数字电路实验七计数器的应用

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1、《数字电路与系统设计》实验指导书6实验报告课程名称：数字电路实验第7次实验实验名称：计数器的应用实验时间：2012年5月22日实验地点：组号学号：姓名：指导教师：评定成绩：一、实验目的：1．学习计数器的基本结构。《数字电路与系统设计》实验指导书62．掌握中规模计数器的功能及其应用。二、实验仪器：序号仪器或器件名称型号或规格数量1逻辑实验箱12万用表13双踪示波器1474LS902574LS001三、实验原理：计数器是一种能够统计输入脉冲个数的时序电路，计数是日常生活中最常遇见的算术动作，所以计数器应用广泛，种类繁多，按工作方式分

2、，有同步和异步两类；按计数模值分，有二进制、十进制和任意进制；按计数顺序分，有加法、减法和可逆（双向）之分。目前常用的计数器都已有成品，一般来说，它们具备清除或预置功能，本实验采用的计数器为TTL双极型数字集成逻辑门电路74LS90，是一块二-五-十进制异步计数器，外形为双列直插，引脚排列如图7-1所示，图中的NC表示此脚为空脚，不接线，逻辑符号如图7-2所示。其中R1、R2为两个异步清0端，P1、P2为两个异步置9端，CP1、CP2为两个时钟输入端，Q0~Q3为计数输出端，74LS90的功能表见表7-1，因此可知：《数字电路与

3、系统设计》实验指导书6当R1=R2=P1=P2=0时，时钟从CP1引入，Q0输出为二进制；时钟从CP2引入，Q3输出为五进制；时钟从CP1引入，而Q0接CP2，即二进制的输出与五进制的输入相连，则Q3、Q2、Q1、Q输出为十进制（8421BCD码）；时钟从CP2引入，而Q3接CP1，即五进制的输出与二进制的输入相连，则Q0、Q3、Q2、Q1输出为十进制（5421BCD码）。要构成任意进制计数可利用异步清0端或预置端，如M=7的两种电路，见图7-3，但计数状态不一样，输出波形占空比不同，见图7-4。如果计数模值超过10，就需要多块

4、集成电路构成。表7-1输入输出RD=R1·R2PD=P1·P2CPQ3Q2Q1Q010×000001×100100↓加法计数按8421BCD码：按5421BCD码：Q3Q2Q1Q0Q0Q3Q2Q1000000000001000100100010…………0101100001101001…………1001110000000000《数字电路与系统设计》实验指导书6《数字电路与系统设计》实验指导书6图7-5为可实现M=15的逻辑图之一，它是由一块三进制和一块五进制串联而成，其中Q12、Q11为三进制（00、01、10）输出，Q23、Q22

5、、Q21为五进制（000、001、010、011、100）输出。四、实验内容：1．用74LS90实现计数（1）CP1接实验箱上的单脉冲信号，或接f=1~2Hz的连续脉冲，CP2接Q0，RD=PD=0，输出Q3、Q2、Q1、Q0先接指示灯显示，再接实验箱上的数码显示输入D、C、B、A，记录两种显示结果。（2）CP2接实验箱上的时钟信号，CP1接Q3，RD=PD=0，输出Q0、Q3、Q2、Q1接指示灯显示，记录显示结果。（3）用74LS90实现M=6的计数，记录显示结果。电路图：《数字电路与系统设计》实验指导书6CPQ0Q1Q2Q3

6、000001000120010300114010050101600002．用74LS90实现9分频、11分频、15分频计数器CP接实验箱上的时钟信号，取f=1KHz左右，并接双踪示波器的一个输入端口，计数器输出接双踪示波器的另一个输入端口，观察CP与Q的波形，记录显示的波形。答：做法：（1）9分频，用置零法，一块7490，到9时置零，任选一个输出端接入示波器（2）11分频，也用置零法，两块7490，先接成20进制计数器，做法是把第一块的Q3接入第二块的CP1，然后把第二块的Q0输出（3）15分频，电路图如下：《数字电路与系统设计

7、》实验指导书6五、实验思考：1．74LS90作为5421码输出时，按Q3、Q2、Q1、Q0排列，则结果怎样？如果输出Q0、Q3、Q2、Q1接数码显示输入D、C、B、A，能否显示1~9，为什么？答：（1）如果仍按照5421码对结果做解码的话会出错，因为会出现如0110这样的伪码。（2）不能正确显示，因为数码管内自带的是按8421码解码的译码器，如果按照5421码接入自然得不到正确结果。