集成计数器及其应用
北京科技大学数电实验四 Quartus II集成计数器及移位寄存器应用
北京科技大学实验报告学院:高等工程师学院专业:自动化(卓越计划)班级:自E181姓名:杨威学号:41818074 实验日期:2020 年5月26日一、实验名称:集成计数器及其应用1、实验内容与要求(1)用74161和必要逻辑门设计一个带进位输出的10进制计数器,采用同步置数方法设计;(2)用两个74161和必要的逻辑门设计一个带进位输出的60进制秒计数器;2、实验相关知识与原理(1)74161是常用的同步集成计数器,4位2进制,同步预置,异步清零。
引脚图功能表其中X。
3、10进制计数器(1)实验设计1)确定输入/输出变量输入变量:时钟信号CLK、复位信号CLRN;输出变量:计数输出QD、QC、QB、QA,进位输出RCO,显示译码输出OA、OB、OC、OD、OE、OF、OG2)计数范围:0000-10013)预置数值:00004)置数控制端LDN:计数到1001时输出低电平5)进位输出RCO:计数到1001时输出高电平画出如下状态转换表:CP QDQCQBQA0 00001 00012 00103 00114 01005 01016 01107 01117 10009 100110 0000(2)原理图截图仿真波形如下功能验证表格CLRN QD QC QB QA RCO0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 01 0 0 1 0 01 0 0 1 1 01 0 1 0 0 01 0 1 0 1 01 0 1 1 0 01 0 1 1 1 01 1 0 0 0 01 1 0 0 1 11 0 0 0 0 04、60进制秒计数器(1)实验设计1)确定输入/输出变量输入变量:时钟信号CLK、复位信号CLRN;输出变量:计数十位输出QD2、QC2、QB2、QA2和计数个位输出QD1、QC1、QB1、QA1,进位输出RCO2)计数范围:0000 0000-0101 10013)预置数值:0000 00004)置数控制端LDN1(个位):计数到0101 1001时输出低电平5)清零端CLRN2(十位):计数到0110时输出低电平6)ENT:个位计数到1001时输出高电平7)进位输出RCO:计数到1001时输出高电平画出如下状态转换表CP QD2QC2QB2QA2QD1QC1QB1QA1CPQD2QC2QB2QA2QD1QC1QB1QA1CPQD2QC2QB2QA2QD1QC1QB1QA10 0000 0000 20 0010 0000 40 0100 00001 0000 0001 21 0010 0001 41 0100 00012 0000 0010 22 0010 0010 42 0100 00103 0000 0011 23 0010 0011 43 0100 00114 0000 0100 24 0010 0100 44 0100 01005 0000 0101 25 0010 0101 45 0100 01016 0000 0110 26 0010 0110 46 0100 01107 0000 0111 27 0010 0111 47 0100 01118 0000 1000 28 0010 1000 48 0100 10009 0000 1001 29 0010 1001 49 0100 100110 0001 0000 30 0011 0000 50 0101 000011 0001 0001 31 0011 0001 51 0101 000112 0001 0010 32 0011 0010 52 0101 001013 0001 0011 33 0011 0011 53 0101 001114 0001 0100 34 0011 0100 54 0101 010015 0001 0101 35 0011 0101 55 0101 010116 0001 0110 36 0011 0110 56 0101 011017 0001 0111 37 0011 0111 57 0101 011118 0001 1000 38 0011 1000 58 0101 100019 0001 1001 39 0011 1001 59 0101 100160 0000 0000 (2)设计原理图截图(3)实验仿真仿真波形:仿真结果表:5、实验思考题:(1)总结任意模计数器的设计方法。
中职教育一年级上学电子与信息《计数器及其应用》教学设计
活动四:
实训验理实一体,进行电路功能验证的同时,培养学生对集成计数器的实际应用能力。
环节三
总结
总结:
计数器的功能、分类和常见集成计数器及引脚功能。
总结计数器的功能、分类和常见集成计数器及引脚功能。
梳理与固化知识点,让知识更系统。
亮点与特色
这部分内容是在学习译码器、数码管显示原理以及时序逻辑电路基础知识之后的综合应用。培养学生对集成计数器的应用能力。
计数器的制作教案设计
授课题目
计数器的制作
课程名称
电子技术基础与技能
授课对象
中职电类专业一年级学生
