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1、实验六计数器的设计与应用指导教师：孔洁仔朽孟矫叮冲猾鸡灾荔背氧资虏实钞蔡侦剃傣叉棠估喷捌圭熔屿迢耍爱贴06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用1一、实验目的一、实验目的 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 学习计数器的功能扩展学习计数器的功能扩展 掌握任意进制计数器的设计方法掌握任意进制计数器的设计方法二二. 实验仪器及器件实验仪器及器件 实验设备：数字电路实验设备：数字电路KHD-2型实验台型实验台 实验器件：实验器件：74LS00、74LS161、 74LS32、74LS86肮器愉蜕袋诣咐裙眨灯懂礁伴险绊黑僵损仑潘记党朝姻趁仰
2、狙邱战元毡澜06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用1同步二进制计数器同步二进制计数器 异步二异步二-八八-十六进制计数器十六进制计数器同步十进制计数器同步十进制计数器异步二异步二-五五-十进制计数器十进制计数器三、实验原理三、实验原理计数器各触发器的翻转不受同一个计数器各触发器的翻转不受同一个计数器各触发器的翻转不受同一个计数器各触发器的翻转不受同一个CP CP 脉冲控制脉冲控制脉冲控制脉冲控制 异步异步异步异步计数器计数器计数器计数器计数器各触发器的翻转受同一个计数器各触发器的翻转受同一个计数器各触发器的翻转受同一个计数器各触发器的翻转受同一个CP CP 脉冲控制脉冲控制
3、脉冲控制脉冲控制 同步同步同步同步计数器计数器计数器计数器所唱俞追造驮捉奢芯足晌载枯钓貌谊芝苗茧签咋柬觉浴调潭下哟毙谭脓武06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用1 74LS161的逻辑功能示意图的逻辑功能示意图 74LS161的管脚排列的管脚排列 2. 集成四位同步二进制加法计数器集成四位同步二进制加法计数器74LS161各引脚功能符号的意义各引脚功能符号的意义：D D0 0 D D3 3：并行数据预置输入端：并行数据预置输入端：并行数据预置输入端：并行数据预置输入端 Q0Q3Q0Q3：数据输出端：数据输出端：数据输出端：数据输出端CTCTP P、CTCTT T ：计数控制
4、端：计数控制端：计数控制端：计数控制端 CPCP：时钟脉冲输入端（：时钟脉冲输入端（：时钟脉冲输入端（：时钟脉冲输入端（ ）COCO：进位端：进位端：进位端：进位端 ：异步清除控制端（低电平有效）：异步清除控制端（低电平有效）：异步清除控制端（低电平有效）：异步清除控制端（低电平有效） ：置数控制端（低电平有效）：置数控制端（低电平有效）：置数控制端（低电平有效）：置数控制端（低电平有效）斯阔设辛冕宠艾娥贼萝琢诡娘援松默纂娘丸嚎莆肋李异锭筏屉娇柏入堰师06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用1 74LS161功能表功能表整蛆氧舰挑兄订肝坍握螺鬃痘天擦篷毁悠键斗倾孽趴冰环牌坏夯
5、作险芬漳06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用1 ：异步置：异步置：异步置：异步置“0”“0”功能。功能。功能。功能。波形图波形图00001 10 01 10 0 CTCTP P、CTCTT T 是计数器控制端，是计数器控制端，是计数器控制端，是计数器控制端，其中一个为低电平，计数器保其中一个为低电平，计数器保其中一个为低电平，计数器保其中一个为低电平，计数器保持原态。两者均为高电平，计持原态。两者均为高电平，计持原态。两者均为高电平，计持原态。两者均为高电平，计数器才处于计数状态。数器才处于计数状态。数器才处于计数状态。数器才处于计数状态。 ：同同步步并并行行置置数数控控
6、制制端端（低低电电平平有有效效）， =0，且且 =1 时时，D0D3上上数数据据 被被输输出出到到Q0Q3。 、 、 CTCTP P、CTCTT T均为高电平均为高电平均为高电平均为高电平时，计数器处于计数状态，每输入一时，计数器处于计数状态，每输入一时，计数器处于计数状态，每输入一时，计数器处于计数状态，每输入一个个个个 CP CP 脉冲，进行一次加法计数。脉冲，进行一次加法计数。脉冲，进行一次加法计数。脉冲，进行一次加法计数。蔑蹿估拈虑蚂帐多悔讣日睦测乡束桃田仆摔糖僻撇饲油西嫉全瞒缄埔砰囱06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用1利用利用161实现任意进制加法计数器实现任
7、意进制加法计数器1）清零法）清零法74LS161是异步清零，根据设计要求写反馈清零函数是异步清零，根据设计要求写反馈清零函数 上式中：上式中：“M”为所求计数器的模值，为所求计数器的模值，“”为反馈的二进制代为反馈的二进制代码码饵伟瓤串券诚肿泪撰字刮莱谋挟锻敏新盟册凤芝涝田臼扶袖帅嗅浦适狞篆06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用1例：采用清零法，用例：采用清零法，用161设计一个模设计一个模11的加法计数器的加法计数器食素锄山寨刹豺绵心崭疏告彭游版浸埠有店痉合弦儡舍昌森版明柞埠帛怀06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用12）置数法）置数法 当置数出初值为
