实验六计数器及其应用

实验六 计数器及其应用

一、实验目的

1、学习用集成触发器构成计数器的方法 2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法 3、运用集成计数计构成1/N分频器 二、实验原理

1、用D触发器构成异步二进制加／减计数器

图1是用四只D触发器构成的四位二进制异步加法计数器，它的连接特点是将每只D触发器接成T'触发器，再由低位触发器的Q端和高一位的CP端相连接。

图1 四位二进制异步加法计数器

2、中规模十进制计数器

CC40192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图2所示。

图2 CC40192引脚排列及逻辑符号

图中 LD—置数端 CPU—加计数端 CPD —减计数端

CO—非同步进位输出端 BO—非同步借位输出端 D0、D1、D2、D3 —计数器输入端

Q0、Q1、Q2、Q3 —数据输出端 CR—清除端

CC40192（同74LS192，二者可互换使用）的功能如表9－1，说明如下：

表9－1

输 入 CR 1 0 0 0 LD 输 出 CPU × × ↑ 1 CPD D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 × × × × × 0 × 1 d c b a d × × × × 0 c 0 b 0 a × 0 1 1 加 计 数 减 计 数 ↑ × × × × 3、计数器的级联使用

图3是由CC40192利用进位输出CO控制高一位的CPU端构成的加数级联图。

图3 CC40192级联电路

4、实现任意进制计数

(1) 用复位法获得任意进制计数器

假定已有N进制计数器，而需要得到一个M进制计数器时，只要M＜N，用复位法使计数器计数到M时置“0”，即获得M进制计数器。如图4所示为一个由CC40192十进制计数器接成的6进制计数器。 (2) 利用预置功能获M进制计数器

图4 六进制计数器

三、实验设备与器件

1、 ＋5V直流电源 2、 双踪示波器 3、 连续脉冲源 4、 单次脉冲源 5、 逻辑电平开关 6、 逻辑电平显示器 7、 译码显示器

8、 CC4013×2（74LS74）、CC40192×3（74LS192）、CC4011（74LS00） CC4012（74LS20） 四、实验内容

1、用CC4013或74LS74 D触发器构成4位二进制异步加法计数器。

RD 接至逻辑开关输出插口， (1) 按图9－1接线，将低位CP0 端接单次脉冲源，

输出端Q3、Q2、Q3、Q0 接逻辑电平显示输入插口，各SD接高电平“1”。 (2) 清零后，逐个送入单次脉冲，观察并列表记录 Q3～Q0 状态。 (3) 将单次脉冲改为1HZ的连续脉冲，观察Q3～Q0的状态。

(4) 将1Hz的连续脉冲改为1KHz，用双踪示波器观察CP、Q3、Q2、Q1、Q0 端波形，描绘之。

5) 将图9－1电路中的低位触发器的Q端与高一位的CP端相连接，构成减法计数器，按实验内容2)，3)，4)进行实验，观察并列表记录Q3～Q0 的状态。 2、测试CC40192或74LS192同步十进制可逆计数器的逻辑功能 (1) 清除：CR=1

(2) 置数：CR＝0，数据输入端输入任意一组二进制数，令LD= 0，观察计数译码显示输出。

(3) 加计数：CR＝0，LD＝CPD ＝1，CPU 接单次脉冲源。 (4) 减计数：CR＝0，LD＝CPU ＝1，CPD 接单次脉冲源。

3、图9－3所示，用两片CC40192组成两位十进制加法计数器，输入1Hz连续计数脉冲，进行由00—99累加计数，记录之。 4、按图4电路进行实验，记录之。