實驗十五計數(shù)器及其應用.doc

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1、實驗十五計數(shù)器及其應用一、實驗目的1．學習用集成觸發(fā)器構成計數(shù)器的方法。2．掌握中規(guī)模集成技術器的使用方法及功能測試方法。3．掌握計數(shù)器的級聯(lián)方法。二、實驗原理觸發(fā)器是具有記憶功能的邏輯元件，用觸發(fā)器可以很方便地構成計數(shù)器。圖15.1四位二進制異步加法計數(shù)器及工作波形Q3Q2Q1Q0QQDQ

2、在直接置零端加入一負脈沖清零。工作波形如圖15.1（b）所示。若將圖15.1中低位觸發(fā)器的Q端與高一位的CP端相連接，即可構成四位二進制減法計數(shù)器。中規(guī)模集成計數(shù)器的外部接線靈活多變，可以組成各種進制的計數(shù)器，使用非常方便。74LS290型集成芯片是異步二-五-十進制計數(shù)器，其管腳排列圖如圖15.2所示。R0(1)和R0(2)是清零輸入端，當兩端全為1時，計數(shù)器清零，Q3Q2Q1Q0=0000；S9(1)和S9(1)是置“9”輸入端，當兩端全為1時，Q3Q2Q1Q0=1001，即表示十進制數(shù)9。CP0、CP1是兩個時鐘脈沖輸入端。只輸入計數(shù)脈沖CP0，由Q0輸

3、出，為二進制計數(shù)器；只輸入計數(shù)脈沖CP1，由Q3、Q2、Q1輸出，為五進制計數(shù)器；輸入計數(shù)脈沖CP0，將Q0端與CP1端聯(lián)接，由Q3、Q2、Q1、Q0輸出，為十進制計數(shù)器。若將計數(shù)器適當改接，利用其清零端進行反饋置0或采用并行預置數(shù)的方法，可得到小于原進制的多種進制的計數(shù)器。如74LS290型十進制計數(shù)器就可通過清零法改接成六、七、八、九進制的計數(shù)器。而將多個計數(shù)器采用一定的級聯(lián)方式串聯(lián)起來，又可得到任意進制的計數(shù)器。R0(1)R0(2)CP1Q0Q3141312111098UCCCP01234567S9(1)Q2Q1地74LS290圖15.274LS290的

4、管腳排列S9(2)三、實驗儀器和設備1．數(shù)字電路實驗箱1臺2．雙蹤示波器1臺3．74LS74雙D觸發(fā)器1片4．74LS290集成計數(shù)芯片2片四、預習要求1．復習D觸發(fā)器的邏輯功能和觸發(fā)方式。2．熟悉74LS74、74LS290的管腳功能。3．掌握二進制、十進制、任意進制計數(shù)器的組成原理。五、實驗內容及步驟1．用74LS74雙D觸發(fā)器構成四位異步二進制計數(shù)器（1）按圖15.1接線。接邏輯電平開關，接高電平（+5V），將最低位的CP端接單脈沖電源，Q3、Q2、Q1、Q0端接發(fā)光二極管顯示輸入端口。（2）給低電平，清零。從CP依次送入單脈沖，觀察Q3、Q2、Q1、Q

5、0的狀態(tài)，并記入表15.1中。（3）將單脈沖改為1kHz的連續(xù)脈沖，用示波器觀察Q3、Q2、Q1、Q0的波形，并記錄下來。（4）將電路中的低位觸發(fā)器的Q端與高一位觸發(fā)器的CP端聯(lián)接，構成減法計數(shù)器。按步驟（2）、（3）進行實驗，觀察并記錄Q3、Q2、Q1、Q0的狀態(tài)與波形，其中Q3、Q2、Q1、Q0的狀態(tài)記入表15.1中。表15.1類型CP數(shù)加法計數(shù)器減法計數(shù)器Q3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q00123456789101112131415162．十進制計數(shù)器邏輯功能測試（1）選取一片74LS290，接成十進制計數(shù)器。將CP0端接單脈沖電源，Q3、Q2、Q1、Q0

6、端接發(fā)光二極管顯示輸入端口。（2）清零后，從CP0依次送入單脈沖，觀察Q3、Q2、Q1、Q0的狀態(tài)，并記入表15.2。表15.2CP數(shù)二進制數(shù)十進制數(shù)Q3Q2Q1Q012345678910（3）將單脈沖改為1kHz的連續(xù)脈沖，用示波器觀察Q3、Q2、Q1、Q0的波形，并記錄下來。3．任意進制計數(shù)器邏輯功能測試（1）六進制計數(shù)器邏輯功能測試①選取一片74LS290，接成六進制計數(shù)器。（參考有關書目，畫出電路。）②清零后，從CP0依次送入單脈沖，觀察Q3、Q2、Q1、Q0的狀態(tài)，并記入表15.3。③將單脈沖改為1kHz的連續(xù)脈沖，用示波器觀察Q3、Q2、Q1、Q0

7、的波形，并記錄下來。表15.3CP數(shù)Q3Q2Q1Q0123456（2）六十進制計數(shù)器邏輯功能測試（選作）①選取兩片74LS290，接成六十進制計數(shù)器。（參考有關書目，畫出電路。）②輸入1Hz連續(xù)計數(shù)脈沖，進行00—60的累加計數(shù)，并記錄。六、實驗報告要求1．畫出有關的實驗電路，按實驗內容記錄實驗數(shù)據(jù)和波形。2．如果采用74LS160型同步十進制計數(shù)器改接成六進制計數(shù)器，應如何改接？畫出電路圖。它與74LS290在功能上有何不同之處？