实验八、计数器及其应用设计

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•画出总清0端K 当K=0,总清0；当K＝1，开始计数。 最后，画出24进制计数器的总体电路图。
K
V
V
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用反馈清0法设计8×3＝24和 4×6＝24进制的计数器
?
• 大家好好想想吧
?
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1 cp Q0 Q1 Q2 Q3 CO
2
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计数器分类
同步计数器 TTL计数器 按结 异步计数器 二进制计数器 十进制计数器
其它进制计数器 按计数 的增减
按时钟的 连接方式
构
COMS计数器 加法计数器
减法计数器 可逆计数器
按计数的
循环长度
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•虽然集成计数器的规格和型号很 多，但也不可能任意进制的计数 器都有与之相对应的集成产品。 这就要求我们学会用现有的成品 计数器外接器件及线路，构成适 合自己需要的计数器。
频率f CP QC’ 峰值Vpp 正脉宽tp
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六、设计一个时钟表面时数的计数器
按要求画出电路图，安装电路，观察并画 出状态转换图。
七、设计一个用开关控制的电子记分牌
按要求画出电路图，扳动加开关进行加计 数，扳动减开关进行减计数的可逆计数器。
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实验报告要求
计数器及其 ——应用设计
马雪莲 四川大学电工电子实验中心
实验目的
• 了解计数器的功能和特点。 • 熟悉任意计数器的设计方法，
并掌握其应用。
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计数器介绍
• 计数器是数字系统中不可缺少 的时序逻辑器件，不但可以实 现计数、分频，还可以实现测 量、运算和控制等功能，在实 践中应用很广。
应用设计
• 实际应用时，可以用中规模集成计 数器，根据应用需要构成任意进制 的计数器。
• 实验中采用的中规模集成计数器 74LS192，它具有双时钟输入，同 时具有清0和置数功能的同步十进制 可逆计数器。 四川大学电工电子实验中心
74LS192的管脚图及示意图
•
74LS192 示意图
D、C、B、A —并行置数数据输入； QD、QC、QB、QA —计数数据输出； CR —清零端； LD —置数控制端； CPU—加法计数CP输入； CPD —减法计数CP输入； CO — 进位输出端； BO —借位输出端；
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• 例如：我们现有M进制计数要构成N 进制计数器。当N<M时，则只需一 片M进制计数器；如果N>M时，则要 多片M进制计数器。
反馈清零法：适用于具有清零输 M进制计数构成N进 制计数器基本方法 入端的集成计数器 反馈置数法：适用于具有预置数 功能 的集成计数器
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1、时钟用单次脉冲，观察并记录状态变化。 2、时钟改为1KHZ，用示波器观察并画出CP、 QA、QB的波形，并测出CP、QA和QB的参 数。 CP QB QA CP f T tp+
QA
QB
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五、设计一个41进制的计数器
1、时钟CP为1HZ，用发光二极管或数码管观 察并画出状态转图。 2、时钟CP为20KHZ，记录CP和QC’的波形， 测试CP和QC’的频率、峰值、正脉宽等参 数。
二、计数功能检查
画出加法、减法计数状态转换图。
0000 0001 0010 0011 0100
1001
1000
0111
0110
0101
三、自启动功能检查
加法计数预置在1010；减法计数预 置在 1111；画出它们的状态转换图。
1010 1011 0110
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四、用74LS192构成一个三进制加法计数器
3
4
5
6
7
8
9
10
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反馈置数法设计24进制计数器
•利用集成计数器的置数端LD LD=0置数；LD=1计数。
•写出24进制的清0代码
•找出清0代码中的含1项QB’QC
•写出反馈方程QB’×QA=LD=0
•画出电路图 四川大学电工电子实验中心
反馈置数法设计24进制电路图如下图所示
实验内容 一、测试74LS192的逻辑功能
1、测试74LS192的清0和并行置数功能填下表 输 入 输 出 CR LD D C B A QD QC QB QA 1 × × × × × 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0
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• • • • • • 写清实验目的、实验设备和器件 拟出各实验内容中测试所需的表格 画出完整的实验电路图 整理实验数据并填入表格中 画出规范的波形图 对实验现象和结果进行分析
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K
2
V
V
K=0总清0；K=1置数。 四川大学电工电子实验中心
两种设计方法的比较
• 反馈清0法 • 设计思路简单、 明了。 • 接线少，电路结 构简单。 • 级联简单，适应 从0开始计数的设
计。
• 反馈置数法
• 设计思路简单、 清晰。 • 接线较多，电路 结构稍复杂。
• 级联较复杂，适 应从任意数开始 计数的设计。 四川大学电工电子实验中心
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• 74LS192功能表
输入
CR LD CPU CPD D C B A
输出
QD QC QB QA
1
×
×
×
× × × ×
0
0
0
0
0
0 0
0
1源自文库1
×
×
1
D
C
B
A
D
C
B
A
× × × × × × × ×
加法计数 减法计数
1
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•反馈清0法设计6进制计数器
因为N<M,所以用一块74LS192芯片 • 六进制计数状态 • 根据六进制计数状态 QD QC QB QA • 写出清0代码： 0 0 0 0 QD QC QB QA 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 • 找出含1项： 0 0 1 1 QC、QB为1 0 1 0 0 • 清0端CR＝1清0； 0 1 0 1 • 写出反馈清0方程： 0 1 1 0* QC×QB=1=CR
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• 根据反馈清0方程画出6进制计数器电路图
注：1、作加法计数时CPD必须接高电平，不得悬空，
否则会引起计数混乱。
2、若没有与门，可以用两个与非门代替一个与门。
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反馈清0法设计24进制计数器
•因为N>M，所以要用两个74LS192芯片， 一个作个位，另一个作十位,10×10=100 。 •写出24进制的清0代码 十位 个位 QD’ QC’ QB’ QA’ QD QC QB QA 0 0 1 0 0 1 0 0 •找出含1项为：QB’和QC •写出反馈清0方程QB’×QC=CR=1