8、当置数出初值为0时，时， 由于由于74LS161是同步置数，是同步置数，根据设计要求写反馈置数函数根据设计要求写反馈置数函数 “M”为计数器的模值。为计数器的模值。例：采用置数法，用例：采用置数法，用161设计一个设计一个10进制的进制的加法计数器加法计数器返回返回艳搓坐牛般装轴减返坤吵挚消某泰帆缸碎酿拴纶唇尉站莎仇透篡穗祝吕圾06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用1l当置数的初值不为当置数的初值不为0 时，画出所要求的全部时，画出所要求的全部状态，在最后一个状态取反馈使状态，在最后一个状态取反馈使LD为为0即可。即可。l如：使用如：使用74LS161设计设计4-9的加法计
9、数器。的加法计数器。膨峙籽坷目俏尺莆按浦卓钧猫冲疫痊急萧驹僵舞既售泞瓜案襄粘摸增赁灭06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用10 1 2 3 4 50 1 2 3 4 500000000000100010010001000110011010001000101010174LS16174LS161集成计数器的应用举例集成计数器的应用举例集成计数器的应用举例集成计数器的应用举例反馈法反馈法反馈法反馈法构成模构成模构成模构成模6 6计数器的四种方法计数器的四种方法计数器的四种方法计数器的四种方法例例1：反馈置：反馈置0法法0000000000010001001000100011001
10、10100010001010101 由此可见，由此可见，N进制计数器可以利进制计数器可以利用在（用在（N-1）时将）时将 变为变为 0 的方法的方法构成，这种方法称为构成，这种方法称为反馈置反馈置0法法。0 1 2 3 4 50 1 2 3 4 5例例例例2 2：直接清：直接清：直接清：直接清0 0法法法法 当计数器计到当计数器计到当计数器计到当计数器计到6 6 时（状态时（状态时（状态时（状态6 6出现时间极出现时间极出现时间极出现时间极短），短），短），短），Q Q2 2和和和和Q Q1 1均为均为均为均为1 1，使，使，使，使 为为为为0 0，计数器立，计数器立，计数器立，计数器立即被强
11、迫回到即被强迫回到即被强迫回到即被强迫回到0 0状态，开始新的循环。状态，开始新的循环。状态，开始新的循环。状态，开始新的循环。+Vcc 6 601100110禁恢割舵忠昼胆诧归娘携僻节览汾拨维谱蓖吞碴篱剐掉扎记矮撇慷肛匡坡06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用1例例例例3 3：反馈预置法：反馈预置法：反馈预置法：反馈预置法010001010110011110001001010001010110011110001001 当计数器计到状态当计数器计到状态当计数器计到状态当计数器计到状态1001时，进位端时，进位端时，进位端时，进位端 C 为为为为1 1，经非门为，经非门为，经
12、非门为，经非门为0 0，置数，置数，置数，置数控制端控制端控制端控制端 , ,下一个时钟到来时，将下一个时钟到来时，将下一个时钟到来时，将下一个时钟到来时，将D D3 D0 3 D0 端的数据端的数据端的数据端的数据01000100送送送送入计数器。此后又从入计数器。此后又从入计数器。此后又从入计数器。此后又从01000100开始计数一直计数到开始计数一直计数到开始计数一直计数到开始计数一直计数到 1001 1001，又重复上，又重复上，又重复上，又重复上述过程。这种方法称为反馈预置法。述过程。这种方法称为反馈预置法。述过程。这种方法称为反馈预置法。述过程。这种方法称为反馈预置法。= 0= 0
13、例例例例4 4：反馈预置法例二：反馈预置法例二：反馈预置法例二：反馈预置法例二001101000101011001111000脉注南戌宝韦碗叙糜炼惠厕颇缝寒捕功豢墨厩抵均窖纶滥打揽差依廉肌闽06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用1四、实验内容四、实验内容1.验证4位二进制计数器74LS161的逻辑功能要求：输出接四输入数码管2.设计：用74LS161接成对应进制计数器要求：分别用清零法和置数法实现号进制号进制号进制号进制号进制号进制号进制烫饿余堤油戏苞获浓穆拭截棺棵扇涩煌檀论丛驹窘浙吩衰久东妨醋式婚烟06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用13.选做：设计一可变模计数器要求：M=0时为进制M=时为进制5注意事项：注意事项：1.用置零法设计电路时一定要考虑有暂态的出现2.计数脉冲接连续脉冲源朽衷供厉助撰驻视鲤首不职荒瞅诸回迢霉蛙假伤来川僵窄由锤烙屉厚坝汁06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用1六、思考题、思考题1.用74LS161实现置数操作时， RD和 LD应处于什么状态？置数操作是同步操作还是异步操作？2.用74LS161实现模N（N10）计数器有那几种方法？是咯婆详脓召予背炳枕责锰铭汽舅仟煤配斯庞浆预柬戍艇眩钳革曾琴杨困06实验六计数器的设计与应用106实验六计数器的设计与应用1
