实验五集成计数应用

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1、-27-实验五集成计数应用实验五集成计数应用一、实验目的1.掌握计数器的基本原理。2.学习集成计数器的应用。二、实验用元器件计数器：74LS161×2，74LS390×2，CD4516×2四2输入与非门74LS00×1四2输入或门74LS32×1计数器是一种中规模集成电路，其种类有很多。如果按照触发器翻转的次序分类，可分为同步计数器和异步计数器两种；如果按照计数数字的增减可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器三种；如果按照计数器进位规律又可分为二进制计数器、十进制计数器、可编程N进制计数器等多种。1.4位二进制同步计数器74LS161该计数器外加适当

2、的反馈电路可以构成十六进制以内的任意进制计数器。图5－1中是预置数控制端，D、C、B、A是预置数据输入端，是清零端，EP、ET是计数器使能控制端，RCO是进位信号输出端，它的主要功能有：图5－1　74161芯片引脚图①异步清零功能　若=0，则输出ＱDＱCＱBＱA=0000，与其它输入信号无关，也不需要CP脉冲的配合，所以称为“异步清零”。②同步并行置数功能在=1，且=0的条件下，当CP上升沿到来后，触发器ＱDＱCＱBＱA同时接收D、C、B、A输入端的并行数据。由于数据进入计数器需要CP脉冲的作用，所以称为“-27-实验五集成计数应用同步置数”，由于4个

3、触发器同时置入，又称为“并行”。③进位输出RCO在=1、=1、EP=1、ET=1的条件下，当计数器计数到1111时RC0=1，其余时候RC0=0。④保持功能在=1，=1的条件下，EP、ET两个使能端只要有一个低电平，计数器将处于数据保持状态，与CP及D、C、B、A输入无关，EP、ET区别为ET=0时进位输出RC0＝0，而EP=0时RC0不变。注意保持功能优先级低于置数功能。⑤计数功能在=1、=1、EP=1、ET=1的条件下，计数器对CP端输入脉冲进行计数，计数方式为二进制加法，状态变化在ＱDＱCＱBＱA=0000～1111间循环。74LS161的功能表

4、详见表5－l所示。表5－174LS161的功能表清零预置使能时钟预置数据输出EPETCPDCBAQDQCQBQA01111×0111××××0××011×↑××↑××××DCBA××××××××××××0000DCBA保持保持计数通过对74LS161外加适当的反馈电路构成十六进制以内的各种计数器。用反馈的方法构成其它进制计数器一般有两种形式，即反馈清零法和反馈置数法。以构成十进制计数器为例，十进制计数器计数范围是0000~1001，计数到1001后下一个状态为0000。①反馈清零法是利用清除端构成，即：当QDQCQBQA=1010（十进制数10）时，通

5、过反馈线强制计数器清零，如图5－2(a)所示。由于该电路会出现瞬间1010状态，会引起译码电路的误动作，因此很少被采用。②反馈置数法是利用预置数端构成，把计数器输入端ABCD-27-实验五集成计数应用全部接地，当计数器计到1001（十进制数9）时，利用QDQA反馈使预置端=0，则当第十个CP到来时，计数器输出端等于输入端电平，即：QD=QC=QB=QA=0，这样可以克服反馈清零法的缺点，如图5－2(b)所示。反馈清零(a)反馈置数(b)图5－2用74161构成十进制计数器多片计数器通过级联构成多位计数器。级联可分串行进位和并行进位两种。①二位十进制串行

6、进位计数器的级联电路如图５－3所示，其缺点是速度较慢。图5－3串行进位式2位10进制计数器②二位十进制并行进位（也称超前进位）计数器的级联电路如图5－4所示，后者的进位速度比前者大大提高。-27-实验五集成计数应用图5－4并行进位式2位10进制计数器1.二进制可逆计数器CD4516CD4516是异步可预置四位计数器，其引脚图如图5－5所示。其功能见表5－2。图5－5　CD4516引脚图表5－2　CD4516功能表CPLDRDQDQCQBQA×××HL××××H×H×LL↑LHLL↑LLLLABCDLLLL保持加法计数器减法计数器①CP为计数器时钟输入，

7、上升沿触发。②LD为异步数据预置控制端，当LD高电平时，D0~D3上的数据置入计数器中。③为计数控制端，控制计数器的计数操作，=0时，允许计数，=1时，保持。-27-实验五集成计数应用④为加/减计数控制端，为高电平时，在CP时钟上升沿计数器加1计数；反之，在CP时钟上升沿减1计数。⑤RD为异步清零端，RD为高电平时，计数器清零。⑥为进位/借位输出，在减法计数时，当Q0～Q3输出“0000”时为低电平；在加法计数时，当Q0～Q3输出“1111”时为低电平，其余输出高电平，=0时始终=1。1.双二-五-十进制加法计数器74390，其引脚图如图8－12。①每

8、个集成块中由2组计数器，每组计数器由两个计数器组成，共有4个计数器。图　8-12　74390引