授课时长
10min
内容
设计
此内容选自《电子技术基础与技能》课程的数字电路部分,大纲对这部分的要求是:了解计数器的功能及计数器的类型;掌握二进制、十进制等典型集成计数器的外特性及应用。这部分内容是在学习译码器、数码管显示原理以及时序逻辑电路基础知识之后的综合应用。培养学生对集成计数器的应用能力。
教学目标
知识目标
能说出计数器的功能及分类
能力目标
能辨别集成计数器的引脚功能
素养目标
培养对集成计数器的应用能力
教学重点及突破策略
重点
集成计数器的引脚功能
突破策略
PPT讲解、仿真演示、实物演示
教学难点及突破策略
难点
集成计数器的引脚功能
突破策略
PPT讲解、仿真演示、实物演示
教学方法
演示法、CAI教学法(计算机辅助教学法)、理实一体化
活动二:
典型集成计数器
1.PPT展示典型集成计数器。
集成计数器 实验报告
集成计数器实验报告
《集成计数器实验报告》
实验目的:
本次实验旨在通过集成计数器实验,了解集成计数器的工作原理、结构和应用。
实验设备:
1. 集成计数器
2. 示波器
3. 电源
4. 连接线
实验原理:
集成计数器是一种数字电路,能够将输入的脉冲信号进行计数并输出相应的计
数结果。
集成计数器由多个触发器、门电路和时钟信号组成,通过这些元件的
组合和连接,实现了计数功能。
实验步骤:
1. 将集成计数器连接至电源,并接入示波器进行观测。
2. 输入脉冲信号,观察集成计数器的计数过程,并记录输出结果。
3. 调整输入脉冲信号的频率,观察集成计数器的响应情况。
4. 分析实验数据,总结集成计数器的特性和应用。
实验结果:
通过实验观察和数据记录,我们发现集成计数器能够准确地对输入的脉冲信号
进行计数,并输出相应的计数结果。
当输入脉冲信号的频率发生变化时,集成
计数器能够及时地进行计数更新,表现出良好的响应性能。
实验结论:
集成计数器是一种常用的数字电路元件,广泛应用于计数、计时、频率分析等
领域。
通过本次实验,我们对集成计数器的工作原理和特性有了更深入的了解,为今后的电子技术应用打下了良好的基础。
总结:
集成计数器作为数字电路中的重要组成部分,具有广泛的应用前景。
通过实验,我们深入了解了集成计数器的工作原理和特性,为今后的学习和应用奠定了基础。
希望通过不断的实践和学习,能够更好地掌握集成计数器的应用技术,为
电子技术的发展做出更大的贡献。
集成计数器的应用
(a)电路结构
(b)状态转换图
图5-30 同步清零法组成6进制计数器
3)异步预置数法
如图5-31所示为集成计数器74LS191和与非门组成的10进制 计数器,其中图5-31(a)所示为该10进制计数器的电路结构, 图5-31(b)所示为对应的状态转换图。该电路的有效状态是 0011~1100,共10个状态,可作为余3码计数器。
用计数器辅以数据选择器可以方便地构成各种序列发生器, 主要包括以下两步。
(1)构成一个模P计数器。 (2)选择适当的数据选择器,把欲产生的序列按规定的顺序 加在数据选择器的数据输入端,并把地址输入端与计数器的 输出端适当地连接在一起。
例5.3.3 试用计数器74LS161和数据选择器设计一个01100011序列 发生器。
就可获得频率为1 Hz的脉冲信号。 如图5-34所示为15级二分频电路,将四片74LS161级联,高位
片(4)的 Q2输出即为频率为1 Hz的脉冲信号。
图5-34 例5.3.2的电路结构
4.组成序列信号发生器
如图5-35所示为74LS161及门电路组成的序列信号发生器, 其中74LS161与 G1组成模5计数器,且 Z Q0 Q2 。
2.组成任意进制计数器
如图5-29所示为集成计数器74LS161和与非门组成的6进 制计数器,其中5-29(a)为该6进制计数器的电路结构,529(b)所示为对应的状态转换图。
图5-29 异步清零法组成6进制计数器
2)同步清零法
同步清零法适用于具有同步清零端的集成计数器。如图530所示为集成计数器74LS163和与非门组成的6进制计数器,其 中图5-30(a)所示为该6进制计数器的电路结构,图5-30(b) 为对应的状态转换图。
计数器分类
一、计数器的分类 二、集成计数器及应用
一、计数器的分类
1.按触发方式分 同步计数器和异步计数器。 2.按计数容量分 二进制计数器和非二进制计 数器 。 3.按计数值的增减分 加(法)计数器、减 (法)计数器和可逆计数器。
二、集成计数器及应用
实际使用的计数器一般不需我们自己用单 个触发器来构成,因为有许多TTL和CMOS专用 集成计数器芯片可供选用。掌握计数器芯片型 号、功能及正确使用是重要的,能从器件手册、 相关资料或相关网页的电子文档上读懂产品的 符号、型号、引脚及功能表等有关参数,进而 能灵活地应用是要掌握的一项基本技能。
74LS290逻辑符号
74LS290功能表
输 R0(1) 1 1 × × 0 0 × R0(2) 1 1 × 0 × × 0 入 R9(1) 0 × 1 × 0 × 0 R9(2) × 0 1 0 × 0 × QD 0 0 1 输 QC 0 0 0 出 QB 0 0 0 QA 0 0 1
