一、實驗?zāi)康?/strong>

1、學(xué)習(xí)用集成觸發(fā)器構(gòu)成計數(shù)器的方法

2、掌握中規(guī)模集成計數(shù)器的使用及功能測試方法

3、運用集成計數(shù)計構(gòu)成1/N分頻器

二、實驗原理

計數(shù)器是一個用以實現(xiàn)計數(shù)功能的時序部件，它不僅可用來計脈沖數(shù)，還常用作數(shù)字系統(tǒng)的定時、分頻和執(zhí)行數(shù)字運算以及其它特定的邏輯功能。

計數(shù)器種類很多。按構(gòu)成計數(shù)器中的各觸發(fā)器是否使用一個時鐘脈沖源來分，有同步計數(shù)器和異步計數(shù)器。根據(jù)計數(shù)制的不同，分為二進(jìn)制計數(shù)器，十進(jìn)制計數(shù)器和任意進(jìn)制計數(shù)器。根據(jù)計數(shù)的增減趨勢，又分為加法、減法和可逆計數(shù)器。還有可預(yù)置數(shù)和可編程序功能計數(shù)器等等。目前，無論是TTL還是CMOS集成電路，都有品種較齊全的中規(guī)模集成計數(shù)器。使用者只要借助于器件手冊提供的功能表和工作波形圖以及引出端的排列，就能正確地運用這些器件。

1、用D觸發(fā)器構(gòu)成異步二進(jìn)制加／減計數(shù)器

下圖是用四只D觸發(fā)器構(gòu)成的四位二進(jìn)制異步加法計數(shù)器，它的連接特點是將每只D觸發(fā)器接成T'觸發(fā)器，再由低位觸發(fā)器的端和高一位的CP端相連接。

若將上圖稍加改動，即將低位觸發(fā)器的Q端與高一位的CP端相連接，即構(gòu)成了一個4位二進(jìn)制減法計數(shù)器。

2、中規(guī)模十進(jìn)制計數(shù)器

CC40192或74LS192是同步十進(jìn)制可逆計數(shù)器，具有雙時鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能，其引腳排列及邏輯符號如下圖所示。

74LS192同步十進(jìn)制可逆計數(shù)器邏輯功能總結(jié)：

3、計數(shù)器的級聯(lián)使用

一個十進(jìn)制計數(shù)器只能表示0～9十個數(shù)，為了擴(kuò)大計數(shù)器范圍，常用多個十進(jìn)制計數(shù)器級聯(lián)使用。

同步計數(shù)器往往設(shè)有進(jìn)位（或借位）輸出端，故可選用其進(jìn)位（或借位）輸出信號驅(qū)動下一級計數(shù)器。

下圖是由CC40192利用進(jìn)位輸出控制高一位的CPU端構(gòu)成的加數(shù)級聯(lián)圖。用兩個CC40192計數(shù)器可以構(gòu)成100進(jìn)制計數(shù)器。

4、實現(xiàn)任意進(jìn)制計數(shù)

（1）用復(fù)位法獲得任意進(jìn)制計數(shù)器

假定已有N進(jìn)制計數(shù)器，而需要得到一個M進(jìn)制計數(shù)器時，只要M＜N，用復(fù)位法使計數(shù)器計數(shù)到M時置“0”，即獲得M進(jìn)制計數(shù)器。

（2）利用預(yù)置功能獲M進(jìn)制計數(shù)器

用三個CC40192可組成421進(jìn)制計數(shù)器。

外加的由與非門構(gòu)成的鎖存器可以克服器件計數(shù)速度的離散性，保證在反饋置“0”信號作用下計數(shù)器可靠置“0”。

三、實驗設(shè)備與器件

1、 ＋5V直流電源

2、 雙蹤示波器

3、 連續(xù)脈沖源

4、 單次脈沖源

5、 邏輯電平開關(guān)

6、 邏輯電平顯示器

7、 譯碼顯示器

8、 CC4013×2（74LS74）

CC40192×3（74LS192）

  CC4011（74LS00）

  CC4012（74LS20）

四、實驗內(nèi)容

1、用74LS74 D觸發(fā)器構(gòu)成4位二進(jìn)制異步加法計數(shù)器。

實驗步驟- 連接電路后，按單次脈沖源，觀察輸出端狀態(tài)變化。

4位二進(jìn)制異步加法計數(shù)器狀態(tài)表：

將圖電路中的低位觸發(fā)器的Q端與高一位的CP端相連接，構(gòu)成減法計數(shù)器，按實驗內(nèi)容2)、3)進(jìn)行實驗，觀察并列表記錄Q 3 ～Q0的狀態(tài)。（選做）

2. CC40192或74LS192構(gòu)成十進(jìn)制加法計數(shù)電路圖（選做）

（減計數(shù)時CPU接高CPD接脈沖）

3、用兩片CC40192或74LS192組成兩位十進(jìn)制加法計數(shù)器

按圖連接電路，輸入計數(shù)脈沖，進(jìn)行由00—99累加計數(shù)，記錄之。

實驗步驟- 連接電路后，按單次脈沖源，觀察輸出端狀態(tài)變化。