数字电路实验七计数器的应用

实实 验验 报报 告告 课程名称 数字电路实验 第 7 次实验 实验名称 计数器的应用 实验时间 2012 年 5 月 22 日 实验地点 组号 学号 姓名 指导教师 评定成绩 一 实验目的 一 实验目的 1 学习计数器的基本结构 数字电路与系统设计 实验指导书 1 2 掌握中规模计数器的功能及其应用 二 实验仪器 二 实验仪器 序号仪器或器件名称型号或规格数量 1逻辑实验箱1 2万用表1 3双踪示波器1 474LS902 574LS001 三 实验原理 三 实验原理 计数器是一种能够统计输入脉冲个数的时序电路 计数是日常生活中 最常遇见的算术动作 所以计数器应用广泛 种类繁多 按工作方式分 有同步和异步两类 按计数模值分 有二进制 十进制和任意进制 按计 数顺序分 有加法 减法和可逆 双向 之分 目前常用的计数器都已有 成品 一般来说 它们具备清除或预置功能 本实验采用的计数器为 TTL 双极型数字集成逻辑门电路 74LS90 是一块二 五 十进制异步计数 器 外形为双列直插 引脚排列如图 7 1 所示 图中的 NC 表示此脚为空 脚 不接线 逻辑符号如图 7 2 所示 其中 R1 R2 为两个异步清 0 端 P1 P2 为两个异步置 9 端 CP1 CP2 为两个时钟输入端 Q0 Q3 为计 数输出端 74LS90 的功能表见表 7 1 因此可知 当 R1 R2 P1 P2 0 时 时钟从 CP1 引入 Q0 输出为二进制 时钟从 CP2 引入 Q3 输出为 五进制 时钟从 CP1 引入 而 Q0 接 CP2 即二进制的输出与五进制的输 数字电路与系统设计 实验指导书 2 入相连 则 Q3 Q2 Q1 Q 输出为十进制 8421BCD 码 时钟从 CP2 引入 而 Q3 接 CP1 即五进制的输出与二进制的输入相连 则 Q0 Q3 Q2 Q1 输出为十进制 5421BCD 码 要构成任意进制计数可 利用异步清 0 端或预置端 如 M 7 的两种电路 见图 7 3 但计数状态 不一样 输出波形占空比不同 见图 7 4 如果计数模值超过 10 就需要 多块集成电路构成 表 7 1 输 入输 出 RD R1 R2 PD P1 P2 CPQ3 Q2 Q1 Q0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 加法计数 按 8421BCD 码 按 5421BCD 码 Q3 Q2 Q1 Q0 Q0 Q3 Q2 Q1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 数字电路与系统设计 实验指导书 3 数字电路与系统设计 实验指导书 4 图 7 5 为可实现 M 15 的逻辑图之一 它是由一块三进制和一块五进制串 联而成 其中 Q12 Q11 为三进制 00 01 10 输出 Q23 Q22 Q21 为五进制 000 001 010 011 100 输出 四 实验内容 四 实验内容 1 用 74LS90 实现计数 1 CP1 接实验箱上的单脉冲信号 或接 f 1 2Hz 的连续脉冲 CP2 接 Q0 RD PD 0 输出 Q3 Q2 Q1 Q0 先接指示灯显示 再接实验箱上 的数码显示输入 D C B A 记录两种显示结果 2 CP2 接实验箱上的时钟信号 CP1 接 Q3 RD PD 0 输出 Q0 Q3 Q2 Q1 接指示灯显示 记录显示结果 3 用 74LS90 实现 M 6 的计数 记录显示结果 电路图 数字电路与系统设计 实验指导书 5 CPQ0Q1Q2Q3 00000 10001 20010 30011 40100 50101 60000 2 用 74LS90 实现 9 分频 11 分频 15 分频 计数器 CP 接实验箱上的时钟信号 取 f 1KHz 左右 并接双踪示波 器的一个输入端口 计数器输出接双踪示波器的另一个输入端口 观察 CP 与 Q 的波形 记录显示的波形 答 做法 1 9 分频 用置零法 一块 7490 到 9 时置零 任选一个输出 端接入示波器 2 11 分频 也用置零法 两块 7490 先接成 20 进制计数器 做法是把第一块的 Q3 接入第二块的 CP1 然后把第二块的 Q0 输出 3 15 分频 电路图如下 数字电路与系统设计 实验指导书 6 五 实验思考 五 实验思考 1 74LS90 作为 5421 码输出时 按 Q3 Q2 Q1 Q0 排列 则结果 怎样 如果输出 Q0 Q3 Q2 Q1 接数码显示输入 D C B A 能否 显示 1 9 为什么