计
数
计数
(4)计数
正常计数时,要保证CR=1、LD=1,只要 TT·TP=1,此时在CP的上升沿作用下,对CP的个 数进行加计数。当计到Q3Q2Q1Q0为1111时,C0 变为1,C0=1的时间是从Q3Q2Q1Q0为1111时起到 Q3Q2Q1Q0的状态变化时止。
2.TTL集成计数器74LS160
74LS160是集成十进制同步加计数器,逻 辑图与74LS161类同,这里不再给出。这两种 计数器的功能表也相似,所不同的是74LS160 是十进制计数器而74LS161是十六进制计数器。 74LS160的输出只能从0000到1001,当Q3Q2Q1Q0 为1001时,C0=1。如用两片74LS160可组成一百 进制计数器,电路如12-12所示。
数电实验报告:实验4-计数器及应用161
广东海洋大学学生实验报告书(学生用表)实验名称课程名称 课程号 学院(系)专业 班级 学生姓名 学号 实验地点 实验日期实验4 计数器及其应用一、实验目的1、熟悉中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法2、掌握用74LS161构成计数器的方法3、熟悉中规模集成计数器应用二、实验原理计数器是典型的时序逻辑电路,它是用来累计和记忆输入脉冲的个数.计数是数字系统中很重要的基本操作,集成计数器是最广泛应用的逻辑部件之一。
计数器种类较多,按构成计数器中的多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,可分为二进制计数器、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。
本实验主要研究中规模十进制计数器74LS161的功能及应用。
1、中规模集成计数器74LS161 是四位二进制可预置同步计数器,由于它采用4 个主从JK 触发器作为记忆单元,故又称为四位二进制同步计数器,其集成芯片管脚如图1所示:管脚符号说明:电源正端Vcc ,接+5V ;异步置零(复位)端Rd ;时钟脉冲CP ;预置数控制端 A 、B 、C 、D ;数据输出端 QA 、QB 、QC 、QD ;进位输出端 RCO :使能端EP ,ET ;预置端 LD ;图1 74LS161 管脚图GDOU-B-11-112该计数器由于内部采用了快速进位电路,所以具有较高的计数速度。
各触发器翻转是靠时钟脉冲信号的正跳变上升沿来完成的。
时钟脉冲每正跳变一次,计数器内各触发器就同时翻转一次,74LS161的功能表如表1所示:表1 74LS161 逻辑功能表2、实现任意进制计数器由于74LS161的计数容量为16,即计16个脉冲,发生一次进位,所以可以用它构成16进制以内的各进制计数器,实现的方法有两种:置零法(复位法)和置数法(置位法)。
(1) 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。
集成计数器及其应用实验报告
集成计数器及其应用实验报告一、实验目的本实验旨在通过集成计数器及其应用的实验,使学生了解集成计数器的工作原理和应用场景,掌握计数器的使用方法。
二、实验原理1. 集成计数器集成计数器是一种数字电路元件,它能够在输入信号的作用下进行计数,并将结果输出。
常见的集成计数器有74LS90、74LS93、74LS161等。
2. 74LS90集成计数器74LS90是一种4位二进制同步上升计数器,它有四个输入端口:CLK (时钟输入)、RST(复位输入)、QA、QB、QC和QD(输出端口)。
CLK端口接收时钟信号,RST端口接收复位信号,QA、QB、QC和QD则分别输出二进制码的各位。
3. 74LS47译码器74LS47是一种BCD-7段译码器,它能够将BCD码转换为7段LED显示码。
该元件有四个输入端口:A、B、C和D(接收BCD码),以及七个输出端口:a~g(分别对应7段LED显示管)。
三、实验设备与材料1. 实验设备:示波器、数字万用表等。
2. 实验材料:7400系列芯片(包括74LS90和74LS47)、7段LED数码管、电阻、电容、开关等。
四、实验步骤1. 搭建74LS90计数器电路将74LS90计数器与时钟信号发生器连接,同时接入LED显示管,以观察计数器的工作情况。
具体电路图如下:2. 测试74LS90计数器将开关S1打开,使时钟信号发生器开始工作,此时可以观察到LED 显示管上数字不断增加。
当数字达到9时,会自动清零并从0开始重新计数。
3. 搭建74LS47译码器电路将74LS47译码器与LED显示管连接,以便将BCD码转换为7段LED显示码。
具体电路图如下:4. 测试74LS47译码器将BCD码输入至74LS47译码器中,可以观察到相应的数字在7段LED显示管上显示出来。
五、实验结果及分析通过以上实验步骤,我们成功搭建了集成计数器和译码器的电路,并测试了其工作情况。
在测试过程中,我们发现集成计数器能够准确地进行计数,并在达到最大值后自动清零;而译码器则能够将BCD码转换为7段LED显示码,并在LED显示管上正确地显示出来。
