实验六-集成计数器的设计与应用..

实验六计数器及其应用袁建荣一、实验目的：•掌握中规模集成电路的功能及使用方法•学习用“反馈归零法”和“反馈置数法”构成N进制计数器的方法•学会中规模集成电路的分析方法、设计方法和测试方法二、实验器材：•集成芯片：74LS90、74LS161、74LS00(4011)各一片•数字电路学习机•函数信号发生器•万用表•连接线若干三、实验原理：•计数器按触发信号的来源不同，可分为同步计数器和异步计数器•同步计数器是指计数器内所有的触发器共同使用同一个输入的时钟脉冲信号，在同一个时刻翻转，计数速度快•异步计数器是指计数器内各触发器的输入时钟信号的来源不同，各电路的翻转时刻也不一样，因此计数速度较慢•本次实验所用的MSI集成电路74LS90、74LS161则分别属于两种不同的计数器74LS90引脚图功能表R01R02R91R92Q3Q2Q1Q0110×00000000100111×0××11×0×0计数状态0×0×0××0×00×两个时钟脉冲输入端CPA、CPB两个清零端：R01、R02两个置9端：R91、R92四个输出端：Q3、Q2、Q1、Q0电源端VCC、GND74LS90逻辑功能的测试•画出实验电路图•连接实验电路•注意输入逻辑开关和输出端的连接顺序•请同学们同步实验Q3Q2Q1QOR01R02R91R92CPACPBVCCGND电路的连接将74LS90的缺口方向朝左，插入IC插座给电路加上工作电压连接功能端R01、RO2R91、R92连接时钟脉冲输入端CPA、CPB连接输出端Q3Q2Q1Q0二进制计数器五进制计数器CPACPBQ0Q1Q2Q374LS90内部计数器示意图？十进制计数器请同学们自己验证×演示完毕N进制计数器的设计方法•反馈归零法（适用于有清零端的计数器）将某个中间状态N1反馈到清零端，利用清零功能，使计数器返回到零。（条件：MN）•例：用74LS90设计N=3的计数器选M=5的计数器来设计满足MN条件电路如图Q3Q2Q1CPBR01R02R91R92VCCGND011+5V请同学们实验验证M=4计数器？74LS161同步计数器介绍CPCRLDCTTCTP操作×0×××清零10××置数1111计数×110×保持×11×0清零端：CR置数端：LD进位输出端：CO计数输入端：CP输出端：Q3Q2Q1Q0使能端：CTTCTP74LS161逻辑功能的测试•画出实验电路图•请同学们同步操作•连接实验电路CPCRLDD3D2D1D0CTTCTPQ3Q2Q1Q0COVCCGND0×××××××00000请同学们自己验证74LS161是?101011××01011100010××0001011××××11000001101110011111十六进制计数器加脉冲加脉冲加脉冲加脉冲加脉冲加脉冲加脉冲0××××××ו反馈置数法（适合于具有预置数端的计数器）•方法一：将数据输入端全部接地，将某个中间状态N1反馈到置数端，通过置数功能，将预置数送到输出端，计数器归零。（若为同步计数器，则计数器的模N=N1+1，若为异步计数器，则N=N1）•设计举例用74LS161设计N=6的计数器，用LD端设计COQ3Q2Q1Q00101&LDD3D2D1D0CRCTTCTPCPM=8计数器?“1”四、实验内容：1、测试74LS161、74LS90、74LS00（CC4011）的逻辑功能要求：画出实验电路图连接实验电路按表操作，观察输出状态，记录实验数据分析数据，得出实验结论理解各功能的意义逻辑功能的测试操作表CRLDCTTCTPD3D2D1D0CPQ3Q2Q1Q0CO功能说明0××××××××10××1011001011110000……110×0101×11×00101×2、用74LS161和74LS90构成六十进制的计数器（实验操作检查内容，请保留电路）要求：•用74LS161构成十进制计数器（用于个位计数，用LD端设计）•用74LS90构成六进制计数器（用于十位计数）•将两级计数器级联起来，构成六十进制计数器•画出整体电路图，实验验证•在电路输入端加上f=1HZ的TTL波，实现自动计数3、用74LS161和74LS90构成100进制的计数器（选做内容）要求：•用74LS161构成十进制计数器（用于个位计数，用CO端设计）•用74LS90构成十进制计数器（用于十位计数）•将两级计数器级联构成100进制计数器•画出整体电路，并实验验证，要求自动计数•分析电路工作原理五、实验报告要求：•完成必做实验内容1、2为必做内容，按要求规范制作实验报告（其中，实验内容2为操作检查内容）•选做实验内容3•用74LS161设计M=10计数器，用CR端设计，画出电路图•体会同步计数器74LS161的设计思想，总结集成计数器构成N进制计数器的方法•下次实验交本次实验报告附：用74LS161和74LS90构成六十进制的计数器题解74LS9074LS161Q3Q2Q1Q0R01R02R91R92CPACPBQ3Q2Q1Q0CPCRLDETTETPD3D2D1D0&CPf=1HZTTL信号M=6计数器(十位计数)M=10计数器(个位计数)“1”---完---2005年11月28日制