实验四 MSI计数器的应用.docVIP

实验四 MSI计数器的应用 一、实验目的： 1．熟悉同步计数器的功能及应用特点； 2．掌握中规模集成计数器的使用方法及功能测试方法。 二、实验仪器、设备、元器件： 1．数字逻辑电路实验仪 1台 2. 元器件：74LS192（CC40192） CC40161 74LS74（CC4013） 74LS00（CC4011） 74LS161、74LS20、74LS138 导线若干 3. 示波器和万用表 三、实验原理： 1．掌握利用74LS161及门电路构成任意进制计数器的方法。 2．预习中规模集成电路计数器74LS192的逻辑功能及使用方法。 3．复习实现任意进制计数的方法。 四、实验内容和步骤： 1. 用74LS161及74LS138构成5进制计数器，要求画出电路连接图，完成相应测试并记录实验结果。 图10-1 74LS161及74LS138构成5进制计数器 设计性实验 （1）用2片74LS161和附加门电路构成一个50分频的分频器（提示：可用预置输入数据的方法）。 （2）用两片74LS161和少量的门电路及显示译码器设计一个BCD码的两位十进制计数器。 2. 中规模＋进制计数器 4LS192是同步十进制可逆计数器，如图10-2所示。 图10-2 74LS192逻辑符号及引脚排列 CPu-加计数端 CPD-减计数端 -置数端 -非同步进位输出端 -非同步借位输出端 D0、D1、D2、D3-计数器输入端 CR-清零端Q0、Q1、Q2、Q3-数据输出端 表10-1 74LS192逻辑功能表 将74LS192的CP接单脉冲源，清零端（）、置数端（）、数据输入端（D3~D0）分别接逻辑开关，输出端（Q3~Q0）接逻辑电平显示插孔；和接逻辑电平显示插孔或译码显示输入的相应插孔。按表5、1逐项测试，检查是否相符。 （1）清零（CR） 当CR=1，其它输入端状态为任意态，此时Q3Q2Q1Q0=0000。之后，置CR=0，清零结束。 （2）置数 当CR=0，CPu、CPD任意，D3D2D1D0任给一组数据， =0时，输出Q3Q2Q1Q0与D3D2D1D0数据相同，此时74LS192处于置数状态。 （3）加法计数 CR=0， =1=CPD，CPu接单次脉冲源。在清零后送入10个单次脉冲，观察输出状态变化是否发生在CPu的上升沿。 （4）减计数 CR=0， =CPu=1，CPD接单次脉冲源。参照（3）进行实验。 （2）4位二进制同步计数器 表10-2 CC40161功能表 CP-计数脉冲 D0~ D3-数据输入端 -清除端 Q0 ~ Q3-输出端-预置端 CTP、CTT- 使能端 图10-3 CC40161引线排列 (3)计数器级联使用及任意进制的实现 a. 任意进制的实现：图10-4所示,采用复位法构成五进制计数器。图10-5所示，采用置位法构成十进制计数器 图10-4 用复位法构成五进制计数器 b.一个十进制计数器只能表示0~9，要扩大计数范围，常常用多个十进制计数器级联使用。74LS192设有进位（或借位）输出端，因此可用其进位（或借位）输出信号驱动下一级计数器。如图10-6所示。 图10-6计数器扩展 四、实验步骤： 分别按图10-4连接电路，构成5进制计数器。?按图10-5连接电路，构成十进制计数器。按图10-6连接电路，实现00～99加法计数，输入1Hz连续计数脉冲。并记录之。 五、记录与处理（实验数据） 1、用74LS161及74LS138构成5进制计数器 0000—0001—0010---0011—0100---0000 2、用74LS192构成5进制计数器 0000—0001—0010---0011—0100---0000 六思考题. N进制计数器的设计方法？ 答：1、确定计数器芯片是同步计数还是异步计数，2、例如161位同步计数，求清零表达式S=N-1 =5-1=4, 3、其二进制表示 100, 4、画图。 采用清零和置数有何区别？ 答：清零的方法计数，计到位数后回到00000再重新计数，数据输入端可以不处理。 置数方法，可以实现清零的功能，但数据输入端应该接0，还可以利用进位信号置数，但数据输入端应接入相应的数据。 七、实验小结 1．画出实验线路图，记录整理实验现象及实验所得的有关波形，对实验结果进行分析。 2．总结使用集成计数器的体会。