数电实验报告:实验4-计数器及应用161
广东海洋大学学生实验报告书(学生用表)实验名称实验名称课程名称课程名称课程号课程号学院学院((系) 专业专业班级班级学生姓名学生姓名学号学号实验地点实验地点实验日期实验日期实验4 计数器及其应用一、实验目的1、熟悉中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法、熟悉中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法2、掌握用74LS161构成计数器的方法构成计数器的方法3、熟悉中规模集成计数器应用、熟悉中规模集成计数器应用二、实验原理计数器是典型的时序逻辑电路,它是用来累计和记忆输入脉冲的个数.计数是数字系统中很重要的基本操作,集成计数器是最广泛应用的逻辑部件之一。
计数器种类较多,按构成计数器中的多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;步计数器和异步计数器;根据计数制的不同,根据计数制的不同,根据计数制的不同,可分为二进制计数器、可分为二进制计数器、可分为二进制计数器、十进制计数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。
本实验主要研究中规模十进制计数器74LS161的功能及应用。
的功能及应用。
1、中规模集成计数器74LS161 是四位二进制可预置同步计数器,由于它采用4 个主从JK 触发器作为记忆单元,故又称为四位二进制同步计数器,其集成芯片管脚如图元,故又称为四位二进制同步计数器,其集成芯片管脚如图11所示:所示:管脚符号说明:电源正端Vcc ,接+5V ;异步置零(复位)端Rd ;时钟脉冲CP ;预置数控制端数控制端 A 、B 、C 、D ;数据输出端;数据输出端 QA 、QB 、QC 、QD ;进位输出端;进位输出端 RCO :使能端:使能端EP EP EP,,ET ET;预置端;预置端;预置端LD ;图1 74LS161 管脚图管脚图GDOU-B-11-112该计数器由于内部采用了快速进位电路,所以具有较高的计数速度。
实验8 集成计数器及寄存器的应用
实验8、 集成计数器及寄存器的应用一、实验目的1.熟悉集成计数器逻辑功能和各控制端作用。
2.掌握计数器使用方法。
二、实验仪器及材料1.双踪示波器2.器件 74LS90 十进制计数器 2片74LS00 二输入端四与非门 1片三、实验内容及步骤1.集成计数器74LS90功能测试。
74LS90是二一五一十进制异步计数器。
逻辑简图为图8.1所示。
图8.174LS90具有下述功能:·直接置0(1)0(2)0(.1)R R ,直接置9(S9(1,·S ,.:,=1)·二进制计数(CP 、输入QA 输出)·五进制计数(CP 2输入Q D Q C Q B 箱出)·十进制计数(两种接法如图8.2A 、B 所示)按芯片引脚图分别测试上述功能,并填入表 8.1、表8.2、表8.3中。
图8.2 十进制计数器2. 计数器级连分别用2片74LS90计数器级连成二一五混合进制、十进制计数器。
(1)画出连线电路图。
(2)按图接线,并将输出端接到数码显示器的相应输入端,用单脉冲作为输入脉冲验证设计是否正确。
(3)画出四位十进制计数器连接图并总结多级计数级连规律。
表8.1 功能表表8.2 二-五混合进制表8.3 十进制3. 任意进制计数器设计方法采用脉冲反馈法(称复位法或置位法)。
可用74LS90组成任意模(M)计数器。
图8.3是用74LS90实现模7计数器的两种方案,图(A)采用复位法。
即计数计到M异步清0。
图(B)采用置位法,即计数计到M一1异步置0。
图8.3 74LS90 实现七进进制计数方法(1)按图8.3接线,进行验证。
(2)设计一个九进制计数器并接线验证。
(3)记录上述实验的同步波形图。
四、实验报告1.整理实验内容和各实验数据。
2.画出实验内容所要求的电路图及波形图。
3. 总结计数器使用特点。
实验九 集成电路多种计数器综合应用
实验九集成电路多种计数器综合应用实验目的:1. 熟练掌握使用计数器设计各种组合逻辑电路;2. 掌握集成电路常用计数器的应用;3. 学会使用多个计数器组成复杂电路。
实验器材:74161、74160、74192、74393、555、LED、电源、示波器、电路板等。
实验原理:1. 74161四位二进制同步计数器74161是一种四位二进制同步计数器,包含四个可控制异步平均器,允许给任何一个计数器载入一个初始值,正向和倒向计数以及并行或串行输出等功能。
该器件内置的四个平均器可通过集线器接入加载线,阻止下一个状态由于异步输入引发多次翻转。
同时,设有一个 LOAD 启动器,允许在任何正常计数状态下随时重新载入计数器。
2. 74160二进制同步计数器74160是一种二进制同步计数器,包含三个可控制异步平均器,允许给任何一个计数器载入一个初始值,正向和倒向计数以及并行或串行输出等功能。
该器件内置的三个平均器可通过集线器接入加载线,阻止下一个状态由于异步输入引发多次翻转。
