接到连续脉冲输出上),调节连续脉冲旋钮,观察计数器的输出。 3. 用D触发器构成计数器
a. 按图1.8.3接线,即为4位二进制(十六进制)异步加法计数器,验证方法同上,从本实验不难发现,用D触发器构成的二进制计数器与JK触发器构成的二进制计数器的接线(即电路连接)不一样,原因是74LS74双D触发器为上升沿触发,而74LS112双JK触发器为下降沿触发。 b. 构成十进制异步计数器
在图1.8.3中,将Q3和Q1两输出端,接至与非门的输入端,输出端接计数器的四个清零端
。Rd。图中虚线所示(原来Rd接复位按钮K5的异线应断开)
????按动单次脉冲输入,就开发现其逻辑功能为十进制(8421码)计数器。
若要构成十二进制或十四进制计数器,则只需将Q3、Q2、Q1进行不同组合即可。如图1.1.8所示分别为十进制、十二进制、十四进制计数器反馈接线图。
4. 集成计数器74LS161的功能验证和应用
a. 将74LS161芯片插入实验箱IC空插座中,按图1.8.9接线。16脚接电源+5V,
8脚接地,D0、D1、D2、D3接四位数据开关,Q0、Q1、Q2、Q3、CO接五只LED发光二极管,置数控制端LD,清零端CR,分别接逻辑开关K1、K2,CTP、CTT分别接另二只逻辑开关K3、K4,CP接单次脉冲。
接线完毕,接通电源,进行74LS161功能验证。
??①清零:拨动逻辑开关K2=O(CR=0),则输出Q0~Q3全为0,即LED全灭。
②置数:设数据开关D3 D2 D1D0=1010,再拨动逻辑开关K1=0,
K2=1(即LD=0,,按动单次脉冲(应在上升沿时),输出Q3 Q2 Q1Q0CR=1)=1010,即D3~D0数据并行置入计数中,若数据正确,再设置D3~D0为0111,输入单次脉冲,观察输出正确否(Q3~Q0=0111)。如不正确,则找出原因。 ③保持功能:置K4=K2=1(CR=LD=1),K3或K4=0(即CTP=0或CTP=0),则计数器保持,此时若按动单次脉冲输入CP,计数器输出Q3~Q0不变(即LED状态不变)。 ④计数:置K1=K2=1(CR=LD=1),K3=K4=1(CTP=CTT=1),则74LS16处于加法计数器状态。这时,可按动单次脉冲输入CP,LED显示十六进制计数状态,即从000→0001→?111进行顺序计数,当计到计数器全为1111时,进位输出LED发光二极管亮(即CO=1,CO=G .Q3.Q2 .Q1.Q0)。
将CP接到单次脉冲的导线切断,连至连续脉冲输出端,这时可看到二进制计数器连续翻转的情况.
b. 十进制计数也可用74LS161方便地实现.将Q3和Q4通过与非门反馈后接到
CR端,见图1.8.10(a)所示.利用此法,74LS16可以构成小于模16的任意进
制计数器.
此外,还可利用另一控制端LD把74LS16设计成十进制计数器,如图1.8.10(b)所示。
同步置数法,就是利用LD这一端给一个零信号,使=D3 D2 D1D0"0110"6
这个数并行置入计数器中,然后以6为基值向上计数直至15(共十个状态),即0110→0111→1000→1001→1010→1011→1100→1101→1110→1111。所以利用15="1111"状态CO为1的特点,反相后接到LD,而完成十进制计数器这一功能.同样道理,也可以从0、1、2等数值开始,再取中间十个状态为计数状态,取最终状态的“1”信号相与非后,作为LD的控制信号,就可完成十进制计数器。例如若D3D2D1D0=“0000”=0则计到9;D3D2D1D0=“0001”=1则计到10,等等。
c. 用两片或三片74LS161完成更多位数的计数器,实验电路见图1.8.11和图1.8.12。其中图1.8.11为两片74LS161构成174进制计数器的两种接法。图1.8.12为三片构成4096进制计数器的两种接法。按图1.8.11和图1.8.12分别进行实验论证。
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5. 集成计数器74LS193的功能验证
74LS193计数器的使用方法和74LS161很相似。图1.8.13为其实验接线图。按图1.8.13接线,进行74LS193的功能验证。
a.清零:74LS193的CR端与74LS161不同,它是“1”信号起作用,即CR=1
时,74LS193清零.实验时,将CR置1,观察输出QD、Qc、QB、QA的状态,并和逻辑功能;图1、8、6、比较。
b. 计算;74LS193可以加、减计数,在计数状态时,即CR=0,
LD=1,CPD=1时,CPU输入脉冲,为加法计数器;CPU=1,CPD输入脉冲,
计数器为减法计数器。
c. 置数:CR=0,置数据并关为任一二进数(如0111),拨动逻辑开关K1=O(LD=O)则数据D、C、B、A已送入QD~QA中。
d. 用74LS193也可实现任意进制计数器,这里不一一实验了。读者可以试做一
下其它几个任意进制的计数器。
四、实验器材
1. THDM-1系列数字电子技术实验系统 1台 2. 直流稳压电源 SG1731 2台
3. 集成电路:74LS74,74LS112,74LS193 各2片
74LS161 3片
74LS04,74LS08,74LS20 各1片
五、预习要求
1. 复习计数器电路的工作原理和电路组成结构。
2. 熟悉中规模集成计数器电路74LS161,74LS193的逻辑功能、外引脚排列和
使用方法。
六、实验报告要求
1. 整理实验电路,画出时序状态图和波形图。 2. 若用74LS193构成60进制计数器,电路如何? 3. 总结74LS161二进制计算器的功能的特点。