实验六 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
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2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法
3、运用集成计数计构成1/N分频器
二、实验原理
1、用D触发器构成异步二进制加/减计数器
图1是用四只D触发器构成的四位二进制异步加法计数器,它的连接特点是将每只D触发器接成T'触发器,再由低位触发器的
端和高一位的CP端相连接。
图1 四位二进制异步加法计数器
2、中规模十进制计数器
CC40192是同步十进制可逆计数器,具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,其引脚排列及逻辑符号如图2所示。
图2 CC40192引脚排列及逻辑符号
图中
—置数端 CPU—加计数端 CPD —减计数端
—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
Q0、Q1、Q2、Q3 —数据输出端 CR—清除端
CC40192(同74LS192,二者可互换使用)的功能如表9-1,说明如下:
表9-1
输 入
输 出
CR
CPU
CPD
D3
D2
D1
D0
Q3
Q2
Q1
Q0
1
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
0
0
×
×
d
c
b
a
d
c
b
a
0
1
↑
1
×
×
×
×
加 计 数
0
1
1
↑
×
×
×
×
减 计 数
3、计数器的级联使用
图3是由CC40192利用进位输出
控制高一位的CPU端构成的加数级联图。
图3 CC40192级联电路
4、实现任意进制计数
(1) 用复位法获得任意进制计数器
假定已有N进制计数器,而需要得到一个M进制计数器时,只要M<N,用复位法使计数器计数到M时置“0”,即获得M进制计数器。如图4所示为一个由CC40192十进制计数器接成的6进制计数器。
(2) 利用预置功能获M进制计数器
图4 六进制计数器
三、实验设备与器件
1、 +5V直流电源 2、 双踪示波器
3、 连续脉冲源 4、 单次脉冲源
5、 逻辑电平开关 6、 逻辑电平显示器
7、 译码显示器
8、 CC4013×2(74LS74)、CC40192×3(74LS192)、CC4011(74LS00)
CC4012(74LS20)
四、实验
内容
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1、用CC4013或74LS74 D触发器构成4位二进制异步加法计数器。
(1) 按图9-1接线,
D 接至逻辑开关输出插口,将低位CP0 端接单次脉冲源,输出端Q3、Q2、Q3、Q0 接逻辑电平显示输入插口,各
D接高电平“1”。
(2) 清零后,逐个送入单次脉冲,观察并列表记录 Q3~Q0 状态。
(3) 将单次脉冲改为1HZ的连续脉冲,观察Q3~Q0的状态。
(4) 将1Hz的连续脉冲改为1KHz,用双踪示波器观察CP、Q3、Q2、Q1、Q0 端波形,描绘之。
5) 将图9-1电路中的低位触发器的Q端与高一位的CP端相连接,构成减法计数器,按实验内容2),3),4)进行实验,观察并列表记录Q3~Q0 的状态。
2、测试CC40192或74LS192同步十进制可逆计数器的逻辑功能
(1) 清除:CR=1
(2) 置数:CR=0,数据输入端输入任意一组二进制数,令
= 0,观察计数译码显示输出。
(3) 加计数:CR=0,
=CPD =1,CPU 接单次脉冲源。
(4) 减计数:CR=0,
=CPU =1,CPD 接单次脉冲源。
3、图9-3所示,用两片CC40192组成两位十进制加法计数器,输入1Hz连续计数脉冲,进行由00—99累加计数,记录之。
4、按图4电路进行实验,记录之。