实验三 计数器及其应用
实验三计数器及其应用
一、实验原理
计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计脉冲数，还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。
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器。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。
二、实验目的
1、学习用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及功能测试方法；
3、运用集成计数器构成1/N分频器。
三、实验设备与器件
1、+5V直流电源
2、双踪示波器
3、连续脉冲源
4、单次脉冲源
5、逻辑电平开关
6、逻辑电平显示器
7、CC4013×2(74LS74) CC40192×3(74LS192)
CC4011(74LS00) CC4012(74LS20)
四、实验内容
1、用CC4013或74LS74 D触发器构成4位二进制异步加法计数器。
（1）按图7－1接线，R D 接至逻辑开关输出插口，将低位CP0 端接单次脉冲源，输出端Q3、Q2、Q3、Q0 接逻辑电平显示输入插口，各S D接高电平“1”。
图7－1 四位二进制异步加法计数器
清零后，逐个送入单次脉冲，观察并列表记录Q3～Q0 状态。
(3) 将1Hz的连续脉冲改为1KHz，用双踪示波器观察CP、Q3、Q2、Q1、Q0 端波形，描绘之。
(5) 将图7－1电路中的低位触发器的Q端与高一位的CP端相连接，构成减法计数器，按实验内容2)，3)，4)进行实验，观察并列表记录Q3～Q0 的状态。
2、测试CC40192或74LS192同步十进制可逆计数器的逻辑功能。
计数脉冲由单次脉冲源提供，清除端CR、置数端LD、数据输入端D3 、D2、D1、D0 分别接逻辑开关，输出端Q3、Q2、Q1、Q0接实验设备的一个译码显示输入相应插口A、B、C、D；CO和BO接逻辑电平显示插口。按下表逐项测试并判断该集成块的功能是否正常。
表7－1为8421码十进制加、减计数器的状态转换表。
图7－2 CC40192引脚排列及逻辑符号
图中LD—置数端CPU—加计数端CPD —减计数端CO—非同步进位输出端BO—非同步借位输出端
D0、D1、D2、D3 —计数器输入端
Q0、Q1、Q2、Q3 —数据输出端CR—清除端
(1)清除
令CR=1，其它输入为任意态，这时Q3Q2Q1Q0＝0000，译码数字显示为0。清除功能完成后，置CR＝0
(2)置数
CR＝0，CPU，CPD 任意，数据输入端输入任意一组二进制数，令LD= 0，观察计数译码显示输出，予置功能是否完成，此后置LD＝1。
(3)加计数
CR＝0，LD＝CPD ＝1，CPU 接单次脉冲源。清零后送入10个单次脉冲，观察译码数字显示是否按8421码十进制状态转换表进行；输出状态变化是否发生在CPU 的上升沿。
(4)减计数
CR＝0，LD＝CPU ＝1，CPD 接单次脉冲源。参照3)进行实验。
3、如图所示，用两片CC40192组成两位十进制加法计数器，输入1Hz连续计数脉冲，进行00—99累加计数，记录之。
按图连接电路，令CPD=1，CR1=CR2=0，LD=1，当输入1HZ连续计数脉冲时，可观察到译码显示器由00-99累加计数，因此，该十进制加法计数器可正常工作。
加法计数
减法计数
4、将两位十进制加法计数器改为两位十进制减法计数器，实现由99—00递减计数，记录之。
按上图，令CPU ＝1，CR＝０，LD=1，在CPD端接入１HZ连续计数脉冲时，可观察到译码显示器由９９－００递减计数，因此，该两位十进制减法计数器功能正常。
5、设计一个数字钟移位60进制计数器并进行实验。
将十进制计数器的CPU 端接计数脉冲，CO端接入六进制计数器的CPU 端，经测试可实现００－５９累加计数。
五、实验总结
这次实验主要是测试验证一些常用的计数器的功能，让我真真正正的在实践中体会到了课本里的理论知识，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完实验后，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些计数器的功能及其应用，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。所以在这次实验过程中，我了解了很多计数器的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。通过实验，加强了我的动手、思考和解决问题的能力。
总的来说还是收获蛮大的，就是让我知道计数器除了计数功能外，还有一些附加功能，如异步复位、预置数、保持。虽然计数器产品一般只有二进制和十进制两种，有了这些附加功能，我们就可以方便地用我们可以得到的计数器来构成
任意进制的计数器。
实验六计数器及其应用
实验六计数器及其应用 一、实验目的 1、学习用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及功能测试方法 3、运用集成计数计构成1/N分频器 二、实验原理 1、用D触发器构成异步二进制加／减计数器 图1是用四只D触发器构成的四位二进制异步加法计数器，它的连接特点是将每只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端相连接。 图1 四位二进制异步加法计数器 2、中规模十进制计数器 CC40192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图2所示。 图2 CC40192引脚排列及逻辑符号 图中LD—置数端 CP U —加计数端 CP D —减计数端
