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实验三 集成计数器的设计与应用. 1 、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 了解集成译码器及显示器的应用. 2. 实验仪器及器件. ① 实验设备:数字电路实验箱 1 台. ② 实验器件: 74LS00 、 74LS161 、 74LS191 各 1 片. 3 、实验原理. 计数器可以用作计数、分频、定时控制等。通常具有计数、保持、预置数、清零 ( 置 0) 等多种功能。. ① 集成四位同步二进制加法计数器 74LS161. ② 加 / 减同步计数器 74LS19 1. ③ 译码及显示. ④ 分频器.
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实验三 集成计数器的设计与应用 1、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了解集成译码器及显示器的应用 2. 实验仪器及器件 ①实验设备:数字电路实验箱1台 ②实验器件:74LS00、74LS161、74LS191各1片
3、实验原理 计数器可以用作计数、分频、定时控制等。通常具有计数、保持、预置数、清零(置0)等多种功能。 ① 集成四位同步二进制加法计数器74LS161 ② 加/减同步计数器74LS191 ③译码及显示 ④ 分频器
74LS161的逻辑功能示意图 74LS161的管脚排列 74LS161功能表
利用161实现任意进制加法计数器 1、清零法 (置零法) 74LS161是异步清零,根据设计要求写反馈清零函数 上式中: “N”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
2、置数法 74LS161是同步置数,根据设计要求写反馈置数函数 上式中: “N”为所求计数器的模值,“初”为计数器置数初值,“……”为反馈的二进制代码 例:采用置数法,用161设计一个2-C的加法计数器 返回
191可逆(加减)计数器 74LS191是集成4位同步二进制加减计数器,可以执行十六进制加/减法计数及异步置数功能。 详细引脚功能参见课本 231页
74LS191功能表 加计数器设计时,使用与非门,取‘1’反馈 减计数器设计时,使用或门,取‘0’反馈 在只提供二输入与非门的情况下,如何替代或门?
显示及译码 计数器输出端的状态反映了计数脉冲的多少 ,通过译码器和显示器把计数器的输出显示为相应的数。 ◎二---十进制译码器用于将二---十进制代码译成十进制数字,去驱动十进制的数字显示器件,显示0~9十个数字。数码管是一种常用的数字显示器件。 ◎ LED发光二极管也用作计数器状态显示,但读取状态时不如数码管直观。
数码管显示方式 数码管段结构 计数、译码、显示接口图 实验箱上已将译码器芯片和数码管连接好,实验时只要将十进制计数器的输出端Q3Q2Q1Q0直接连接到译码器的相应输入端DCBA,即可显示数字0—9 。
LED显示方式 二进制计数器的输出端Q3Q2Q1Q0 直接连接四个LED灯,通过LED灯 的亮灭,即可反映计数器的状态 。 CP 计数器 ※数码管只能显示0-9对应的二进制信息 ※LED能显示任意的二进制信息
分频器 计数器又称分频器,N进制计数器的进位输出脉冲就是输入脉冲的N分频。 N进制计数器可直接作N分频器。 计数器的有效状态数、模数和分频系数是同一含义。 计数器的Q3Q2Q1Q0输出分别对应16分频、8分频、4分频、2分频、
四、设计任务与要求 在只提供二输入与非门的情况下,如何替代三输入与非门? 1. 用74LS161及74LS00设计一个3—B的加法计数器,通过LED并记录实验结果; 2. 用74LS191及74 LS00设计一个2—9的加法计数器。通过LED或数码管观察并记录实验结果; 3. 用74LS191及74LS00设计一个9—4的减法计数器。通过LED或数码管观察并记录实验结果; 注:为便于观察记录实验现象,CP可选用1Hz、2Hz连续脉冲,或选用单次脉冲;
注意:在实验室只提供了74LS00与非门,若设计中出现了三输入与非门,或者或门,均需适当变换表达式,通过二输入与非门实现。注意:在实验室只提供了74LS00与非门,若设计中出现了三输入与非门,或者或门,均需适当变换表达式,通过二输入与非门实现。 一、如何用二输入与非门代换三输入与非门? 二、如何用与非门替代或门? 三、191减计数器置数法必须从“0”取反馈,且必须取下一位,通过或门实现。
五、思考题 • 2片161最大可以实现多少分频? • 共阴极和共阳极数码管有何区别? 六、预习要求 1、复习有关计数器部分内容,了解74LS161、 74LS191的功能。 2、 拟出实验中所需测试表格。 3、 能画出用74LS161、74LS191整体反馈置数的方 法构成不同进制的电路图。