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时间:2020-01-12
《实验十一 同步计数器的逻辑功能测试及应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、实验十一计数器74LS161的逻辑功能测试及应用一、实验目的1、熟悉集成计数器触的逻辑功能和各控制端作用。2、掌握集成计数器逻辑功能测试方法。3、掌握计数器使用方法。二、实验设备与器件1、实验设备:DLBS系列数字逻辑实验箱1个,MF47型万用表1台。2、实验器件:74LS161集成同步计数器×2片,四二输入与非门74LS00×1块。三、实训器件说明1、74LS161集成同步计数器74LS161是一种同步四位二进制同步加法计数器,计数范围是0~15,具有异步清零、同步置数、保持和二进制加法计数等逻辑功能。图11.1所示为74LS161的
2、管脚图和逻辑功能示意图。图中端是异步清零控制端,当=0时,输出Q3Q2Q1Qo全为零,实现异步清除功能。是同步置数控制端,当=1,=0,且CP=CP↑时,输出Q3Q2Q1Qo=D3D2D1Do,实现同步预置数功能。CTP和CTT是计数控制端,CP是上升沿有效的时钟脉冲输入端,D0~D3是并行数据输入端,Q0~Q3是计数输出端,CO是进位输出端,且进位输出信号CO=CTt=Q3Q2Q1Qo,它可以用来实现电路的级联扩展。74LS161的逻辑功能如表6.9所示。表中各控制输入端按优先级从高到低的次序排列,依次为、、CTp和CTt,其中CR优
3、先级最高。计数输出Q3为最高位,Qo为最低位。表6.974LS161的逻辑功能表输入输出CTpCTtCPD3D2D1DoQ3Q2Q1Qo0××××××××000010××↑D3D2D1D0D3D2D1D0110××××××保持11×0×××××保持1111↑××××二进制加法计数5由表6.9可知,74LS161具有以下逻辑功能:(1)异步清零。当=0时,计数器清零,与CP脉冲无关,所以称为异步清零。(2)同步置数。当=1,=0,CP脉冲上升沿到来时,并行输入数据D3—Do被置入计数器,计数器输出为D3D2D1Do。由于置数发生在脉冲CP
4、上升沿时段,故称为同步置数。(3)保持功能。当==1,且CTp•CTt=0时,输出Q3Q2Q1Qo=Q3Q2Q1Qo。保持不变。(4)计数功能。当==CTp=CTt=1时,且CP=CP↑时,计数器处于计数状态才开始加法计数,实现计数功能。随着CP脉冲上升沿的到来,计数器对CP脉冲进行二进制加法计数,每来一个CP脉冲,计数值加“1”。当计数值达到15时,进位输出CO为“1”。2、由74LS161同步计数器构成任意(N)进制计数器方法(1)直接清零法直接清零法是利用芯片的复位端和与非门,将N所对应的输出二进制代码中等于“1”的输出端,通过与
5、非门反馈到集成芯片的复位端,使输出回零。例如,用74LS161芯片构成十进制计数器电路如图11.2所示。(2)预置数法预置数法是利用芯片的预置数端和预置输入端D3D2D1Do,因74LS161芯片的是同步预置数端,所以只能采用N-1值反馈法,其计数过程中不会出现过渡状态。例如图10.3所示的七进制计数器电路。5(3)进位输出置最小数法。进位输出置最小数法时利用芯片的预置控制端和进位输出端CO,将CO端输出经非门送到端,令预置输入端D3D2D1Do输入最小数M对应的二进制数,最小数M=2-N。例如,九进制计数器N=9,对应最小数M=2-9
6、=7,(7)相应的预置输入端D3D2D1Do=0111,如图10.4所示。(4)级联法利用两片74LS161可构成从十七进制到二百五十六进制之间任意进制的计数器。例如,用两片74LS161构成二十四进制计数器。电路组成如图10.5所示。5四、实训内容与步骤1、74LS161集成同步计数器功能测试。按图10.6所示接线。然后按以下步骤进行逐项测试。(1)异步清零。当=0时,计数器清零,与CP脉冲无关,所以称为异步清零。(2)同步置数。当=1,=0,CP脉冲上升沿到来时,并行输入数据D3—Do被置入计数器,计数器输出为D3D2D1Do。由于
7、置数发生在脉冲CP上升沿时段,故称为同步置数。(3)保持功能。当==1,且CTp•CTt=0时,输出Q3Q2Q1Qo=Q3Q2Q1Qo。保持不变。(4)计数功能。当==CTp=CTt=1时,且CP=CP↑时,计数器处于计数状态才开始加法计数,实现计数功能。随着CP脉冲上升沿的到来,计数器对CP脉冲进行二进制加法计数,每来一个CP脉冲,计数值加“1”。当计数值达到15时,进位输出CO为“1”。2、用74LS161构成五进制计数器。按图10.6所示接好连线,连续给定CP脉冲,观察输出是否从0000循环到0100.53、用两片74LS161可
8、构成级联扩展。按图10.5所示接好连线,连续给定CP脉冲,观察输出是否从0000-0000循环到0010-0100.五、实训总结1、整理实验内容和各实验数据。2、总结计数器使用特点。5
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