CO—非同步进位输出端BO—非同步借位输出端 D 0、D 1 、D 2 、D 3 —计数器输入端 Q 0、Q 1 、Q 2 、Q 3 —数据输出端 CR—清除端 CC40192（同74LS192，二者可互换使用）的功能如表9－1，说明如下： 表9－1 3、计数器的级联使用 图3是由CC40192利用进位输出CO控制高一位的CP U 端构成的加数级联图。 图3 CC40192级联电路 4、实现任意进制计数 (1) 用复位法获得任意进制计数器 假定已有N进制计数器，而需要得到一个M进制计数器时，只要M＜N，用复位法使计数器计数到M时置“0”，即获得M进制计数器。如图4所示为一个由CC40192 十进制计数器接成的6进制计数器。 (2) 利用预置功能获M进制计数器 图4 六进制计数器
三、实验设备与器件 1、＋5V直流电源 2、双踪示波器 3、连续脉冲源 4、单次脉冲源 5、逻辑电平开关 6、逻辑电平显示器 7、译码显示器 8、 CC4013×2（74LS74）、CC40192×3（74LS192）、CC4011（74LS00） CC4012（74LS20） 四、实验内容 1、用CC4013或74LS74 D触发器构成4位二进制异步加法计数器。 (1) 按图9－1接线，R D 接至逻辑开关输出插口，将低位CP 端接单次脉冲源， 输出端Q 3、Q 2 、Q 3 、Q 接逻辑电平显示输入插口，各S D接高电平“1”。 (2) 清零后，逐个送入单次脉冲，观察并列表记录 Q 3～Q 状态。 (3) 将单次脉冲改为1HZ的连续脉冲，观察Q 3～Q 的状态。 (4) 将1Hz的连续脉冲改为1KHz，用双踪示波器观察CP、Q 3、Q 2 、Q 1 、Q 端波 形，描绘之。 5) 将图9－1电路中的低位触发器的Q端与高一位的CP端相连接，构成减法计 数器，按实验内容2)，3)，4)进行实验，观察并列表记录Q 3～Q 的状态。 2、测试CC40192或74LS192同步十进制可逆计数器的逻辑功能 (1) 清除：CR=1 (2) 置数：CR＝0，数据输入端输入任意一组二进制数，令LD= 0，观察计数译码显示输出。 (3) 加计数：CR＝0，LD＝CP D ＝1，CP U 接单次脉冲源。 (4) 减计数：CR＝0，LD＝CP U ＝1，CP D 接单次脉冲源。 3、图9－3所示，用两片CC40192组成两位十进制加法计数器，输入1Hz连续计数脉冲，进行由00—99累加计数，记录之。 4、按图4电路进行实验，记录之。
8253定时器、计数器仿真实验报告
实验名称8253定时器/计数器仿真实验学生姓名 学生学号 专业班级 指导老师 2014-12-31
实验五8253定时器/计数器仿真实验 一、实验目的 1.针对特定的芯片，学会用Proteus ISIS设计仿真电路图； 2.掌握8253工作原理，对8253进行仿真； 3.了解电路一般仿真方法。 二、实验内容 1.配置Proteus仿真环境； 2.根据电路图，用合适的代码对其进行仿真。 三、实验步骤 1.安装Proteus和masm32编译器； 2.在Proteus里配置masm32编译器。配置过程如下： 图1 添加/移除代码生成工具(1) a)把masm32.bat 复制到c:\masm32\bin 里面(c:\masm32 为你自己安 装masm32的路径)；
b)启动Proteus ISIS 后，选择菜单源代码——>设定代码生成工具。 打开如图1所示； c)点击“新建”，然后选择c:\masm32\bin\masm32.bat文件，就出现图 2； 图2 添加/移除代码生成工具(2) d)图中红圈位置分别填上ASM 和EXE。然后点确定。使用masm32 编 译器就配置好了。 3.在画好电路图后，选择菜单源代码——>添加/删除源文件。出现图3; 图3 添加/移除源代码(3) 4.代码生成工具选择masm32，然后点新建，创建自己的源代码。比如 8253.asm，点确定； 5.接下来点击源代码——>1.8253.asm,编辑自己的代码。完成后保存; 6.点击源代码——>全部编译。出现图4表示编译成功，表示程序可以执
行。 图4 代码成功编译 7.点击Proteus中的调试菜单的相应功能，完成仿真。 四、实验结果 1.仿真电路图如图5所示； 图5 8253仿真电路图
实验三单片机定时计数器实验
实验三单片机定时/计数器实验 1、实验目的 1、学习计数器的使用方法。 2、学习计数器程序的编写。 3、学习定时器的使用方法。 4、学习定时器程序的编写。 5、熟悉汇编语言 2、实验说明 1、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。 2、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转 3、实验仪器和条件 计算机 伟福实验箱（lab2000P） 4、实验内容 1、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。 2、外部事件计数脉冲由P3.4引入定时器T0。单片机在每个机器周期采样一次输入波形，因此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一次跳变。这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样。同时这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。 3、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转 4、定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。TMOD