同时,设有一个 LOAD 启动器,允许在任何正常计数状态下随时重新载入计数器。
3. 74192可编程分频器74192是一种四位二进制可编程分频器,可将输入的时钟信号输出为分频系数按二进制计数的频率,其中A、B、C、D四个输入端可根据其搭配方式分别设置16种二进制计数平率。
由于其时钟输入口可接受高速C-MOS误动或TTL输入,所以公能用于广泛的应用领域。
4. 74393双4位触发器计数器74393是一种双四位触发器计数器,由两个四位触发器组成,每个触发器都具备完整的同步的清零输入端Q0~Q3。
两个触发器的时钟输入端CLK分别接受正完值的时钟信号,两个触发器的输出端分别为Q0~Q3和Q4~Q7,并可用于级联。
5. 555串、并联工作模式555是一种常用的有源器件,可用于实现多种不同的功能,形成多种不同的计时器、振荡器等电路。
其中,555的串联工作模式是指将一只555的输出端与另一只555的复位端相连,形成一个串联输出的555计时器电路;而并联工作模式是指将多只555的输出端相连,形成一个并联输出的555计时器电路。
中规模集成计数器及其应用
应用领域介绍
计数器广泛应用于各种数字系 统和电子设备中,如计算机、
通信、控制等领域。
在计算机中,计数器常用于实 现定时、延时、频率测量等功
能。
在通信领域,计数器可用于实 现数据同步、位同步等功能。
在控制系统中,计数器可用于 实现脉冲计数、位置控制等功 能。
02 中规模集成计数器技术
集成电路技术基础
市场拓展趋势
未来市场拓展将更加注重品牌建设和国际化运营等方面的发展。国内企业将积极加强品牌 建设,提升品牌影响力和竞争力;同时,积极拓展国际市场,加强与国际知名企业的合作 和交流,推动产业的国际化发展进程。
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感谢您的观看
未来,中规模集成计数器产业将继续保持快速发展态势,技术水平将不断提升,产品种类 将更加丰富。同时,随着下游应用领域的不断拓展和升级,集成计数器产业的市场规模也 将进一步扩大。
技术创新趋势
未来技术创新将更加注重高性能、低功耗、小体积和智能化等方面的发展。同时,随着新 材料、新工艺和新技术的不断涌现和应用,集成计数器的性能和品质也将得到进一步提升 。
检查输入信号是否正确、稳定; 检查计数器的引脚连接是否正确
;检查电源电压是否稳定。
输出波形异常
检查输出引脚是否连接正确; 检查负载是否匹配;检查电源 电压和电流是否满足要求。
芯片损坏
在调试过程中,要特别注意防止静 电、过流、过压等对芯片的损坏; 遇到芯片损坏时,应及时更换。
其他问题
遇到其他问题时,可以根据具 体情况进行分析和处理,或者
在数字钟设计中,利用计数器实现时、分、秒的计时功能,并通 过显示模块将时间显示出来。
案例二
在交通信号灯控制系统中,利用计数器实现红绿灯的定时切换, 确保交通有序进行。
实验六集成计数器的应用
汇报人:XX
目录
集成计数器概述
实验六集成计数器 的应用
实验六集成计数器 的实现方成计数器 的应用前景
集成计数器概述
集成计数器是一种数字电路,用于对脉冲信号进行计数 集成计数器具有多个触发器,用于存储计数值 集成计数器具有异步清零和异步置数功能 集成计数器具有同步使能端,用于控制计数器的计数操作
集成计数器在数字控制系统 中的应用概述
集成计数器在数字控制系统 中的具体应用案例
集成计数器在数字控制系统 中的优势和局限性
实验六集成计数器 的实现方式
利用专用集成电路实现 利用可编程逻辑器件实现 利用微处理器实现 利用FPGA/CPLD等可编程芯片实现
使用Verilog或VHDL等硬件描述语言编写计数器代码 将代码输入到EDA工具中进行仿真和综合 将生成的网表文件下载到FPGA或ASIC中 通 过 J TA G 或 A S I C 编 程 器 进 行 硬 件 配 置 和 调 试
基于硬件的实现方式:使用硬件电路和芯片来实现计数器的功能,具有速度快、稳定性高的 优点。
基于软件的实现方式:通过编程语言和软件技术来实现计数器的功能,具有灵活性高、可定 制性强的优点。
硬件和软件结合的实现方式:结合硬件电路和软件编程来实现计数器的功能,可以发挥硬件 和软件的优点,提高计数器的性能。
随着人工智能技术的不断发展,实验六 集成计数器的应用前景将更加广泛,可 应用于智能家居、智能安防、智能医疗 等领域。
实验六集成计数器在人工智能领域的应用 前景具有创新性和实用性,可推动人工智 能技术的进一步发展。
实验六集成计数器在人工智能领域的应 用前景具有良好的经济效益和社会效益, 可促进人工智能产业的快速发展。
实验集成计数器及应用
实验十六集成计数器及应用一、实验目的1、掌握集成计数器的基本功能2、进一步体会用集成电路构成计数器的方法。
3、运用集成计数器构成1/N分频器。
二、实验原理1、实现任意进制计数(1)用复位法获得任意进制计数器假定已有一个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时置零,即获得M进制计数器。
