N分頻器分析與設(shè)計

1、一、實驗?zāi)康恼莆?4190/74191計數(shù)器的功能，設(shè)計可編程計數(shù)器和N分頻器，設(shè)計(N-1/2)計數(shù)器、分頻器。二、實驗原理分頻是對輸入信號頻率分頻。1、CD4017邏輯功能Cp0Cp1RdQ9-Q1 CoXX10（ Q0=1）000每個時鐘分別從Q0-Q9一個周期高電平信號1(Q0-Q4=1時)00每個時鐘分別從Q0-Q9一個周期高電平信號0(Q5-Q9=1時)0X0保持X10保持2、74190/74191邏輯功能器件Cp1SLDU/DD3D2D1D0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+174190(1)XX0XD3D2D1D0D3D2D1D074190(1)11XXXXXQ3nQ2nQ

2、1nQ0n74190010XXXX8421BCD加計數(shù)74190011XXXX8421BCD減計數(shù)74191010XXXX四位二進(jìn)制加計數(shù)74191011XXXX四位二進(jìn)制減計數(shù)3、集成計數(shù)器級聯(lián)當(dāng)所需計數(shù)器模數(shù)超過所選計數(shù)器最大計數(shù)狀態(tài)時，需要采取多片計數(shù)器級聯(lián)。方法分為異步級聯(lián)和同步級聯(lián)。4、集成計數(shù)器的編程在集成計數(shù)器的時序基礎(chǔ)上，外加邏輯門電路等，反饋集成計數(shù)器的附加功能端，達(dá)到改變計數(shù)器時序的目的?？刹捎脧?fù)位編程和置數(shù)編程兩種。5、多片74190/74191計數(shù)器級聯(lián)可根據(jù)具體計數(shù)需求和增減需求，選用74190或74191，選擇不同功能、同步或異步設(shè)計等。6、74190/74191計

3、數(shù)器編程由于沒有復(fù)位端，因此只能使用置數(shù)編程，置數(shù)端置為0即可異步置數(shù)?？筛鶕?jù)需求設(shè)計N進(jìn)制加法或減法計數(shù)器。N與譯碼邏輯功能如下。N23456LD(Q1n)(Q1nQ0n)(Q2n)(Q2nQ0n)(Q2nQ1n)7891011(Q2nQ1nQ0n)(Q3n)(Q3nQ0n)(Q3nQ1n)(Q3nQ1nQ0n)N1213141516LD(Q3nQ2n)(Q3nQ2nQ0n)(Q3nQ2nQ1n)(Q3nQ2nQ1nQ0n)17、74191組成(N-1/2)分頻器電路如下圖：計數(shù)器的兩個循環(huán)中，一個循環(huán)在Cp的上升沿翻轉(zhuǎn)；另一個是在Cp的下降沿翻轉(zhuǎn)，使計數(shù)器的進(jìn)制減少1/2，達(dá)到(N-1/2

4、)分頻。三、實驗儀器1、直流穩(wěn)壓電源 1臺2、信號發(fā)生器 1臺3、數(shù)字萬用表 1臺4、實驗箱 1臺5、示波器 1臺四、仿真過程1、按照CD4017和74191功能表驗證其功能。2、74191組成可編程計數(shù)器(1)構(gòu)成8421BCD十進(jìn)制加法計數(shù)器，通過實驗驗證正確性，列出時序表。設(shè)計圖如下仿真波形如下(2)構(gòu)成8421BCD十進(jìn)制減法計數(shù)器，通過實驗驗證正確性，列出時序表。設(shè)計圖如下：仿真波形如下3、74190級聯(lián)及編程(1)構(gòu)成100進(jìn)制8421BCD減法計數(shù)器，通過實驗驗證正確性，列出時序表。設(shè)計圖如下(U8為高位，U10為低位)仿真波形如下(2)構(gòu)成24進(jìn)制8421BCD減法計數(shù)器，通過

5、實驗驗證正確性，列出時序表。設(shè)計圖如下仿真波形如下4、(N-1/2)分頻器(1)構(gòu)成5進(jìn)制8421BCD減法計數(shù)器，通過實驗驗證正確性，列出時序表。設(shè)計圖如下仿真波形如下(2)在上述5進(jìn)制減法計數(shù)器，設(shè)計4又1/2分頻器，f=100kHz作Cp，用雙蹤示波器觀察記錄Cp、Q0-Q3、QT和LD的波形。設(shè)計圖如下：五、實驗結(jié)果1、CD4017組成的7路7節(jié)拍的順序脈沖觸發(fā)器時序表Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0000000000000010000010000010000010000010000010000010000002、74191組成可編程計數(shù)器(1)十進(jìn)制加法計數(shù)器的時序表Q3Q2Q1Q000

6、00000100100011010001010110011110001001（2）十進(jìn)制減法計數(shù)器的時序表Q3Q2Q1Q010011000011101100101010000110010000100003、（N-12）分頻（1）5進(jìn)制減法計數(shù)器時序表Q3Q2Q1Q001000011001000010000（2）4-12分頻器的CP、CPI、Q0、Q1、Q2、Q3、QT'、LD'的工作波形六、注意事項1、在面包板上插入芯片時，注意芯片的型號與方向，不要把管腳折掉2、實驗現(xiàn)象出現(xiàn)錯誤，可以用數(shù)字萬用表的電壓功能檔進(jìn)行檢查3、74191的LD是異步置數(shù)4、用74191做減法計數(shù)器時，可以用到CPO'功能端七、實驗心得與體會這次實驗課，在用74191做十進(jìn)制加法計數(shù)器時，由于我沒有將輸入端管腳接地，導(dǎo)致開始時數(shù)碼管顯示出錯。一直檢查連線也沒發(fā)現(xiàn)錯誤，最后才知道要將輸入端管腳接地，這個過程浪費(fèi)了很多時間。另外一個比較棘手的問題是在用示波器觀察波形時，波形一直無法穩(wěn)定下來，在調(diào)節(jié)示波器上也花了很長的時間。雖然