計數器與移位寄存器及應用-課件

主講教師：王通明副教授項目七、計數器應用實訓

前言 一、實訓目的 二、實訓原理 三、實訓儀器 四、實訓內容與步驟 五、注意事項 六、思考題前言

計數器常用于 1.精密數控車床，用于記錄刀架的進刀量； 2.自動生產線產品計數，如易源公司； 3.道路車輛流量的統(tǒng)計；

74LS160為十進制可預置同步計數器連接圖通過雙擲開關S、A的切換，觀察計數/保持情況請看Multisim7仿真計數器演示一、實訓目的 1、掌握計數器的使用方法； 2、掌握實現任意進制計數器的應用； 3、熟悉Multisim7仿真軟件的使用； 4、進一步提高使用示波器的能力。二、計數器工作原理1、74LS160計數器實物圖共有16個腳、編號從1到16，8腳接地，16腳接5伏直流電源對計數器一般功能要求1、初始功能：

(1)清零–計數從0開始(2)置初值–計數從一個初值開始2、切換功能：

(1)開始/禁止–給計數一個時間區(qū)間(2)計數/保持–可以剔除某些數據

3、輸出功能：(1)輸出–把計數結果顯示在數碼管上(2)進位–按照原設計規(guī)定進位74LS160為十進制可預置同步計數器邏輯符號15.進位輸出端3.4.5.6.初始數據輸入端7.10.計數/保持控制端2.時鐘脈沖輸入端1.異步清零端，不需CLK配合輸出端11.12.13.14并行數據輸出端9.同步并行置數控制74LS160計數器設置與功能分析

計數器清零：給~CLR低電平，輸出全0置初值：給~CLR

高電平、~LOAD低電平，輸入端的值A、B、C、D送向輸出端QA、QB、QC、QD開始：給~CLR、~LOAD、ENP、ENT高電平，當時鐘信號CLK上升沿計數保持：ENP*ENT=0進位：在RCO輸出低電平輸出：在QA、QB、QC、QD管腳同步并行輸出二進制數74LS160計數器的置數、計數、保持功能分析74LS160計數器功能分析1、初始功能：(1)清零1.腳低電平：通常在清零和進位時采用74LS160計數器功能分析1、初始功能：(2)置初值9.低電位1.高電位74LS160計數器功能分析2、計數功能：(1)開始

7.高電位10.高電位9.高電位1.高電位4腳一起高電平，時鐘脈沖才能輸入74LS160計數器功能分析2、保持功能：(2)保持–ENP和ENT任一腳低電平，計數將保持。

要求：ENP&ENT=074LS160計數器功能分析3、輸出功能：(1)并行輸出數碼管比較直觀，但在移位測試時發(fā)光管較為直觀，根據需要選用。74LS160計數器功能分析3、執(zhí)行功能：(2)十進制進位輸出

1112131415QDQCQBQARCO1010074LS160為十進制可預置同步計數器功能總結15.進位輸出端3.4.5.6.初始數據輸入端7.10.計數/保持控制端2.時鐘脈沖輸入端1.異步清零端，不需CLK配合11.12.13.14并行數據輸入端9.同步并行置數控制74LS160為十進制可預置同步計數器工作過程分析同步并行置數控制管腳設置計數管腳設置保持管腳設置保持管腳設置異步清零同步置數計數控制時鐘脈沖清零管腳設置×表示任意狀態(tài)74LS160計數器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (1)直流電源 (2)與非門 (3)非門 (4)信號源 (5)單刀單擲開關 (6)單刀雙擲開關 (7)數碼管 (8)發(fā)光管 74LS160計數器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件：

(1)直流源

實物圖仿真器件符號74LS160計數器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (2)與非門

實物圖仿真器件符號本實訓用于十二進制進位74LS160計數器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (3)非門

實物圖仿真器件符號本實訓用于八進制進位74LS160計數器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (4)信號源

實物圖仿真器件符號通常把生產實際中的開關量通過某種器件轉換成方波供計數器計數74LS160計數器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (5)單刀單擲開關

實物圖仿真器件符號只適合需要通斷的場合74LS160計數器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (6)單刀雙擲開關

實物圖仿真器件符號可以提供高、低兩種電平74LS160計數器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件：

