实验三集成计数器的设计与应.ppt

实验三 集成计数器的设计与应用,熟悉中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法,1、实验目的,学习计数器的功能扩展,了解集成译码器及显示器的应用,实验设备：数字电路实验箱1台,实验器件：74LS00、74LS161、74LS191各1片,2.实验仪器及器件,74LS161的逻辑功能示意图 74LS161的管脚排列,74LS161功能表,74LS161时序波形图,利用161实现任意进制加法计数器,1、清零法（置零法）,74LS161是异步清零，根据设计要求写反馈清零函数,上式中：“N”为所求计数器的模值，“”为反馈的二进制代码,例：采用清零法，用161设计一个模11的加法计数器,2、置数法,74LS161是同步置数，根据设计要求写反馈置数函数,上式中：“N”为所求计数器的模值，“初”为计数器置数初值，“”为反馈的二进制代码,例：采用置数法，用161设计一个2-C的加法计数器,返回,191可逆（加减）计数器,74LS191是集成4位同步二进制加减计数器，可以执行十六进制加/减法计数及异步置数功能。,详细引脚功能参见课本 231页,74LS191功能表,加计数器设计时，使用与非门，取1反馈,减计数器设计时，使用或门，取0反馈,在只提供二输入与非门的情况下，如何替代或门？,显示及译码,计数器输出端的状态反映了计数脉冲的多少，通过译码器和显示器把计数器的输出显示为相应的数。,LED发光二极管也用作计数器状态显示，但读取状态时不如数码管直观。,二-十进制译码器用于将二-十进制代码译成十进制数字，去驱动十进制的数字显示器件，显示09十个数字。数码管是一种常用的数字显示器件。,数码管段结构,计数、译码、显示接口图,实验箱上已将译码器芯片和数码管连接好，实验时只要将十进制计数器的输出端Q3Q2Q1Q0直接连接到译码器的相应输入端DCBA，即可显示数字09。,数码管显示方式,LED显示方式,二进制计数器的输出端Q3Q2Q1Q0直接连接四个LED灯，通过LED灯的亮灭，即可反映计数器的状态。,计数器,CP,数码管只能显示0-9对应的二进制信息 LED能显示任意的二进制信息,计数器又称分频器，N进制计数器的进位输出脉冲就是输入脉冲的N分频。N进制计数器可直接作N分频器。计数器的有效状态数、模数和分频系数是同一含义。,分频器,计数器的Q3Q2Q1Q0输出分别对应16分频、8分频、4分频、2分频、,四、设计任务与要求,3.用74LS191及74LS00设计一个94的减法计数器。通过LED或数码管观察并记录实验结果；,1.用74LS161及74LS00设计一个3B的加法计数器，通过LED并记录实验结果；,2.用74LS191及74 LS00设计一个29的加法计数器。通过LED或数码管观察并记录实验结果；,在只提供二输入与非门的情况下，如何替代三输入与非门？,注：为便于观察记录实验现象，CP可选用1Hz、2Hz连续脉冲，或选用单次脉冲；,一、如何用二输入与非门代换三输入与非门？,二、如何用与非门替代或门？,三、191减计数器置数法必须从“0”取反馈，且必须取下一位，通过或门实现。,注意：在实验室只提供了74LS00与非门，若设计中出现了三输入与非门，或者或门，均需适当变换表达式，通过二输入与非门实现。,五、思考题,2片161最大可以实现多少分频？共阴极和共阳极数码管有何区别？,六、预习要求,1、复习有关计数器部分内容,了解74LS161、74LS191的功能。2、拟出实验中所需测试表格。3、能画出用74LS161、74LS191整体反馈置数的方 法构成不同进制的电路图。,