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实验七计数器
一、实验目的
1.熟悉中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法。
2.掌握用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法。
3.学习用集成触发器构成计数器的方法。
二、实验原理
计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可以用来对脉冲计数,还常用
作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。计数器是由基本的
计数单元和一些控制门所组成,计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构
成,这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。计数器在数字系统
中应用广泛,如在电子计算机的控制器中对指令地址进行计数,以便顺序取出下一条指
令,在运算器中作乘法、除法运算时记下加法、减法次数,又如在数字仪器中对脉冲的
计数等等。
计数器种类很多,按构成计数器中的各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;根据计数进制的不同,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;如按预置和清
除方式来分,则有并行预置、直接预置、异步清除和同步清除等;按权码来分,则有“8421”
码,“5421码”、余“3码”等计数器及可编程序功能计数器等等。目前,无论是TTL还是
CMOS集成电路,都有品种较齐全的中规模集成计数电路。使用者只要借助于器件手册
提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列,就能正确地运用这些器件。
1.十进制计数器74LS90(二、五分频)
74LS90是模二-五-十异步计数器。具有计数、清除、置9功能。74LS90包含M=2
和M=5两个独立的下降沿触发计数器,清除端和置9端两计数器公用,没有预置端。
模2计数器的时钟输入端为A(CP),输出端为Q;模5计数器的时钟输入端为B(C
1A
P)。输出端由高位到低位为Q、Q、Q;异步置9端为S和S,高电平有效。即
2DCB9192
只要S·S=1,则输出QQQQ为1001;异步清除端为R和R,当RR·=1,
9192DCBA01020102
且S·S=0时,输出QQQQ=0000;只有RR·=0,S·S=0,即两者全无
9192DCBA01029192
效时,74LS90才能执行计数操作。图7-1是异步十进制计数器74LS90的逻辑电路图。
根据功能表(表7-1)可将74LS90接成模2、模5和模10计数器。模10计数器有
两种接法,如图7-2所示。图(a)输出为8421BCD码,高低位顺序是:QQQQ;图
DCBA
(b)输出为5421BCD码,高低位顺序是QQQQ最高位Q的输出是对称方波。
ADCBA
从逻辑图看出,计数器具有如下功能:
RR=0,RR=1时,计数器置全0。
91920102
RR=0,RR=1时,计数器置为9,即QQQQ=1001。
01029192DCBA
CP=0,CP输入时钟,Q输出,实现模2计数器。
21A
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