实验十五计数器及其应用.doc

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1、实验十五计数器及其应用一、实验目的1．学习用集成触发器构成计数器的方法。2．掌握中规模集成技术器的使用方法及功能测试方法。3．掌握计数器的级联方法。二、实验原理触发器是具有记忆功能的逻辑元件，用触发器可以很方便地构成计数器。图15.1四位二进制异步加法计数器及工作波形Q3Q2Q1Q0QQDQ

2、在直接置零端加入一负脉冲清零。工作波形如图15.1（b）所示。若将图15.1中低位触发器的Q端与高一位的CP端相连接，即可构成四位二进制减法计数器。中规模集成计数器的外部接线灵活多变，可以组成各种进制的计数器，使用非常方便。74LS290型集成芯片是异步二-五-十进制计数器，其管脚排列图如图15.2所示。R0(1)和R0(2)是清零输入端，当两端全为1时，计数器清零，Q3Q2Q1Q0=0000；S9(1)和S9(1)是置“9”输入端，当两端全为1时，Q3Q2Q1Q0=1001，即表示十进制数9。CP0、CP1是两个时钟脉冲输入端。只输入计数脉冲CP0，由Q0输

3、出，为二进制计数器；只输入计数脉冲CP1，由Q3、Q2、Q1输出，为五进制计数器；输入计数脉冲CP0，将Q0端与CP1端联接，由Q3、Q2、Q1、Q0输出，为十进制计数器。若将计数器适当改接，利用其清零端进行反馈置0或采用并行预置数的方法，可得到小于原进制的多种进制的计数器。如74LS290型十进制计数器就可通过清零法改接成六、七、八、九进制的计数器。而将多个计数器采用一定的级联方式串联起来，又可得到任意进制的计数器。R0(1)R0(2)CP1Q0Q3141312111098UCCCP01234567S9(1)Q2Q1地74LS290图15.274LS290的

4、管脚排列S9(2)三、实验仪器和设备1．数字电路实验箱1台2．双踪示波器1台3．74LS74双D触发器1片4．74LS290集成计数芯片2片四、预习要求1．复习D触发器的逻辑功能和触发方式。2．熟悉74LS74、74LS290的管脚功能。3．掌握二进制、十进制、任意进制计数器的组成原理。五、实验内容及步骤1．用74LS74双D触发器构成四位异步二进制计数器（1）按图15.1接线。接逻辑电平开关，接高电平（+5V），将最低位的CP端接单脉冲电源，Q3、Q2、Q1、Q0端接发光二极管显示输入端口。（2）给低电平，清零。从CP依次送入单脉冲，观察Q3、Q2、Q1、Q

5、0的状态，并记入表15.1中。（3）将单脉冲改为1kHz的连续脉冲，用示波器观察Q3、Q2、Q1、Q0的波形，并记录下来。（4）将电路中的低位触发器的Q端与高一位触发器的CP端联接，构成减法计数器。按步骤（2）、（3）进行实验，观察并记录Q3、Q2、Q1、Q0的状态与波形，其中Q3、Q2、Q1、Q0的状态记入表15.1中。表15.1类型CP数加法计数器减法计数器Q3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q00123456789101112131415162．十进制计数器逻辑功能测试（1）选取一片74LS290，接成十进制计数器。将CP0端接单脉冲电源，Q3、Q2、Q1、Q0

6、端接发光二极管显示输入端口。（2）清零后，从CP0依次送入单脉冲，观察Q3、Q2、Q1、Q0的状态，并记入表15.2。表15.2CP数二进制数十进制数Q3Q2Q1Q012345678910（3）将单脉冲改为1kHz的连续脉冲，用示波器观察Q3、Q2、Q1、Q0的波形，并记录下来。3．任意进制计数器逻辑功能测试（1）六进制计数器逻辑功能测试①选取一片74LS290，接成六进制计数器。（参考有关书目，画出电路。）②清零后，从CP0依次送入单脉冲，观察Q3、Q2、Q1、Q0的状态，并记入表15.3。③将单脉冲改为1kHz的连续脉冲，用示波器观察Q3、Q2、Q1、Q0

7、的波形，并记录下来。表15.3CP数Q3Q2Q1Q0123456（2）六十进制计数器逻辑功能测试（选作）①选取两片74LS290，接成六十进制计数器。（参考有关书目，画出电路。）②输入1Hz连续计数脉冲，进行00—60的累加计数，并记录。六、实验报告要求1．画出有关的实验电路，按实验内容记录实验数据和波形。2．如果采用74LS160型同步十进制计数器改接成六进制计数器，应如何改接？画出电路图。它与74LS290在功能上有何不同之处？