如下图16-1所示为一个由74LS192十进制计数器接成的6进制计数器。
图16-1 6进制计数器(2)利用预置功能获得M进制计数器下图为用三个74LS192组成的421进制的计数器。
图16-2 421进制计数器外加的由与非门构成的锁存器可以克服器件计数速度的离散性,保证在反馈置“0”信号作用下可靠置“0”。
图16-3是一个特殊的12进制的计数器电路方案。
在数字钟里,对十位的计时顺序是1、2、3、……、11、12,即是12进制的,且无0数。
如下图所示,当计数到13时,通过与非门产生一个复位信号,使74LS192(第二片的时十位)直接置成0000,而74LS192(第一片),即时的个位直接置成0001,从而实现了从1开始到12的计数。
图16-3 特殊的12进制计数器三、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。
2、芯片774LS32、74LS192,74LS90,74LS161。
74LS248(74LS48)四、实验内容及实验步骤1、测试74LS90的逻辑功能74LS90为中规模TTL集成计数器,可实现二分频、五分频和十分频等功能,它由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成。
其引脚排列图和功能表如下所示:图16-1 74LS90的引脚排列图表16-1 74LS90的功能表【原理图】【功能仿真波形图】1)二进制计数器仿真波形2)异步五进制加法计数器仿真波形3)修改电路联线,当QA和CLKB端相连,时钟脉冲从A端输入,从QD,QC,QB,QA端输出,重新编译并仿真,验证芯片构成的是8421码十进制计数器;原理图:功能波形图:4)当CLKA端和QD端相连,时钟脉冲从CLKB端输入,从QD,QC,QB,QA端输出,验证芯片构成的是几进制计数器,并回答是什么编码的计数器。
集成计数器的应用实验报告
集成计数器的应用实验报告一、实验目的本实验旨在探究集成计数器的原理和应用,通过搭建电路和实验操作,加深对集成计数器的认识。
二、实验器材1. 集成计数器CD40172. 555定时器3. 电位器4. 电容5. 电阻6. LED灯7. 杜邦线等三、实验原理集成计数器是一种数字电路,能够将输入信号转换成数字输出信号。
其中CD4017是一种常见的十进制分频/计数器,它具有10个输出端口Q0-Q9,可以将输入信号分频并输出到不同的端口上。
当输入脉冲触发时,CD4017会将输出信号从Q0开始顺序递增,直到达到Q9后再次从Q0开始循环。
本实验中还使用了555定时器作为输入脉冲源。
555定时器是一种多功能集成电路,可以用作稳压源、振荡器、脉冲发生器等。
在本实验中,我们将其设置为单稳态触发模式,在按下按钮后会产生一个短暂的高电平脉冲信号,触发CD4017进行计数。
四、实验步骤1. 按照电路图连接电路,注意正确接线。
2. 将555定时器的引脚连接到电位器、电容和按钮上。
3. 将CD4017的引脚连接到LED灯和杜邦线上。
4. 接通电源,按下按钮触发计数器,观察LED灯的变化。
五、实验结果在实验中,我们成功搭建了集成计数器的应用电路,并通过按下按钮触发计数器进行计数。
LED灯在不同的输出端口上依次亮起,完成了分频/计数的功能。
六、实验分析1. 集成计数器具有分频/计数功能,在数字电路中有广泛应用。
2. 555定时器可以用作输入脉冲源,在数字电路中也有广泛应用。
3. 本实验中使用了LED灯作为输出信号显示,但在实际应用中可能需要更加复杂的输出方式。
七、实验总结通过本次实验,我们深入了解了集成计数器的原理和应用,并成功搭建了一个简单的集成计数器应用电路。
同时也学习了如何使用555定时器作为输入脉冲源。
这些知识和技能将对我们今后的学习和工作产生积极影响。
计数器及其应用实验[优质ppt]
2SD 2D 2CP 2RD 1SD 1D 1CP 1RD
特点:(1)单输入端的双D触发器。 (2)它们都带有直接置0端RD和直接置1端SD,为低电平有效。 (3)为TTL边沿触发器,CP上升沿触发。
CP=CLK; RD=CLR; SD=PRE
2、用2个上升沿触发的D触发器组成的两位异 步二进制加法计数器。
工作原理:D触发器都接成T’触发器。
3、同步十进制可逆计数器74LS192
Vcc D0 CR BO CO LD D2 D3
16
15
14
13 12
11
10
9
1
2
3
4
5
6
7
8
D1 Q1 Q0 CPD CPU Q2 Q3 GND
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
实验六、计数器及其应用
一、实验目的: 1.学习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方法及功能测试方法。 二、实验仪器及元器件:
1.数字电路实验箱。
2.双D触发器74LS74(两片)
同步十进制可逆计数器74LS192
三、实验原理
1、74LS74(双D触发器)
2Q 2Q 1Q 1Q
输入
输出
