实验6(2)--计数器和应用.doc

实验6(2)--计数器和应用.doc:..、 实验前准备实验所用仪器、实验报告、板书实验内容二、 (签到表轮流签名)、要求三、 实验指导主要讲解实验目的、实验原理、实验步骤及其实验的注意事项等;四、“数数叩勺时序逻辑电路。计数器不仅可用来计数,还可用來实现分频、定时、产生节拍脉冲、序列脉冲等。:1) 按进制分为二进制计数器和非二进制计数器两大类。最常用的十进制计数器属于非二进制计数器。2) 按计数方法可分为:加法计数器(计数值随计数脉冲的输人而递增);减法计数器(计数值随计数脉冲的输人而递减);可逆计数器(具有加法和减法计数功能的计数器)3) 按计数脉冲引入方式不同分为:同步计数器:在同一计数脉冲(CP)的作用下,计数器中的触发器同时改变状态。缺点是计数位数越多电路越复杂,优点是工作频率较高;异步计数器:在同一计数脉冲(CP)的作用下,计数器中的触发器状态改变不是同时发生。优点是电路结构简单,缺点作频率较低,容易产生竞争■冒险现象。(一),具有计数、预置、保持、清除功能。VccTCQoQiQ2Q3CETPE而而|77]|77|冋而而[7]) 74LS161NLtINNIaJNLJLlJMRCPPoPlP2卩3CEPGND(a)引脚排列10—2—PEPoPlP2卩3CEPVqc=PIN16CET|GN5=PIN8CP_MRQoQiQ2Q3I III I114131211(b)逻辑符号TC一15图6-1 74LS161引脚排列及逻辑符号74LS161引脚功能说明:MRZ:清零端,低电平有效;CP:计数脉冲输入端;P°~P3:并行数据输入端;TC:计数进位端;Qo~Q3:数据输出端;PE':预置数使能端,低电平有效;CET、CEP计数使能端,高电平有效;3•任意进制计数器设计1)复位脉冲反馈法:通过给清零端加一个触发电平,强制输出端输出全为零。如图6-3(a)图所示,为复位脉冲反馈法构成的六进制讣数器。74LS161D74LS161DD5D1D2D3D4(a)复位脉冲反馈法(b)置位脉冲反馈法图6・3复位脉冲反馈法当CP端连续输入6脉冲后,D4D3D2D,=0ll0,其中D2D3接到一个与非门的两输入端,与非门的输出端与清零端MR'相连,此时与非门输出为0,计数器产生清零动作,所有输出端全为零,计数又从零开始。当CP端输入的脉冲数少于6个时,与非门的量输入端至少有一个为零,与非门输出均为1,计数器不产生清零动作。2)置位脉冲反馈法:将计数器的数据输入端全置零,通过给预置数端加一个触发电平,将数据输入端的数置入计数器,这样迫使计数器重新从零计数。置位脉冲反馈法如图6・3(b)图所示,与非门的输出端改接到计数器的置位端PE',当计数到0110时,与非门输岀由1跳变为(),计数器在此低电平作用下产生置位动作,将并行数据输入端的0000送至输出端,使得输出全被置为0,计数又从零开始。(二)(0~99S),要求具有启动、暂停和清零功能。数字秒表电路原理框图如图6-4所示。设计要求:电路上电时显示“00”,只有当S/P(开始/暂停)键按下后,秒表开始计数,笫二次按下S/P键,计数暂停,再次按下S/P键时,秒表接着第一次计数结果继续计数;任何时候按下Clean键,都能实现清零。电路中两只数码管釆用共阴极数码管,“开始/愆停控制电路”可用双稳态触发电路实现。CP脉冲采用实验箱中的连续可调脉冲源,不用单独设计,S/P和Clean均为轻触按键。5V图6・,要求倒计时数值能在0・99之间任意设定。5VS图6-5倒计时计数器如图6・5所示,按键S为倒计时数设置键,M为模式切换键,S和M键通过模式切换、置数控制电路实现倒计时数的设定和倒计时功能的切换,C为清零键,在任意时刻都能实现对计数结果进行清零。设计要求:电路上电后,初始状态为倒计时数设置状态,按下S键可实现置数,倒计时数能在0-99之间任意设定;电路由置数模式切换至倒计时模式后,计数器开始自动倒计时,直到00时,计数停止。模式状态提示分别用两只不同颜色的LED灯來表示(例如绿灯亮红灯灭表示置数模式,绿灯灭红灯亮表示倒计时)。五、 。。