实验 计数器及应用.doc

;;。教学重点理解掌握中规模常用集成电路计数器得逻辑功能测试及使用方法;教学难点掌握任意进制计数器得设计方法与原理;教案编写日期年月日教学内容与教学过程提示与补充一、实验前准备实验所用仪器、实验报告、板书实验内容二、组织实验课堂1、根据实验人数合理分组2、学生签名(签到表轮流签名)3、讲解本次实验方法、要求三、实验指导主要讲解实验目得、实验原理、实验步骤及其实验得注意事项等;四、“数数”得时序逻辑电路。计数器不仅可用来计数,还可用来实现分频、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与非二进制计数器两大类。最常用得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(计数值随计数脉冲得输人而递增);减法计数器(计数值随计数脉冲得输人而递减);可逆计数器(具有加法与减法计数功能得计数器)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)得作用下,计数器中得触发器同时改变状态。缺点就是计数位数越多电路越复杂,优点就是工作频率较高;异步计数器:在同一计数脉冲(CP)得作用下,计数器中得触发器状态改变不就是同时发生。优点就是电路结构简单,缺点作频率较低,容易产生竞争-冒险现象。(一)基本实验任务1、74LS161逻辑功能测试74LS161就是四位二进制同步计数器,具有计数、预置、保持、清除功能。(a)引脚排列(b)逻辑符号图6-174LS161引脚排列及逻辑符号74LS161引脚功能说明:MR':清零端,低电平有效;CP:计数脉冲输入端;P0~P3:并行数据输入端;TC:计数进位端;Q0~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得六进制计数器。(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,D4D3D2D1=0110,其中D2D3接到一个与非门得两输入端,与非门得输出端与清零端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端输入得脉冲数少于6个时,与非门得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:将计数器得数据输入端全置零,通过给预置数端加一个触发电平,将数据输入端得数置入计数器,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,与非门得输出端改接到计数器得置位端PE',当计数到0110时,与非门输出由1跳变为0,计数器在此低电平作用下产生置位动作,将并行数据输入端得0000送至输出端,使得输出全被置为0,计数又从零开始。(二)扩展任务1、用74LS161设计一个数字秒表(0~99S),要求具有启动、暂停与清零功能。 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,第二次按下S∕P键,计数暂停,再次