实验六 集成计数器的设计与应用

1、 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 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 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、74L

2、S161 则分别属于两种不同的计数器 R01R02R91R92Q3 Q2 Q1 Q0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 计数状态 00 0 0 0 0 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、GND 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 Q3Q2Q1QO R01R02R91R92 CPA CPB VCC GND 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

3、能端 R01、RO2 R91、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 CPA CPB Q0 Q1 Q2 Q3 74LS90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 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 Q3Q2Q1 CPB R01R02R91R92 VCC GND 0 1 1 +5V lM = 4计数器计数器 ？ CP CR LDCTT

4、CTP操作 0 清零 1 0 置数 1 1 1 1计数 1 1 0 保持 1 1 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： CTTCTP 画出实验电路图 请同学们同步操作 连接实验电路 CP CRLDD3D2D1D0CTTCTP Q3 Q2 Q1 Q0CO VCC GND 0 0 0 0 0 0 请同学们自己验证 74LS161是是? 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 11 01 11 0 01 1 1 1 1 十六进制计数器十六进制计数器 加脉

5、冲 加脉冲加脉冲加脉冲加脉冲加脉冲加脉冲 0 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 CO Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 0 1 & LD D3 D2 D1 D0 CR CTTCTP CP lM=8计数器计数器 ? “1” 方法二：将数据输入端置成最小数N2，利用模为 N1的计数器的进位信号反馈到置数端，通过置数 功能，使计数器返回到预置

6、最小数N2(同步计数时， N=N1-N2；异步计数时，N=N1-N2-1） 方法三：将数据输入端置成最小数N2，再将计数 过程中的某一种中间状态N1反馈到置数端，计数 器计到N1后再从N2开始重复计数。（同步计数时， N=N1-N2+1；异步计数时，N=N1-N2） 请同学们自行设计 1、测试74LS161 、74LS90、74LS00（CC4011） 的逻辑功能 CRLDCTTCTPD3D2D1D0CPQ3Q2Q1Q0CO 功能说明 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 10 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 2、用、用74LS161和和7

7、4LS90构成六十进制的计数器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 = 1 HZ 的TTL波，实现自动计数 3、用、用74LS161和和74LS90构成构成100进制的计数进制的计数 器（选做内容）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

8、 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 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 CR LDETTERPD3D2D1D0CPQ3Q2Q1Q0CO 功能说明 0 0 0 0 0 0 清清 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 置置 数数 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0计数状态计数状态 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 保保 持持 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 74LS9074LS161 Q3Q2Q1Q0 R01R02R91R92 CPA CPB Q3Q2Q1Q0 CPCR LD ETT ETP D3D2D1D0 & CP f = 1HZ TTL信号 M=6计数器(十位计数) M=10计数器(个位计数) “1” 74LS9074LS161 Q3Q2Q1Q0CO CR CTT CTP 1 CP Q3Q2Q1Q0 R01