实验四 集成计数器及其应用DOCWord文档下载推荐.docx
- 文档编号:16112823
- 上传时间:2022-11-20
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:182.75KB
实验四 集成计数器及其应用DOCWord文档下载推荐.docx
《实验四 集成计数器及其应用DOCWord文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《实验四 集成计数器及其应用DOCWord文档下载推荐.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
针对以上计数器的特点,我们在设计电路时,可根据任务要求选用合适器件。
一些常用的计数器如表4-4-1所示。
表4-4-1
序号
名称
型号
说明
1
十进制同步计数器
74LS160
同步预置、异步清零
2
四位二进制同步计数器
74LS161
3
74LS162
同步预置、同步清零
4
74LS163
5
十进制同步加/减计数器
74LS190
异步置数、无清零端、单时钟输入
74LS192
异步置数、异步清零、双时钟输入
6
四位二进制同步加/减计数器
74LS191
74LS193
7
异步二—五—十进制计数器
74LS290
异步清零、异步置9
下面我们以74LS160、74LS161、74LS190、74LS193、74LS290为例,介绍计数器的一般使用方法,对于表中的其它器件更详细功能介绍请参阅有关手册。
1.四位二进制同步计数器74LS161
其功能见表4-4-2所示,计数范围0~15。
表4-4-2
输入
输出
功能
CTPCTTCPD0D1D2D3
Q0Q1Q2Q3
0xxxxxxxx
10xx↑d0d1d2d3
1000
d0d1d2d3
异步清零
同步预置
1111↑xxxx
加计数
110xxxxxx
保持
禁止计数
11x0xxxxx
CP:
时钟输入端,上升沿有效;
Q0~Q3:
计数器输出端;
CO:
进位输出端;
D0~D3:
并行数据输入端;
CTT,CTP:
计数控制端;
:
同步并行置入控制端,低电平有效;
异步清除输入端,低电平有效。
该器件具有异步清零、同步预置数功能。
当
=0时,计数器清零,Q3Q2Q1Q0=0000,与CP无关;
=1、
=0时,在CP脉冲上升沿的作用下,D3~D0输入的数据d3d2d1d0被置入计数器,即Q3Q2Q1Q0=d3d2d1d0.进位输出CO=Q3Q2Q1Q0。
当CTT=CTP=
=
=1时,在CP脉冲上升沿作用下进行加计数。
而在CTT和CTP中有低电平时,计数器保持原状态不变。
因此,利用CTT、CTP和CO可级联成多级计数器。
当计到最大数15时(Q3Q2Q1Q0=1111),CO=1,而小于15时,CO=0,所以CO可作后级计数器CTT、CTP端的控制信号,从而实现多级计数器间的级联。
下面介绍几个用74LS161构成N进制计数器的方法。
⑴利用异步清零功能构成N进制计数器
利用异步清零功能构成N进制计数器时,当计到N个CP脉冲时,将Q0~Q3中的高电平通过与非门将输出的低电平加到异步清零端
上,使计数器回到初始的O状态,从而实现了N进制。
这时并行数据输入端D0~D3可接任意数据。
用74LS161构成的十一进制计数器,其电路如图4-4-1所示。
图4-4-1反馈清零法
⑵利用同步预置功能构成N进制计数器
利用同步预置功能构成N进制计数器时,并行数据输入端D0~D3应接计数起始数据。
通常从0开始计数,这时D0~D3应接低电平。
当计到(N-1)个CP脉冲时,将Q0~Q3中的高电平通过与非门将输出的低电平加到同步置入控制端
上,这样当输入第N个CP脉冲时,计数器将被置数到0,回到初始的计数状态,从而实现了N进制计数。
用74LS161构成的十一进制计数器,其电路如图4-4-2所示。
图4-4-2置数归零法
还可以用预置补数法构成N进制计数器。
电路连接方式见图4-4-3所示(两电路功能相同)。
此电路的工作状态为5~15。
预置端D3D2D1D0=0101,输出端Q3Q2Q1Q0=1111(此时CO=1)。
这
样,计数器从5开始计数,到15后回到5。
由于74LS161为16进制,对模N计数器可利用预置(16-N)的方法实现。
也可利用0~15中任一段11个状态来实现模11,如2~12,4~14等。
图4-4-3预置补数法
⑶计数器位数的扩展
74LS161为M16加计数器,要实现模数大于16计数器,可将多片74LS161级联,进行扩展。
图4-4-4为构成M166的同步加计数器的逻辑电路图。
166的最大状态为165,二进制数
为10100101,需两片74LS161。
两片的CP端连在一起,接成同步状态;
片
(1)的进位输出CO端接片
(2)的CTT、CTP,保证片
(1)的Q3Q2Q1Q0由1111回到0000时,片
(2)加1。
就是说,片
(1)每个CP脉冲进行加一计数,片
(2)每第16个CP脉冲进行加一计数。
