实验六 计数器及其应用
信 息 工 程 学 院
数字逻辑与数字系统 实验/实习报告
学院:信息工程学院
班级:信息111
姓名:朱伟定
学号:2011013259
成绩:A
实验六 计数器及其应用
一、 实验目的
1． 学习集成触发器构成计数器的方法；
2． 掌握中规模集成计数器的使用方法及功能测试方法； 3． 用集成电路计数器构成1／N 分频器。 二、实验预习要求
1． 复习计数器电路工作原理；
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。 三、实验原理
计数器是典型的时序逻辑电路，它用来累计和记忆输入脉冲的个数。计数是数字系统中很重要的基本操作，集成计数器是最广泛应用的逻辑部件之一。
计数器种类较多，按构成计数器中的多触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器；根据计数制的不同，分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器；根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等。
实验报告的内容与格式按任课教师的要求书写。
图实验6.1 四位二进制异步加法计数器
1. 用D 触发器构成异步二进制加/减计数器。
如图实验6.1所示，用四个D 触发器构成四位二进制异步加法计数器，其连接特点是将D 触发器接成T ’触发器，再由低位触发器的Q 端和高一位的CP 端相连。 如果将上图中的Q 端与高一位的CP 端相连，即可构成四位二进制异步减法计数器。 2. 计数器级联使用及任意进制计数器的实现 （1）任意进制的实现
图实验6.2所示利用74LS192采用复位法构成五进制计数器。 图实验6.3所示利用74LS161采用置位法构成十进制计数器。
图实验6.2 复位法构成五进制计数器 图实验6.3 置位法构成十进制计数器
（2） 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。如图实验6.4所示。
图实验6.4 计数器扩展
四、实验仪器设备
1. TPE－AD Ⅱ数字电路实验箱 1台 2. 双时钟同步加/减计数器74LS192 2片 3. 四位同步二进制加法计数器74LS161 1片 4. 双D 触发器74LS74 2片 5. 四两输入集成与非门 74LS00 1片 五、实验内容及方法
1. 用74LS74 D触发器构成四位二进制异步加法计数器。
（1）按图实验6.1连接， R D 接至逻辑开关输出插孔，将CP 端接单次脉冲源，输出端Q 3、Q 2、Q 1、Q 0接逻辑电平显示插孔，S D 接高电平+5V。
（2）清零后，逐个送入单次脉冲，观察并记录Q 3、Q 2、Q 1、Q 0状态。 （3）将单次脉冲改为1Hz 的连续脉冲，观察Q 3、Q 2、Q 1、Q 0的状态。 （4）将CP 改为1KHz ，用示波器观察CP 、Q 3、Q 2、Q 1、Q 0端波形。
（5）将图实验6.1改成减法计数器，重复上述步骤，并列表记录输出状态。
表1.1 四位二进制异步加法计数器真值表
表1.2 将单脉冲改为连续脉冲后四位二进制异步加法计数器真值表
表1.3 四位二进制异步减法计数器
2. 74LS192逻辑功能测试
将74LS192的CP 接单脉冲源，清零端（CR=1）、置数端 =0、数据输入端（D 3～D 0）分别接逻辑开关，输出端（Q 3～Q 0）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6.1逐项测试，检查是否相符。
表6.1 74LS192的功能表
（1）清零（CR ）
当CR=1，其它输入端状态为任意态，此时Q 3Q 2Q 1Q 0=0000。之后，置CR=0，清零结束。
（2）置数
当CR=0，CP u 、CP D 任意，D 3D 2D 1D 0任给一组数据， = 0时，输出Q 3 、Q 2、Q 1、Q 0与D 3、D 2、D 1、D 0数据相同，此时74LS192处于置数状态。 （3）加法计数
CR=0， LD ＝CP D ＝1，CP u 接单次脉冲源。在清零后送入9个单次脉冲，观察输出状态变化是否发生在CP u 的上升沿。
（4）减计数
CR=0，LD ＝CP u ＝1，CP D 接单次脉冲源。参照（3）进行实验。
3．任意进制的实现
按图实验6.2连接电路，构成5进制计数器。
按图实验6.3连接电路，构成十进制计数器。
按图实验6.4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。
继续又回到开始0000 0000 六、实验报告
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。
使用集成计数器构成任意进制计数器有着明显的优点, 第一，可使电路简化, 减少连线, 提高电路的可靠性。第二, 电路的设计十分简便。