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1、数字逻辑与数字系统实验电子电工中心实验七：计数器的设计v掌握计数器电路的设计方法v学会利用集成计数器电路设计不同进制计数器v学会Verilog语言状态机法计数器实验目的实验原理计数器的设计1、什么是计数器计数器可以实现计数（分频）、定时、产生节拍脉冲等。 集成计数器通常具有计数、保持、预置数、清零(置0)等多种 功能。 2、计数器分类 u按进位方式，分为同步和异步计数器； u按进位制，分为模二、模十和任意模计数器； u按逻辑功能，分为加法、减法和可逆计数器； u按集成度，分为小规模与中规模集成计数器；中规模集成计数器功能完善，具有自扩展特性，所以 通用性很强。因此要求学生能看懂功能表，并且能熟
2、练使 用集成计数器。有关计数器有关计数器实验原理计数器的设计同步集成计数器同步集成计数器74LS16074LS16074LS16074LS160是十进制同步加法计数器，是十进制同步加法计数器，具 有计数、保持、预置、和清零功能实验原理计数器的设计管脚功能管脚功能1清零9置数信号2计数脉冲10使能3置数输入11计数输出4置数输入12计数输出5置数输入13计数输出6置数输入14计数输出7使能15进位输出8地16电源实验原理计数器的设计输入变量 输出变量 说 明 CLRLDENP ENT CP DCBAQDQCQBQACO 0 00000异步置0 10 dcbadcbaCO1 CO1= ENT QD
3、QA 1111 计 数 CO2 CO2= QDQA 110 保 持 CO3 CO3= ENT QDQA 11 0 保 持 01异步置0功能。 QDQCQBQA=0000。 2同步并行置数功能。CLR=1、LDN =0时，在CP上升沿作用下， QDQCQBQA=dcba。 3计数功能。 CRN =LDN =1;ENP =ENT =1时，在CP的作用下，按照8421BCD码进 行十进制加法计数。 4保持功能。当CRN =LDN =1、且ENP ENT = 0时，计数器状态保持不变。实验内容1计数器的设计1.1 74160十进制计数器测试实验内容1计数器的设计1.2 74160十进制计数器仿真波形图
4、实验内容1计数器的设计1.3 74160十进制计数器仿真测试表1clkQ4Q3Q2Q1RCO00000实验内容2计数器的设计2.1 六进制计数器的设计方法清零法仿真电路第一种：清零法实验内容2计数器的设计2.2 六进制计数器的设计方法清零法仿真图第一种：清零法实验内容2计数器的设计2.3 六进制计数器的设计方法清零法完整下载电路第一种：清零法实验内容2计数器设计2.4 清零法六进制计数器测试实验步骤：实验步骤：新建项目或打开项目 -*.qpf； 新建原理图文件-*.bdf； 编译；建仿真波形文件-*.vwf； 分配管脚:为输入输出信号分析管脚， 编译，生成_*.sof文件，下载。实验内容2计数
5、器的设计2.5 清零法六进制计数器测试表2clkQ3Q2Q1Q00000注意：LED灯亮输出记为“0”，否则记“1”实验内容3计数器的设计第二种：置数法3.1 六进制计数器的设计方法置数法仿真电路实验内容2计数器的设计3.2 六进制计数器的设计方法置数法仿真图第二种：置数法实验内容3计数器的设计3.3六进制计数器的设计方法置数法数码显示完整电路实验内容3计数器的设计3.4 置数法六进制计数器测试表2clk数码显示输出实验内容4计数器的设计4.1 Verilog语言设计计数器状态机法设计星期电路 利用状态机法设计星期电路，要求显示星期1、2、3 、4、5、6及星期日（可用数字8代替）； 状态机法
6、：always加case语句，即可实现状态转移图 的描述。 星期的状态转移图为：实验内容4计数器的设计always (posedge clk ) begin if(PR)week=s1;else begincase(state)s1: begin state=s2;week=state; ends2: begin state=s3;week=state; ends3: begin state=s4;week=state; ends4: begin state=s5;week=state; ends5: begin state=s6;week=state; ends6: begin state=s8;week=state; ends8: begin state=s1;week=state; endendcaseendendendmodule实验内容4计数器的设计3.2 状态机法的数码显示完整电路图实验内容4计数器的设计3.3 星期计数器测试表3clk数码显示输出实验思考题移位寄存器的逻辑功能及测试思考题 利用清零法和置数法设计3、4、5、6、7、8、9任意进制计数器
