實驗三--計數(shù)器及其應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實驗三 計數(shù)器及其應(yīng)用1、 實驗原理 計數(shù)器是一個用以實現(xiàn)計數(shù)功能的時序部件，它不僅可用來計脈沖數(shù)，還常用作數(shù)字系統(tǒng)的定時、分頻和執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算以及其它特定的邏輯功能。計數(shù)器種類很多。按構(gòu)成計數(shù)器中的各觸發(fā)器是否使用一個時鐘脈沖源來分，有同步計數(shù)器和異步計數(shù)器。根據(jù)計數(shù)制的不同，分為二進(jìn)制計數(shù)器，十進(jìn)制計數(shù)器和任意進(jìn)制計數(shù)器。根據(jù)計數(shù)的增減趨勢，又分為加法、減法和可逆計數(shù)器。還有可預(yù)置數(shù)和可編程序功能計數(shù)器等等。目前，無論是TTL還是CMOS集成電路，都有品種較齊全的中規(guī)模集成計數(shù)器。使用者只要借助于器件手冊提供的功能表和工作波形圖以及引出端的排列，就能正確地運(yùn)用這些器

2、件。2、 實驗?zāi)康?、 學(xué)習(xí)用集成觸發(fā)器構(gòu)成計數(shù)器的方法；2、 掌握中規(guī)模集成計數(shù)器的使用及功能測試方法；3、 運(yùn)用集成計數(shù)器構(gòu)成1/N分頻器。三、實驗設(shè)備與器件1、+5V直流電源 2、雙蹤示波器 3、連續(xù)脈沖源 4、單次脈沖源5、邏輯電平開關(guān) 6、邏輯電平顯示器7、CC4013×2(74LS74) CC40192×3(74LS192) CC4011(74LS00) CC4012(74LS20) 4、 實驗內(nèi)容1、用CC4013或74LS74 D觸發(fā)器構(gòu)成4位二進(jìn)制異步加法計數(shù)器。（1）按圖71接線，D 接至邏輯開關(guān)輸出插口，將低位CP0 端接單次脈沖源，輸出端Q3、Q2、

3、Q3、Q0 接邏輯電平顯示輸入插口，各D接高電平“1”。圖71 四位二進(jìn)制異步加法計數(shù)器清零后，逐個送入單次脈沖，觀察并列表記錄 Q3Q0 狀態(tài)。(3) 將1Hz的連續(xù)脈沖改為1KHz，用雙蹤示波器觀察CP、Q3、Q2、Q1、Q0 端波形，描繪之。 (5) 將圖71電路中的低位觸發(fā)器的Q端與高一位的CP端相連接，構(gòu)成減法計數(shù)器，按實驗內(nèi)容2)，3)，4)進(jìn)行實驗，觀察并列表記錄Q3Q0 的狀態(tài)。輸 入輸 出CPUQ3Q2Q1Q00000010001200103001140100501016011 070111810009100110101011101112110 013110114111015

4、11111600002、測試CC40192或74LS192同步十進(jìn)制可逆計數(shù)器的邏輯功能。 計數(shù)脈沖由單次脈沖源提供，清除端CR、置數(shù)端、數(shù)據(jù)輸入端D3 、D2、D1、D0 分別接邏輯開關(guān)，輸出端 Q3、Q2、Q1、Q0接實驗設(shè)備的一個譯碼顯示輸入相應(yīng)插口A、B、C、D；和接邏輯電平顯示插口。按下表逐項測試并判斷該集成塊的功能是否正常。輸 入輸 出CRCPUCPDD3D2D1D0Q3Q2Q1Q01×××××××000000××dcbadcba011××××加 計 數(shù)

5、011××××減 計 數(shù)表71為8421碼十進(jìn)制加、減計數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。圖72 CC40192引腳排列及邏輯符號圖中 置數(shù)端 CPU加計數(shù)端 CPD 減計數(shù)端 非同步進(jìn)位輸出端 非同步借位輸出端 D0、D1、D2、D3 計數(shù)器輸入端 Q0、Q1、Q2、Q3 數(shù)據(jù)輸出端 CR清除端 (1)清除令CR=1，其它輸入為任意態(tài)，這時Q3Q2Q1Q00000，譯碼數(shù)字顯示為0。清除功能完成后，置CR0 (2)置數(shù) CR0，CPU，CPD 任意，數(shù)據(jù)輸入端輸入任意一組二進(jìn)制數(shù)，令= 0，觀察計數(shù)譯碼顯示輸出，予置功能是否完成，此后置1。 (3)加計數(shù)CR0，CPD

6、 1，CPU 接單次脈沖源。清零后送入10個單次脈沖，觀察譯碼數(shù)字顯示是否按8421碼十進(jìn)制狀態(tài)轉(zhuǎn)換表進(jìn)行；輸出狀態(tài)變化是否發(fā)生在CPU 的上升沿。 (4)減計數(shù)CR0，CPU 1，CPD 接單次脈沖源。參照3)進(jìn)行實驗。 3、如圖所示，用兩片CC40192組成兩位十進(jìn)制加法計數(shù)器，輸入1Hz連續(xù)計數(shù)脈沖，進(jìn)行0099累加計數(shù)，記錄之。 按圖連接電路，令CPD=1，CR1=CR2=0，=1，當(dāng)輸入1HZ連續(xù)計數(shù)脈沖時，可觀察到譯碼顯示器由00-99累加計數(shù)，因此，該十進(jìn)制加法計數(shù)器可正常工作。 加法計數(shù)輸入脈沖數(shù)0123456789輸出Q30000000011Q20000111100Q1001

7、1001100Q00101010101 減法計數(shù)4、將兩位十進(jìn)制加法計數(shù)器改為兩位十進(jìn)制減法計數(shù)器，實現(xiàn)由9900遞減計數(shù)，記錄之。按上圖，令CPU 1，CR，=1，在CPD端接入HZ連續(xù)計數(shù)脈沖時，可觀察到譯碼顯示器由遞減計數(shù)，因此，該兩位十進(jìn)制減法計數(shù)器功能正常。5、設(shè)計一個數(shù)字鐘移位60進(jìn)制計數(shù)器并進(jìn)行實驗。將十進(jìn)制計數(shù)器的CPU 端接計數(shù)脈沖，端接入六進(jìn)制計數(shù)器的CPU 端，經(jīng)測試可實現(xiàn)累加計數(shù)。五、實驗總結(jié)這次實驗主要是測試驗證一些常用的計數(shù)器的功能，讓我真真正正的在實踐中體會到了課本里的理論知識，由于課本上的知識太多，平時課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個元件的功能，平時看課本時，有時問題老是弄不懂，做完實驗后，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些計數(shù)器的功能及其應(yīng)用，通過動手實踐讓我們對各個元件映象深刻。所以在這次實驗過程中，我了解了很多計數(shù)器的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識。通過實驗，加強(qiáng)了我的動手、思考和解決問題的能力?？偟?/p>