(7)數碼管

實物圖仿真器件符號仿真器件符號已包含了譯碼器器件74LS160計數器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件：

(8)發(fā)光管

實物圖仿真器件符號仿真器件符號只需畫一根線即可。三、實驗儀器設備 1、數字邏輯實驗箱 一臺 2、雙蹤示波器 一臺 3、數字萬用表 一塊 4、集成塊 若干 (1)74LS160 10進制計數器 2塊 (2)74LS04 非門 1塊 (3)74LS03 與非門 1塊

三、實驗儀器設備 5、實訓方法與器件 (1)常用組件：計數器、信號發(fā)生器、數碼顯示器 (2)使用方法：查手冊提供的功能表和工作波形圖 (3)設計要求：合理的選用器件，靈活地使用器件的 各輸入端，運用各種設計技巧完成所給任務。

注意各輸入端必須按要求接入電路。1、數字邏輯實驗箱1、函數信號源作為CLK的信號輸入；2、14腳插座作為計數器集成塊的插座；3、數碼顯示管作為計數器輸出；4、雙向開關作為CLK的手工調試信號。1-1、函數信號源按下方波鍵選擇函數信號源按下電源選擇200Hz的頻率比較適中把方波輸出連向計數器的CLK端1-2、計數器插座計數器管腳插孔接線~CLR~LOADCLK輸入ENTENP輸出RCO1-3、十進制計數輸出輸出用仿真數碼管輸出用數碼管主數器管腳插孔1-4、二進制計數輸出輸出用發(fā)光管仿真用發(fā)光管主數器管腳插孔2、雙蹤示波器輸入頻率口1輸入頻率口21、查看函數信號源是否工作正常；2、查看計數器是否損壞；3、查看或調節(jié)函數信號的頻率與振幅是否合適；3、數字萬用表1、電阻檔可測量連線是否完好；2、電阻檔可測量管腳與插座之間連線是否完好；3、直流電壓檔可測量管腳信號是高電位還是低電位；4、集成塊在俯視集成塊的視角下，從圓缺開始逆時針編號，1號開始標。1、根據管腳數量，選擇合適的插座；2、在俯視集成塊的視角下，從圓缺開始逆時針編號，1號開始標。四、實訓內容與步驟

1、試利用異步清零法及同步置數法將十進制計數器74SL160進行外圍元器件的正確連接，并用實驗驗證，同時畫出時序波形圖。 運行8進制Multisim7文件

四、實訓內容與步驟

2、試利用異步清零法及同步置數法將十進制計數器74SL160接成同步八進制計數器。要求自行設計邏輯電路圖，并用實驗驗證，同時畫出時序波形圖。運行8進制Multisim7文件：10進制.ms7

四、實訓內容與步驟

3、試利用異步清零法及同步置數法將十進制計數器74SL160接成同步十二進制計數器。要求自行設計邏輯電路圖，并用實驗驗證，同時畫出時序波形圖。運行12進制Multisim7文件：12進制.ms7

五、實訓思路總結

1、八進制的進位與清零設計 (1)用一個十進制計數器； (2)原進位輸出端不用； (3)用一個非門作如下連接

五、實訓思路總結 (3)用一個非門作如下連接

1000時輸出低電平低電平用清零低電平用于進位非門74LS160為八進制可預置同步計數器連接圖五、實訓思路提示

1、十二進制的進位與清零設計 (1)用兩個十進制計數器構成一個十二進制位； (2)高位原進位端不用，低位進位端連向高位進位端； (3)用低位的右數第2位與高位的右數第1位連向與非門輸出端連向清零與進位。 (4)示意圖五、實訓思路提示 (4)示意圖

00010010兩個十進制計數器高位是1代表10低位是2去清零去進位74LS160為十二進制可預置同步計數器連接圖六、實訓報告要求及實訓注意事項 1、總結實現任意進制計數器的構成方法； (1)如何完成進位；(2)如何完成清零； 2、工作波形必須畫在方格紙上或畫在AutoCAD文檔 并上交電子文檔。

3、注意事項： (1)認真閱讀數字邏輯實驗箱使用說明書； (2)仔細查閱74LS160集成塊參數表； (3)嚴格履行集成塊的領用與歸還手續(xù)； (4)及時記錄數據，遇到不順利要冷靜思考； (5)