最后,在输出Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0=10100101时,由两片的
端回到0。
图4-4-474LS161构成M166同步加计数器
上图是利用同步预置功能实现的位数扩展,也可以用异步清零功能实现该电路,只不过是输出的二进制数加1而已。
2.十进制同步加法计数器74LS160
74LS160的功能同表4-4-2所示,它与74LS161的功能完全相同,但它是十进制计数器,当
计数状态计到1001时,即产生进位输出,并重新由0000开始计数,计数范围0~9。
用74LS160构成N进制计数器的方法可参见74LS161的设计方法,在这里就不再赘述。
图4-4-5为用两片74LS160构成60进制计数器的电路图,初态为0000。
图4-4-574LS160构成60进制计数器
3.十进制同步加/减计数器74LS192
74LS192是具有异步清零、异步预置功能的双时钟十进制同步加/减计数器。
引脚排列如图4-4-6所示。
功能见表4-4-3所示。
表4-4-3
CR
CPUCPDD0D1D2D3
2xxxxxxx
00xxd0d1d2d3
0000
01↑1xxxx
011↑xxxx
减计数
0111xxxx
图4-4-674LS192引脚图
CR:
异步清零端,高电平有效;
:
异步并行置入控制端,低电平有效;
CPu加计数时钟输入端,上升沿有效;
CPD减计数时钟输入端,上升沿有效;
借位输出端,低电平有效;
进位输出端,低电平有效;
D0、D1、D2、D3:
并行数据输入端。
当CR=1时,计数器清零(称为异步清零),与CPD、CPu无关;
CR=0,只要
=0时,D0~D3端输入的数据d0~d3就被置入计数器,Q0Q1Q2Q3=d0d1d2d3。
当CR=0,
=1时,执行计数功能。
若CPD=1,由CPu端输入计数脉冲时,进行加计数;
CPu=1,由CPD端输入计数脉冲时,进行减计数;
CPu=CPD=1时,计数器保持原状态不变。
当加计数到最大数9(Q0Q1Q2Q3=1001)时,CPu脉冲下降沿使
端变为低电平。
如再输入一个CPu脉冲的上升沿时,
端又变为高电平,输出上升沿的进位信号。
当减计数到0000时,
端变为低电平,如再输入一个CPD脉冲上升沿时,
端也会输出一个上升沿的借位信号,同时计数器回到最大数。
计数器级联时,需将
、
依次和后级计数器的CPu、CPD相连。
下面介绍用74LS192构成N进制计数器的方法。
利用异步清零功能构成N进制计数器时,当计到N个CP脉冲时,将输出Q1~Q4中为高电平
的信号,通过与门加到CR端上,使计数器回到初始0的状态,从而实现N进制计数器。
图
4-4-7为74LS192构成六进制加计数器。
图4-4-774LS192构成六进制加计数器
⑵利用异步预置数功能构成N进制计数器
利用异步预置数功能构成N进制计数器时,当计到N个CP脉冲时,将输出Q1~Q4中为高电
平的信号,通过与非门加到
端上,使计数器回到初始计数状态,从而实现N进制计数器。
应当指出,这时D0D1D2D3应接计数器起始数据,通常接入低电平0。
4-4-8为74LS192构成六进制加计数器。
图4-4-874LS192构成六进制加计数器
⑶多级计数器的串行级联
将低位计数器的进位输出
、借位输出
分别和高位计数器的加计数时钟端CPu、减计数时钟端CPD相连。
D0~D3接计数起始数据。
当进行加计数时,应取CPD=1,由CPu端输入计数脉冲。
当计到最大数(1001)时,如再输入一个计数脉冲,则本位计数器回到0,同时
端向高位送出进位脉冲,使高位加1。
当进行减计数时,应取CPu=1,由CPD端输入计数脉冲,当减到0000时,如再输入一个减计数脉冲,计数器变为最大值。
同时
端送出一个借位脉冲,使高位减1。
图4-4-9所示为100进制加/减计数器,D0~D3可接任意数据。
如进行减计数时,通常取D3D20D1D0=0000。
图4-4-974LS192级联成100进制加/减计数器
⑷计数器级联成60进制减计数器
个位计数器取D3D20D1D0=0000,十位计数器取D3D20D1D0=0110.减计数脉冲由个位的CPD输入,借位输出端
和十位6计数器的CPD相连,并将其
和
相连,便构成60进制减计数器。
电路如图4-4-10所示。
图4-4-1074LS192级联成60进制减计数器
4.4位二进制同步加/减计数器74LS193
74LS193是具有异步清零和异步预置功能的双时钟4位二进制同步加/减计数器。
用法可参考74LS192,。
5.异步二-五-十进制计数器74LS290
该器件是具有异步清零和异步置9功能的二-五-十进制计数器。
功能见表4-4-4所示。
表4-4-4
R0AR0BS9AS9BCP(CP0、CP1)
110xx
11x0x
xx11x
0000
1001
异步置9
x0x0↓
0x0x↓
0xx0↓
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 实验四 集成计数器及其应用DOC 实验 集成 计数器 及其 应用 DOC