实验四  MSI计数器的应用

一、实验目的：

1．熟悉同步计数器的功能及应用特点；

2．掌握中规模集成计数器的使用方法及功能测试方法。

二、实验仪器、设备、元器件：

1．数字逻辑电路实验仪  1台

2. 元器件：74LS192（CC40192） CC40161 74LS74（CC4013） 74LS00（CC4011）

74LS161、74LS20、74LS138 导线若干

3. 示波器和万用表

三、实验原理：

1．掌握利用74LS161及门电路构成任意进制计数器的方法。

2．预习中规模集成电路计数器74LS192的逻辑功能及使用方法。

3．复习实现任意进制计数的方法。

四、实验内容和步骤：

1. 用74LS161及74LS138构成5进制计数器，要求画出电路连接图，完成相应测试并记录实验结果。

图10-1  74LS161及74LS138构成5进制计数器

     设计性实验

（1）用2片74LS161和附加门电路构成一个50分频的分频器（提示：可用预置输入数据的方法）。

（2）用两片74LS161和少量的门电路及显示译码器设计一个BCD码的两位十进制计数器。

2. 中规模＋进制计数器

4LS192是同步十进制可逆计数器，如图10-2所示。

图10-2 74LS192逻辑符号及引脚排列

CPu-加计数端 CPD-减计数端 -置数端 -非同步进位输出端 -非同步借位输出端 D0、D1、D2、D3-计数器输入端 CR-清零端Q0、Q1、Q2、Q3-数据输出端

表10-1 74LS192逻辑功能表

将74LS192的CP接单脉冲源，清零端（）、置数端（）、数据输入端（D3~D0）分别接逻辑开关，输出端（Q3~Q0）接逻辑电平显示插孔；和接逻辑电平显示插孔或译码显示输入的相应插孔。按表5、1逐项测试，检查是否相符。

（1）清零（CR）

当CR=1，其它输入端状态为任意态，此时Q3Q2Q1Q0=0000。之后，置CR=0，清零结束。

（2）置数

当CR=0，CPu、CPD任意，D3D2D1D0任给一组数据， =0时，输出Q3Q2Q1Q0与D3D2D1D0数据相同，此时74LS192处于置数状态。

（3）加法计数

CR=0， =1=CPD，CPu接单次脉冲源。在清零后送入10个单次脉冲，观察输出状态变化是否发生在CPu的上升沿。

（4）减计数

CR=0， =CPu=1，CPD接单次脉冲源。参照（3）进行实验。

（2）4位二进制同步计数器

表10-2 CC40161功能表

CP-计数脉冲 D0~ D3-数据输入端 -清除端 Q0 ~ Q3-输出端-预置端 CTP、CTT- 使能端

图10-3 CC40161引线排列

(3)计数器级联使用及任意进制的实现

a. 任意进制的实现：图10-4所示,采用复位法构成五进制计数器。图10-5所示，采用置位法构成十进制计数器

图10-4 用复位法构成五进制计数器

b.一个十进制计数器只能表示0~9，要扩大计数范围，常常用多个十进制计数器级联使用。74LS192设有进位（或借位）输出端，因此可用其进位（或借位）输出信号驱动下一级计数器。如图10-6所示。

图10-6计数器扩展

四、实验步骤：

分别按图10-4连接电路，构成5进制计数器。 按图10-5连接电路，构成十进制计数器。按图10-6连接电路，实现00～99加法计数，输入1Hz连续计数脉冲。并记录之。

五、记录与处理（实验数据）

1、用74LS161及74LS138构成5进制计数器

0000—0001—0010---0011—0100---0000

2、用74LS192构成5进制计数器

0000—0001—0010---0011—0100---0000

六思考题.

1、 N进制计数器的设计方法？

答：1、确定计数器芯片是同步计数还是异步计数，2、例如161位同步计数，求清零表达式S=N-1 =5-1=4,  3、其二进制表示 100,  4、画图。

2、 采用清零和置数有何区别？

答：清零的方法计数，计到位数后回到00000再重新计数，数据输入端可以不处理。

置数方法，可以实现清零的功能，但数据输入端应该接0，还可以利用进位信号置数，但数据输入端应接入相应的数据。

七、实验小结

   1．画出实验线路图，记录整理实验现象及实验所得的有关波形，对实验结果进行分析。

2．总结使用集成计数器的体会。

第二篇：实验四 同步计数器的应用