實驗八 計數(shù)器與譯碼顯示器的設(shè)與應(yīng)用

1、實驗三實驗三 集成計數(shù)器的設(shè)計與應(yīng)用集成計數(shù)器的設(shè)計與應(yīng)用 熟悉中規(guī)模集成計數(shù)器的邏輯功能及使用方法熟悉中規(guī)模集成計數(shù)器的邏輯功能及使用方法1、實驗?zāi)康?、實驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)計數(shù)器的功能擴展學(xué)習(xí)計數(shù)器的功能擴展了解集成譯碼器及顯示器的應(yīng)用了解集成譯碼器及顯示器的應(yīng)用實驗設(shè)備：數(shù)字電路實驗箱實驗設(shè)備：數(shù)字電路實驗箱1 1臺臺實驗器件：實驗器件：74ls0074ls00、74ls16174ls161、74ls19174ls191各各1 1片片2. 2. 實驗儀器及器件實驗儀器及器件3、實驗原理、實驗原理 計數(shù)器可以用作計數(shù)、分頻、定時控制等。通常計數(shù)器可以用作計數(shù)、分頻、定時控制等。通常具有計數(shù)、保持、預(yù)

2、置數(shù)、清零具有計數(shù)、保持、預(yù)置數(shù)、清零(置置0)等多種功能。等多種功能。 集成四位同步二進制加法計數(shù)器集成四位同步二進制加法計數(shù)器74ls161 加加/減同步計數(shù)器減同步計數(shù)器74ls191 譯碼及顯示譯碼及顯示 分頻器分頻器 74ls161的邏輯功能示意圖的邏輯功能示意圖 74ls161的管腳排列的管腳排列 74ls161功能表功能表74ls161時序波形圖時序波形圖利用利用161實現(xiàn)任意進制加法計數(shù)器實現(xiàn)任意進制加法計數(shù)器nscr1、清零法、清零法 （置零法）（置零法）74ls161是異步清零，根據(jù)設(shè)計要求寫反饋清零函數(shù)是異步清零，根據(jù)設(shè)計要求寫反饋清零函數(shù) 上式中：上式中：“n”為所求計

3、數(shù)器的模值，為所求計數(shù)器的模值，“”為反饋的二進制代為反饋的二進制代碼碼例：采用清零法，用例：采用清零法，用161設(shè)計一個模設(shè)計一個模11的加法計數(shù)器的加法計數(shù)器1nsld初2、置數(shù)法、置數(shù)法74ls161是同步置數(shù)，根據(jù)設(shè)計要求寫反饋置數(shù)函數(shù)是同步置數(shù)，根據(jù)設(shè)計要求寫反饋置數(shù)函數(shù) 上式中：上式中：“n”為所求計數(shù)器的模值，為所求計數(shù)器的模值，“初初”為計數(shù)器置數(shù)初為計數(shù)器置數(shù)初值，值，“”為反饋的二進制代碼為反饋的二進制代碼例：采用置數(shù)法，用例：采用置數(shù)法，用161設(shè)計一個設(shè)計一個2-c的加法計數(shù)器的加法計數(shù)器返回返回191可逆（加減）計數(shù)器可逆（加減）計數(shù)器74ls191是集成是集成4位同

4、步二進制加減計數(shù)器，可以執(zhí)位同步二進制加減計數(shù)器，可以執(zhí)行十六進制加行十六進制加/減法計數(shù)及異步置數(shù)功能。減法計數(shù)及異步置數(shù)功能。詳細引腳功能參見課本詳細引腳功能參見課本 231頁頁74ls191功能表功能表加計數(shù)器設(shè)計時，使用與非門，取1反饋減計數(shù)器設(shè)計時，使用或門，取0反饋在只提供在只提供二輸入與二輸入與非門的情非門的情況下，如況下，如何替代或何替代或門？門？顯示及譯碼顯示及譯碼 計數(shù)器輸出端的狀態(tài)反映了計數(shù)脈沖的多少計數(shù)器輸出端的狀態(tài)反映了計數(shù)脈沖的多少 ，通，通過譯碼器和顯示器把計數(shù)器的輸出顯示為相應(yīng)的數(shù)過譯碼器和顯示器把計數(shù)器的輸出顯示為相應(yīng)的數(shù)。 led發(fā)光二極管也用作計數(shù)器狀態(tài)顯