CR LD CPU CPD D3
D2
D1
D0
Q3 Q2
Q1
Q0
1X
XXXX
XX
00
0
1
XX
第四章 时序逻辑电路(2)
在实际使用过程中,我们用计数器辅以数据选择器可以 方便地构成各种序列发生器。构成的方法如下:
第一步 构成一个模P计数器,P为序列长度; 第二步 选择适当的数据选择器,把欲产生的序列按规定 的顺序加在数据选择器的数据输入端,并将其地址输入端与
计数器的输出端适当地连接在一起。
【例4.7】试用计数器74LS161和数据选择器设计一个011000 11序列发生器。 解:由于序列长度P=8,故将74LS161构成模8计数器, 并选用数据选择器74LS151产生所需序列,从而得电路如图
四.组成序列信号发生器
序列信号是在时钟脉冲作用下产生的一串周期性Fra bibliotek二 进制信号。
图4.39是用74LS161及门电路构成的序列信号发生器。 其中74LS161与G1构成了一个模5计数器,且Z= 。
Q0 Q 2
在CP作用下,计数器的状态变化如表4.13所示。由于 Z= Q0 Q2 ,故不同状态下的输出如该表的右列所示。因此,这 是一个01010序列信号发生器,序列长度P=5。
D0 DI
Di Qi 1
(i=1,2,…n)
设移位寄存器的初始状态为0000,串行输入数码 DI=1101,从高位到低位依次输入。在4个移位脉冲作用 后,输入的4位串行数码1101全部存入了寄存器中。电 路的状态表如表4.15所示,时序图如图4.44所示。
移位寄存器中的数码可由Q3、Q2、Q1和Q0并行输出,也 可从Q3 串行输出。串行输出时,要继续输入4个移位脉冲, 才能将寄存器中存放的4位数码1101依次输出。
【例4.4】用74LS160组成48进制计数器。 解:因为N=48,而74LS160为模10计数器,所以要 用两片74LS160构成此计数器。 先将两芯片采用同步级联方式连接成100进制计数器。
集成计数器实验报告的详细分析
集成计数器实验报告的详细分析【知识文章格式】【字数统计】该文章字数3000字,符合要求。
【文章正文】一、引言在集成电路设计与实验课程中,集成计数器是一个重要的组件。
通过对集成计数器的实验分析,可以更好地理解计数器的原理和应用。
本文将对集成计数器实验进行详细分析,包括实验目的、实验原理、实验步骤和实验结果。
二、实验目的集成计数器是一种能够在特定条件下对输入信号进行计数的电路。
通过这个实验,我们的目的是深入理解集成计数器的工作原理和特性,掌握集成计数器的设计和应用方法。
三、实验原理1. 集成计数器的基本原理集成计数器是由触发器和逻辑门组成的。
触发器可以存储并产生状态切换,逻辑门可以控制触发器的状态切换。
集成计数器可以根据输入信号的变化进行计数,输出对应的计数结果。
2. JK触发器的原理JK触发器是一种常用的触发器类型,它可以存储和切换两种状态:J=1、K=1时为状态保持,J=1、K=0时为状态置1,J=0、K=1时为状态置0,J=0、K=0时为状态反转。
3. 集成计数器的设计方法集成计数器的设计方法通常包括两个步骤:选择合适的触发器类型和确定逻辑门电路。
根据输入信号和计数要求,选择相应的触发器类型,然后通过逻辑门电路将触发器连接起来,实现计数功能。
四、实验步骤1. 准备实验器材:集成计数器芯片、示波器、电源等。
2. 连接实验电路:根据实验要求,连接集成计数器芯片、外部电路和示波器。
3. 设置示波器参数:根据实验要求,设置示波器的触发方式、幅度、频率等参数。
4. 调试实验电路:按照实验指导书要求,依次进行实验操作,观察示波器的波形。
5. 记录实验数据:记录实验过程中观察到的波形、计数结果等数据。
六、实验结果经过实验,我们得到了准确的计数结果,并观察到了集成计数器的工作原理。
通过观察示波器的波形,我们可以清晰地看到计数器的计数过程。
我们也验证了集成计数器的稳定性和精确性。
七、总结与回顾通过本次实验,我们深入了解了集成计数器的原理和应用。
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计数脉冲 CP
0 1
置零法
Q3Q2Q1Q0 0000
数码管显示 0
置数法 Q3Q2Q1Q0
0000
2
3
4
5
6
7
表17-3
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四、简答题
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1.用74LS90构成的十进制计数器属于同步计数 器还是异步计数器?
4.以74LS161为核心辅以与非门构成七进 制计数器,画出电路图和状态转换图。
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(1)置零法电路图和状态转换图
(2)置数法电路图和状态转换图
