试验六计数器的设计与应用.ppt

实验六 计数器的设计与应用 指导教师：孔洁 一、实验目的 ① 熟悉中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法 ②学习计数器的功能扩展 ③掌握任意进制计数器的设计方法 二 . 实验仪器及器件 ①实验设备：数字电路 KHD-2 型实验台 ②实验器件： 74LS00 、 74LS161 、 74LS32 、 74 LS86 同步二进制计数器 异步二 - 八 - 十六进制计数器 同步十进制计数器 异步二 - 五 - 十进制计数器 三、实验原理 计数器各触发器的翻转不受同一 个 CP 脉冲控制 —— 异步 计数器 计数器各触发器的翻转受同一个 CP 脉冲控制 —— 同步 计数器 74LS161 的逻辑功能示意图 74LS161 的管脚排列 2. 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 ： D 0 ~ D 3 ：并行数据预置输入端 Q0~Q3 ：数据输出端 CT P 、 CT T ：计数控制端 CP ：时钟脉冲输入端（ ↑ ） CO ：进位端 ：异步清除控制端（低电平有效） ：置数控制端（低电平有效） CR LD 74LS161 功能表 ◆ ：异步置“ 0 ” 功能。 D R 波形图 0 0 0 0 1 0 1 0 LD ◆ CT P 、 CT T 是计数器控制端， 其中一个为低电平，计数器保 持原态。两者均为高电平，计 数器才处于计数状态。 ◆ ： 同 步 并 行 置 数 控 制 ◆ 、 、 CT P 、 CT T 均为高电平 时，计数器处于计数状态，每输入一 个 CP 脉冲，进行一次加法计数。 D R D L 利用 161 实现任意进制加法计数器 ? ? ? ? M S CR 1 ）清零法 74LS161 是异步清零，根据设计要求写反馈清零函数 上式中： “ M” 为所求计数器的模值，“ ……” 为反馈的二进制代 码 例：采用清零法，用 161 设计一个模 11 的加法计数器 ? ? ? ? ? 1 M S LD 2 ）置数法 当置数出初值为 0 时， 由于 74LS161 是同步置数， 根据设计要求写反馈置数函数 “M” 为计数器的模值。 例：采用置数法，用 161 设计一个 10 进制 的加法计数器 返回 ? 当置数的初值不为 0 时，画出所要求的全部 状态，在最后一个状态取反馈使 LD 为 0 即可。 ? 如：使用 74LS161 设计 4-9 的加法计数器。 0 → 1 → 2 → 3 → 4 → 5 0000 → 0001 → 0010 → 0011 → 0100 → 0101 74LS161 集成计数器的应用举例 —— 反馈法 构成模 6 计数器的四种方法 例 1 ：反馈置 0 法 0000 → 0001 → 0010 → 0011 → 0100 → 0101 LD D R 由此可见， N 进制计数器可以利 用在（ N -1 ）时将 变为 0 的方法 构成，这种方法称为 反馈置 0 法 。 LD 0 → 1 → 2 → 3 → 4 → 5 例 2 ：直接清 0 法 当计数器计到 6 时（状态 6 出现时间极 短）， Q 2 和 Q 1 均为 1 ，使 为 0 ，计数器立 即被强迫回到 0 状态，开始新的循环。 D R +Vcc ? 6 · 0110 例 3 ：反馈预置法 0100→0101→0110→0111→1000→1001 ◆ 当计数器计到状态 1001 时，进位端 C 为 1 ，经非门为 0 ，置数 控制端 , 下一个时钟到来时，将 D 3 ~ D0 端的数据 0100 送 入计数器。此后又从 0100 开始计数一直计数到 1001 ，又重复上 述过程。这种方法称为反馈预置法。 LD = 0 例 4 ：反馈预置法例二 0011→0100→0101→0110→0111→1000 LD LD