5、示，但讀取發(fā)光二極管也用作計數(shù)器狀態(tài)顯示，但讀取狀態(tài)時不如數(shù)碼管直觀。狀態(tài)時不如數(shù)碼管直觀。 二二-十進制譯碼器用于將二十進制譯碼器用于將二-十進制代碼譯成十十進制代碼譯成十進制數(shù)字，去驅(qū)動十進制的數(shù)字顯示器件，顯示進制數(shù)字，去驅(qū)動十進制的數(shù)字顯示器件，顯示09十個數(shù)字。數(shù)碼管是一種常用的數(shù)字顯示器件。十個數(shù)字。數(shù)碼管是一種常用的數(shù)字顯示器件。數(shù)碼管段結(jié)構(gòu)數(shù)碼管段結(jié)構(gòu)計數(shù)、譯碼、顯示接口圖計數(shù)、譯碼、顯示接口圖實驗箱上已將譯碼器芯片和數(shù)碼管連接好，實驗時只實驗箱上已將譯碼器芯片和數(shù)碼管連接好，實驗時只要將十進制計數(shù)器的輸出端要將十進制計數(shù)器的輸出端q3q2q1q0直接連接到譯直接連接到譯碼器的

6、相應(yīng)輸入端碼器的相應(yīng)輸入端dcba，即可顯示數(shù)字，即可顯示數(shù)字09 。數(shù)碼管顯示方式數(shù)碼管顯示方式led顯示方式顯示方式二進制計數(shù)器的輸出端二進制計數(shù)器的輸出端q3q2q1q0直接連接四個直接連接四個led燈，通過燈，通過led燈燈的亮滅，即可反映計數(shù)器的狀態(tài)的亮滅，即可反映計數(shù)器的狀態(tài) 。2q1q0q3q計數(shù)器cp 數(shù)碼管只能顯示數(shù)碼管只能顯示0-9對應(yīng)的二進制信息對應(yīng)的二進制信息 led能顯示任意的二進制信息能顯示任意的二進制信息 計數(shù)器又稱分頻器，計數(shù)器又稱分頻器，n進制計數(shù)器的進位輸出脈沖就進制計數(shù)器的進位輸出脈沖就是輸入脈沖的是輸入脈沖的n分頻。分頻。 n進制計數(shù)器可直接作進制計數(shù)器

7、可直接作n分頻器。分頻器。 計數(shù)器的有效狀態(tài)數(shù)、模數(shù)和分頻系數(shù)是同一含義。計數(shù)器的有效狀態(tài)數(shù)、模數(shù)和分頻系數(shù)是同一含義。 分頻器分頻器 計數(shù)器的計數(shù)器的q3q2q1q0輸出分別對應(yīng)輸出分別對應(yīng)16分頻、分頻、8分頻、分頻、4分頻、分頻、2分頻、分頻、四、設(shè)計任務(wù)與要求四、設(shè)計任務(wù)與要求3. 用用74ls191及及74ls00設(shè)計一個設(shè)計一個94的減法計數(shù)的減法計數(shù)器。通過器。通過led或數(shù)碼管觀察并記錄實驗結(jié)果；或數(shù)碼管觀察并記錄實驗結(jié)果；1. 用用74ls161及及74ls00設(shè)計一個設(shè)計一個3b的加法計數(shù)的加法計數(shù)器，通過器，通過led并記錄實驗結(jié)果；并記錄實驗結(jié)果；2. 用用74ls19

8、1及及74 ls00設(shè)計一個設(shè)計一個29的加法計數(shù)的加法計數(shù)器。通過器。通過led或數(shù)碼管觀察并記錄實驗結(jié)果；或數(shù)碼管觀察并記錄實驗結(jié)果；在只提供二輸入與非在只提供二輸入與非門的情況下，如何替門的情況下，如何替代三輸入與非門？代三輸入與非門？注：為便于觀察記錄實驗現(xiàn)象，注：為便于觀察記錄實驗現(xiàn)象，cpcp可選用可選用1hz1hz、2hz2hz連續(xù)脈沖，或選用單次脈沖；連續(xù)脈沖，或選用單次脈沖；一、如何用二輸入與非門代換三輸入與非門？一、如何用二輸入與非門代換三輸入與非門？二、如何用與非門替代或門？二、如何用與非門替代或門？三、三、191減計數(shù)器置數(shù)法必須從減計數(shù)器置數(shù)法必須從“0”取反饋，且必取反饋，且必須取下一位，通過或門實現(xiàn)。須取下一位，通過或門實現(xiàn)。cababcfbababaf 注意：在實驗室只提供了注意：在實驗室只提供了74ls0074ls00與非門，若設(shè)計中出與非門，若設(shè)計中出現(xiàn)了三輸入與非門，或者或門，均需適當變換表達式，通現(xiàn)了三輸入與非門，或者或門，均需適當變換表達式，通過二輸入與非門實現(xiàn)。過二輸入與非門實現(xiàn)。五、思考題五、思考題 2片片161最大可以實現(xiàn)多少分頻？最大可以實現(xiàn)多少分頻？ 共陰極和共陽極數(shù)碼管有何區(qū)別？共陰極和共陽極數(shù)碼管有何區(qū)別？六、預(yù)習(xí)要求六、預(yù)習(xí)要求1、復(fù)習(xí)有關(guān)計數(shù)器