实验七 计数器逻辑功能测试及应用

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同步加法十进制计数器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，有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同，分为二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器。根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等等。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同步四位十进制课可预置计数器，采用异步清零，上升沿触发 74HC160的引脚图74HC160的功能表 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中间状态控制清零端，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～N-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Nb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N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基础上继续计数直至Na，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=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-1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、实验内容验证74HC160的逻辑功能，用数码显示管显示。并记录结果于表中计数脉冲CP计数逻辑状态十进制数Q3Q2Q1Q00123456789 连线： 1、7、9、10、16号引脚接+5v高电平2号引脚接CP3、4、5、6、8号引脚接地11、12、13、14号引脚接数码显示管15号引脚可以不接五、实验注意事项 1、集成块功能端有效的状态。2、数码管的接法。六、实验结果计数脉冲CP计数逻辑状态十进制数Q3Q2Q1Q0000000100011200102300113401004501015601106701117810008910019七、实验总结 1、计数器设计方法总结：根据进制和所选用方法（反馈归零法、反馈置数法）选择计数器的型号和片数。根据所选择的方法和进制设置反馈状态，用反馈归零法时要多出一个过渡态。2、实验体会：本次试验中遇到一些问题，首先是没有160的引脚图，161的也没有直接给出，仔细看过书上161的惯用符号图之后注意到每一根连线都有接一个数字，这次意识到可能是引脚图上的引脚标号。这些在以前的学习过程没有引起注意，这是以前存在的不足的暴露吧。发现这个之后就尝试着将这些引脚的标号应用到160的连接中，这才解决160的连线问题。再个是不会连接数码显示管。刚开始有把四个输出端分别连到了一个数码显示管上，同样出现了结果，只是不是直接的数字显示，而是四个显示管按照规律在变化