数电实验报告实验七计数器逻辑功能测试及应用18

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1、实验七计数器逻辑功能测试及应用一、实验目的1、熟悉中规模集成电路计数器74HC160的逻辑功能，使用方法及应用。2、掌握构成任意进制计数器的方法。二、实验设备及器件1、数字逻辑电路实验板2、74HC160异步加法二进制计数器1片。三、实验原理计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计脉冲数，还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。计•数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步汁数器和异步计数器。根据计数制的不同，分为二进制讣数器，十进制讣数器和任意进制讣数器。根据讣数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆讣数器。还有可预置数和

2、可编程序功能汁数器等等。目前，无论是TTL还是CMOS集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列，就能正确地运用这些器件。1、集成计数器74HC160集成计数器74HC160是二-五-十进制计数器，其管脚排列如图7-1,功能表如表7-1o1413121110CEPQoQ1Q2Q3Tc15CET74HC160Ld92PDoDd2d3cr3456表7-1图4-7074HC160的引脚功能图2.利用集成计数器芯片可方便地构成任意（N）进制计数器方法:1）反馈归零法：是利用计数器清零端的清零作用，截取计数过程中的某一个屮间状态控制清

3、零端，使计数器由此状态返回到零重新开始计数。把模数大的计数器改成模数小的计数器。其关键是清零信号的选择与芯片的清零方式有关，异步清零方式以N作为清零信号或反馈识别码，其有效循环状态为0〜M-1；同步清零方式以N-1作为反馈识别码，其有效循环状态为0〜N-1。还要注意清零端的有效电平，以确定用与门还是与非门来引导。2）反馈置数法：是利用具有置数功能的计数器，截取从Mb到Na之间的N个有效状态构成N进制计数器。其方法是当计数器的状态循环到Na时，由Na构成的反馈信号提供置数指令，由于事先将并行置数数据输入端置成了Nb的状态，所以置数指令到来时，计数器输出端被置成Nb,再来计数脉冲，计数器在Nb

4、基础上继续计数直至Ns又进行新一轮置数、计数，其关键是反馈识别码的确定与芯片的置数方式有关。异步置数方式以Na二Nb+N作为反馈识别码，其有效循环状态为Nb〜Na；同步置数方式以Na=Nb+N-l作为反馈识别码，其有效循环状态为Nb〜Na。还要注意置数端的有效电平，以确定用与门还是与非门来引导。四、实验内容1、测试74HC1600的逻辑功能，用数码显示管显示。并记录结果于表7-2表7-2计数脉冲CP计数逻辑状态十进制数Q3Q2Q1Q000000010001120010230011340100450101560110670111781000891001910000001100011表牛207

5、4HC160的功能表工作方式输入输出CrCPCEPCETLdDiQi清零0XXXXX0预置数1■f▲X••X••00•0■计数1t111X计数保持1X0X1XQi1XX01XQi2、74HC90芯片构成I•进制计数器参考图7・2接电路，并画出状态转换图。111—Q?0QoCP。74HC90CP

6、心（1）R（X2）$9（】＞%2）1T图7-2五、实验注意事项1、集成块功能端有效的状态。2、实现其他进制计数器的吋候注意中断状态和反馈线的处理。六、实验报告要求按要求完成上述内容，并总结计数器设计的方法及多级计数器级连有哪些规律？答：计数器的设计方法有：(1)复位法(2)置入最小数法(3)置入最大

7、值法(4)利用MSI计数器的级联实现任意的数制的计数器多级计数器级联规律：定理1设有两个计数器，其模值分别为N,Nz,则经过并行级联所组成的计数器的模值为7与IVz的最小公倍数.定理2如果计数器N可分解成IV和N两个并行级联的因子计数器，其屮N的输出端由Q.,Q，…，Qo构成，输出端的组合信号作为后级计数器7的触发脉冲，并且在7个状态中仅产生一次有教的触发信号，如图3所示，则由N”与IV串行级联的计数器的模为IV1XIV.由N,、No组成的计数器的模为N1*N11*N2*(Nl*N12*N2)-2.心得：这次实验，我们需耍注意了解741IC60的各个引脚的关系，发生作用的引脚电位的高低，遇

8、到问题是先检查电路连接的作用，其次连接的路线的线路，实验成功后记录数据对应的引脚的线路电压的高低。