异步计数器的使用

实验4异步计数器及其应用一、 实验目的1、 掌握计数器74LS90的逻辑功能和使用方法；2、 掌握用74LS90实现可变模数（M<10）计数器的方法；3、 掌握七段译码器和数码管的逻辑功能及其应用。二、 实验设备1、数字电路实验箱2、数字双踪示波器3、函数信号发生器4、集成电路：74LS90三、 实验内容（一）本次实验所用芯片简单介绍：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（4-1）所示，逻辑符号如图（4-2）所示，图中的NC表示空脚，不接线，它由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成，其中一个触发器构成一位二进制计数器；另三个触发器构成异步五进制计数器。在74LS90计数器电路中，设有专用置“0”端R0⑴、R0（2）和置“9”端S9⑴、S9⑵。其中R0⑴、R0⑵为两个异步清零端，S9⑴、S9（2）为两个异步置9端，CP］、CP2为两个时钟输入端，Q0~Q3为计数输出端，74LS90的功能表见表（4-1），由此可知：当R1=R2=S1=S2=0时，时钟从CP］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CP］引入，而Q0接CP2，即二进制的输出与五进制的输入相连，则Q3Q2Q1Q0输出为十进制（8421BCD码）；时钟从CP2引入，而Q3接CP］，即五进制的输出与二进制的输入相连，则Q0Q1Q2Q3输出为十进制（5421BCD码）。|u13［口］1］|10 9 〔8ICPid'） 74LS90CP：RorHgNCyRwXi!I

Epi2 i;pi5r图（4-1）74LS90引脚图

%&Pc部图（4-2）74LS90逻辑符号输入输出R0(1)R0(2)S9(1)S9(2)CPQ3Q2Q1Q0110XX000011X0X00000X11X1001X011X1001X0X0]计数X00X]计数0XX01计数0X0X1计数表（4-1）74LS90功能表（二）正式实验内容：1、用74LS90实现十进制计数；分析：R0（1）=R0（2）=S9（1）=S9（2）=0时时钟从CP1引入，Q0接CP2，Q3Q2Q1Q0为十进制（8421BCD码）计数;时钟从CP2引入，Q3接CP1，Q0Q3Q2Q1为十进制（5421BCD码）计数。

以实现8421BCD码为例:真值表如下：十进制8421BCD码00000100012001030011401005010160110701118100091001表（4-2）2、用74LS90实现六进制计数；1、 复位法：用6（0110）清02、 置数法：用5（0101）置9以复位法实现六进制计数（0-1-2-3-4-5-6）为例:真值表如下：六进制8421BCD码000001000120010

300114010050101表（4-3）3、用74LS90实现0、2、4、6、8、1、3、5、7、9循环显示。真值表如下：十进制8421BCD码5421BCD码十进制0000000000200100001140100001026011000113810000100410001100053001110016501011010770111101189100111009表（4-4）实验步骤如下：1、 计数器按5421BCD码连接;2、 输出按8421BCD码连接，3、Q3Q2Q1Q0接数码管的8-4-2-14、信号采用实验板上的1Hz脉冲信号实验结果1、用74LS90实现十进制计数;线路连接图及最终结果图如下9（图4-3）：图（4-3）2、 用74LS90实现六进制计数；线路连接图和最终结果图如下（图4-4）：图（4-4）3、 用74LS90实现0、2、4、6、8、1、3、5、7、9循环显示。实验线路连接图和最终结果图如下（图4-5）：图（4-5）五、 故障排除在用74LS90实现十进制的时候，由于粗心大意，忘了把5引脚接到5V的电源处，导致一开始实验就不显示结果，很是郁闷，后来经过仔细的排查，才发现了问题所在，接好所有的线之后再测试就好了。在第二个实验实现六进制的过程中，不知道是芯片的问题还是其他方面的问题，我们组连好线之后打开电源显示结果为0-1-2-3-4-5-4-5-4-5…….后面一直循环着4和5,而不是从头再次开始显示，我们觉得十分奇怪，想不到办法解决，后来拆线重新连，竟然奇迹般的好了，到现在我还是没有弄明白问题出在哪里。我们确保第一次连线完全正确啊。六、 心得体会这次实验感觉还是逻辑性很强，如果对原理和理论知识不够熟练的话，会感觉到一头雾水，经过提前的预习和老师课前的讲解，我觉得心里还是有点底了。不同计数器的实现过程有许多类似之处，连线比较多也比较麻烦，细心很重要，我们应该有耐心来做好一