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(3)按设计好的七进制计数器电路接线。 并把Q3、Q2、Q1、Q0分别接到逻辑电平 显示输入插口和实验箱上的显示译码器的 对应输入口D3、D2、D1、D0。清零后, 逐个送入单次脉冲,把Q3~Q0的状态填入 表17-3。
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集成计数器及其应用
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一、实验目的
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1.中规模集成计数器的使用 2.集成计数器构成N进制计数器的方法
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二、实验内容
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1.用74LS90构成十进制计数器。 2.用74LS90和与非门设计一个七进制计
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(2)按设计好的计数器电路接线并经实验 验証,把结果填入表17-2。
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计数脉冲 CP
0 1
六进制计数器
QDQCQBQA 0000
数码管显示 0
十进制计数器
QDQCQBQA 0000
数码管显示 0ຫໍສະໝຸດ 23数器。
3.测试四位二进制计数器74LS161的逻辑 功能
4.以74LS161为核心辅以与非门构成N进 制计数器。
实验前设计好电路并画出电路图。
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UCC RCO Q0 Q1 Q2 Q3 ET LD 16 15 14 13 12 11 10 9
74LS161
1 2 3 456 78 RD CP A0 A1 A2 A3 EP GND
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表17-1 集成计数器74LS161功能表
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RD
CP
LD
0
1
↑
0
1
↑
1
1
1
1
1
EP ET
11 0 0
A3 A2 A1 A0
d3 d2 d1 d0
2.异步置零和同步置零的区别在哪里? 3.用置数法构成七进制计数器时,若要用74161
的进位输出端作为七进制计数器的进位端,则电 路设计时必须包含哪一个状态?
4.本实验的时钟触发方式是前沿触发还是后沿 触发?
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数字电路实验箱介绍
直流5V电源
芯片及其插座
脉冲源接 5V电源
单次脉冲
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静态显示数码管 逻辑电平显示
电平设置开关
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4
5
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表17-2
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3.74LS161的逻辑功能测试
把74LS161的、、EP、ET及、A3、A2、 A1、A0端分别接至逻辑开关输出插口, CP接脉冲源,把、Q3、Q2、Q1、Q0端接 至逻辑电平显示输入插口。按表17-1 74LS161的功能表测试功能。
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2.用74LS90构成六进制计数器(在十进 制计数器基础上设计)
(1)画出用74LS90构成六进制计数器的 电路图。
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Q3 Q2 Q1 Q0
0000 d3 d2 d1 d0
计数 保持 保持
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三、实验步骤
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1.用74LS90构成十进制计数器
(1)画出用74LS90构成十进制计数器的 电路图。
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(2)把输出端QD、QC、QB、QA分别接 到逻辑电平显示输入插口和实验箱上显示 译码器的对应输入口D3、D2、D1、D0。 清零后,逐个送入单次脉冲。观察LED和 QD~QA的显示并把结果填入表17-2。