计数器

一、实验目的

1、学会用集成电路构成计数器的方法。

2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法。

3、运用集成计数器构成1/N分频器

二、实验内容

以下实验均在扩展板上进行，具体的芯片插法与前述实验相同，区别在于芯片的功能，引脚不同，芯片之间的连接方法不同。

1、测试74LS90的逻辑功能

计数脉冲由单次脉冲源提供，如果从A端输入，从QA端输出，则是二进制计数器；如果从B端输入，从QD，QC，QB输出。则是异步五进制加法计数器；当QA和B端相连，时钟脉冲从A端输入，从QD，QC，QB，QA端输出，则是8421码十进制计数器；当A端和QD端相连，时钟脉冲从B端输入，从QD，QC，QB，QA端输出，则是5421码十进制计数器。输出端QD、QC、QB、QA接一译码器74LS248（或74LS48），经过译码后接至数码管单元的共阴数码管。按表5-1逐项测试并判断该集成块的功能是否正常。具体的接法请参考附录和有关资料。

2、用74LS90设计百进制计数功能，画出电路图，测试逻辑功能并记录

3、设计一个五进制计数器，通过74LS192十进制计数器设计接成5进制计数器，测试逻辑功能并记录。

图1

4、设计一个可控制进制的计数器，当控制量M=0时为五进制，当M=1时为十五进制

由于最大是十五进制，需要用十六进制计数器进行改接，选择芯片7EHC161芯片，测试并记录

图2

1、74ls161

图3

图4

2、74ls192

图5

3、74ls90

图6

图7

4、74ls192

图8

5、74ls90

图9

三、实验原理及说明

计数器是数字系统中用的较多的基本逻辑器件，它的基本功能是统计时钟脉冲的个数，即实现计数操作，它也可用与分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列等。例如，计算机中的时序发生器、分频器、指令计数器等都要使用计数器。

74LS90为中规模TTL集成计数器，可实现二分频、五分频和十分频等功能，它由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成。其引脚排列图和功能表如下所示：

图10

图11

1、中规模十进制计数器74LS192(或CC40192)

74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：

图12

其功能表如下：表5-2  74LS192的功能表

2、4位二进制同步计数器74LS161

该计数器能同步并行预置数据，具有清零置数，计数和保持功能，具有进位输出端，可以串接计数器使用。它的管脚排列如图5-5所示：

图13

它的功能表如下：

图14

从逻辑图和功能表可知，该计数器具有清零信号/MR，使能信号CEP，CET，置数信号PE，时钟信号CP和四个数据输入端P0~P3，四个数据输出端Q0~Q3，以及进位输出TC，且TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET。

3、计数器的级连使用

图15

4、实现任意进制计数：用复位法获得任意进制计数器

四、实验设备

一台安装Multisim的PC机。