计数器是数字电路中应用最广的功能部件，除用于计数，分频外，还用于定时、产生序列信号及进行数据处理等。集成计数器类型很多，且在时钟输入，清除，置位，使能控制方式上各具特点。

1.异步计数器74LS290

74LS290（T4290）是模二—五—十异步计数器，具有计数、清除、置九功能。简化原理图

74LS290包含两个独立的下降沿触发计数器，清除端和置9端两计数器公用。模2计数器的时钟输入端为A(CP1)，输出端为Q A

模5计数器的时钟输入端为B（CP2），输出端由高位

；

到低位为Q D,Q C,Q B;异步置9端为S9(1)和S9(2)，高有效，即只要S9(1).S9(2)=1,则输出Q D Q C Q B Q A为1001；异步清除端为R0(1)和R0(2)，当R0(1).R0(2)=1且S9(1).S9(2)=0时，输出Q D Q C Q B Q A=0000；只有R0(1).R0(2)=0,S9(1).S9(2)=0，即两者全无效时，74LS290才能执行计数操作。

2.同步计数器74LS161

74LS161是模16（4位二进制）同步计数器，具有计数、预置、保持，清除功能。74LS161的表示符号如图。

CK计数器脉冲输入端，上升沿触发；

D、C、B、A并行数据输入端，D为最高位；

Q D,Q C,Q B,Q A并行数据输出端，Q D为最高位；

Oc串行进位输出端，Oc=Q D Q C Q B Q A T;

Cr异步清除端，低有效；

L D同步预置端，低有效，当L D=0时，由CK上升沿将并行输入数据送到计数器输出端，与P、T无关（Cr=1）;

P、T计数允许端，高有效，只有P、T均为1时，才有可能计数，P、T中有1个为0，则保持（Cr=L D=1）。

74LS163与74LS161功能一样，引脚相同，只是清除方式不同。后者是异步清除，前者是同步清除。

三、器件

1.74LS90二—五—十进制异步计数器2片

2.74LS1614位二进制同步计数器1片

3.74LS1634位二进制同步计数器1片

4.74LS00四2输入与非门1片

5.74LS10三3输入与非门1片

6.74LS14六施密特触发器1片

7.电阻：62Ώ、300Ώ（2），1.5KΏ、4.7kΏ,电容：0.1uF,LED(2),喇叭等

四、实验内容与主要步骤

1．74LS290功能测试

（2）按功能表将74LS290接成模5计数器。以100KHZ信号作CP，用示波器观测并记录CP、Q B、Q C、Q D的同步波形。取Q D作示波器的同步触发信号。

图一

2．用74LS90实现模10计数器

（1）8421码计数器：先以“kHZ”作CP，观测并记录CP、Q A、Q B、Q C、Q D的同步波形。

图3

4.异步清除和同步清除功能比较

（1）采用复位法将74LS161和74LS163分别接成模6计数器，观测CP、Q A、Q B、Q C、Cr

各点同步波形，仔细比较两者的异同。

图4

5.用74LS161（或74LS163）构成数控分频器

采用Oc置补法，先将74LS161接成模6计数器，测试各点同步波形；然后再改变输入端的

预置补数，观察进位输出Oc和输入信号CP间分频比的变化。

a模5计数器

b8421码模10计数器

c5421码模10计数器

d74LS161模6计数器

e74LS163模6计数器

f74LS161构成数控分频器

五、思考题

1.如何用74LS290实现模15计数器？有几种常用方法？

可以用两片74LS290级联实现模15计数器，有M=3x5，先反馈后级联；先级联后反馈这两种方法。

2.如何用74LS163实现模15计数器？有几种常用方法？

有清0法和预置法两种。

六、总结

这是本学期最后一次电子与线路硬件实验，这次的实验较前两次实验简单，没有复杂的电路需要搭建，比较容易查出错误。弄清楚了同步清除与异步清除的区别。