用于设置定时器/计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计数。TCON 主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。 5、在例程的中断服务程序中，因为中断定时常数的设置对中断程序的运行起到关键作用，所以在置数前要先关对应的中断，置数完之后再打开相应的中断。 五、思考题 1、使用其他方式实现本实验功能； 2、改为门控方式外部启动计数； 3、如果改为定时间隔为200us，如何改动程序； 4、使用其他方式实现本实验功能，例如使用方式1，定时间隔为10ms，如何改动程序。 六、源程序修改原理及其仿真结果 思考题一：使用其他方式实现本实验功能 方法一： movTMOD, #00000100b;方式0,记数器 movTH0, #0 movTL0, #0 setbTR0;开始记数;由于方式0的特点是计数时使用TL0的低五位和八位 TH0，故用加法器a用“与”（ANL）取TL0的低五位，再用yiwei子程序实现TH0的低三位变为高三位与TL0相加，这样赋给P1时就是八位计数的结果。 Loop: mova,TL0 anla,#1fh
集成计数器及寄存器的运用 实验报告
电子通信与软件工程 系2013-2014学年第2学期 《数字电路与逻辑设计实验》实验报告 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 班级: 姓名: 学号: 成绩: 同组成员: 姓名: 学号: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 一、 实验名称:集成计数器及寄存器的运用 二、实验目的: 1、熟悉集成计数器逻辑功能与各控制端作用。 2、掌握计数器使用方法。 三、 实验内容及步骤: 1、集成计数器74LS90功能测试。74LS90就是二一五一十进制异步计数器。逻辑简图为图8、1所示。 四、 五、 图8、1 六、 74LS90具有下述功能: ·直接置0(1)0(2)0(.1)R R ,直接置9(S9(1,·S,.:,＝1) ·二进制计数(CP 、输入QA 输出) ·五进制计数(CP 2输入Q D Q C Q B 箱出) ·十进制计数(两种接法如图8.2A 、B 所示) ·按芯片引脚图分别测试上述功能,并填入表 8、1、表8、2、表8、3中。
图8、2 十进制计数器 2、计数器级连 分别用2片74LS90计数器级连成二一五混合进制、十进制计数器。 3、任意进制计数器设计方法 采用脉冲反馈法(称复位法或置位法)。可用74LS90组成任意模(M)计数器。图8、3就是用74LS90实现模7计数器的两种方案,图(A)采用复位法。即计数计到M异步清0。图(B)采用置位法,即计数计到M一1异步置0。 图8、3 74LS90 实现七进进制计数方法 （1）按图8、3接线,进行验证。 （2）设计一个九进制计数器并接线验证。 （3）记录上述实验的同步波形图。 四、实验结果:
计数器的设计实验报告
计数器的设计实验报告 篇一：计数器实验报告 实验4 计数器及其应用 一、实验目的 1、学习用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及功能测试方法二、实验原理 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计脉冲数，还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。 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器。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、中规模十进制计数器 CC40192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图5－9－1所示。 图5－ 9－1 CC40192引脚排列及逻辑符号 图中LD—置数端CPU—加计数端CPD —减计数端CO—非同步进位输出端BO—非同步借位输出端 D0、D1、D2、D3 —计数器输入端 Q0、Q1、Q2、Q3 —数据输出端CR—清除端 CC40192的功能如表5－9－1，说明如下：表5－9－1 当清除端CR为高电平“1”时，计数
器直接清零；CR置低电平则执行其它功能。当CR为低电平，置数端LD也为低电平时，数据直接从置数端D0、D1、D2、D3 置入计数器。 当CR为低电平，LD为高电平时，执行计数功能。执行加计数时，减计数端CPD 接高电平，计数脉冲由CPU 输入；在计数脉冲上升沿进行8421 码十进制加法计数。执行减计数时，加计数端CPU接高电平，计数脉冲由减计数端CPD 输入，表5－9－2为8421 码十进制加、减计数器的状态转换表。加法计数表5－9－ 减计数 2、计数器的级联使用 一个十进制计数器只能表示0～9十个数，为了扩大计数器范围，常用多个十进制计数器级联使用。 同步计数器往往设有进位（或借位）输出端，故可选用其进位（或借位）输出信号驱动下一级计数器。 图5－9－2是由CC40192利用进位
8253计数器定时器接口实验
微机原理实验报告 实验五 8253计数器/定时器接口实验 1.实验目的 1)学会通过PC总线、驱动器、译码器等在PC机外部扩充为新的芯片； 2)了解8253计数器/定时器的工作原理； 3)掌握8253初始化的程序设计； 4)掌握8253方式0的计数方式的使用方法和方式3方波产生的方法。 2.实验内容 将实验装置上的1片8253定时器/计数器接入系统，具体做两个内容的实验。 1)实验一：将8253的计数器0设置为工作于方式0，设定一个计数初值，用手 动逐个输入单脉冲，观察OUT0的电平变化。 硬件连接：断开电源，按图2-1将8253接入系统。具体包括： (1)将8253的CS接I/O地址输出端280H-287H； (2)将8253的计数器0的CLK0与单脉冲信号相连，以用来对单脉冲进行计数； (3)将8253的GATE0用专用导线接向+5V，以允许计数器0工作； (4)将8253的OUT0接到LED发光二极管，以显示8253计数器0的输出OUT0的 状态。 图2-1 8253实验一的连线图 2)实验二：将8253的计数器0、1均设置为工作于方式3(方波)，按图2-2重 新接线。要求是当CLK0接1MHz时，OUT1输出1Hz的方波，OUT的输出由LED 显示出来。将计数器0与计数器1串联使用，计数器0的输出脉冲OUT0作为计数器1的时钟输入CLK1。
图2-2 8253实验二的连线图3.程序及框图 1)程序框图 图4-1给出了8253实验一的流程图。 图4-1 程序流程图 图4-2给出了8253实验二的流程图。 2)程序代码 实验一程序代码： CTRL EQU 283H TIME0 EQU 280H TIME1 EQU 281H DATA SEGMENT MESS DB 'ENTER ANY KEY RETURN TO DOS!',0DH,0AH,'$' DATA ENDS CODE SEGMENT
8254定时计数器应用实验报告
XX 大学实验报告 课程名称： 实验项目名称：8254定时/计数器应用实验学院：信息工程学院 专业：通信工程 指导教师： 报告人：学号：班级： 实验时间： 实验报告提交时间：
教务处制
单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容。 （6）计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为： n=fCLKi÷fOUTi、其中fCLKi 是输入时钟脉冲的频率，fOUTi 是输出波形的频率。 图（1）是8254 的内部结构框图和引脚图，它是由与CPU 的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254 的工作方式如下述：（1）方式0：计数到0 结束输出正跃变信号方式。 （2）方式1：硬件可重触发单稳方式。 （3）方式2：频率发生器方式。 （4）方式3：方波发生器。 （5）方式4：软件触发选通方式。 （6）方式5：硬件触发选通方式。 图（1）8254的内部借口和引脚8254 的控制字有两个：一个用来设置计数器的工作方式，称为方式控制字；另一个用来设置读回命令，称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址，由标识位来区分。控制字格式如表
1所示。 表1 8254的方式控制字 表2 8254 读出控制字格式 表3 8254 状态字格式 8254 实验单元电路图如下图所示：
五、实验步骤及相应操作结果 1. 计数应用实验 编写程序，将8254 的计数器0 设置为方式3，计数值为十进制数4，用单次脉冲KK1＋ 作为CLK0 时钟，OUT0 连接MIR7，每当KK1＋按动5 次后产生中断请求，在屏幕上显示字符“M”。 实验步骤： （1）实验接线如图2所示。 （2）编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。 （3）运行程序，按动KK1＋产生单次脉冲，观察实验现象。（4）改变计数值，验证8254 的计数功能。
接口定时器与计数器实验定时器实验
同组同学学号：同组同学姓名：
实验框图: 主程序框图 源程序及分析: CONTROL equ 0c003h ；设置命令寄存器 COUNT0 equ 0c000h ；设置计数器0 COUNT1 equ 0c001h ；设置计数器1 COUNT2 equ 0c002h ；设置计数器2 code segment assume cs:code start proc near ;第一次定时器设定： mov al, 36h; ; 计数器0,16位,方式3,二进制(00110110B=36h) mov dx, CONTROL out dx, al mov ax, 1000
实验电路及连线： 连线连接孔1 连接孔2 1 8253_CS CS0 2 8253_OUT0L0 3 8253_GATE0VCC 4 8253_CLK0单脉冲 实验说明: 本实验中计数器按方式0工作。即十六位二进制计数器。当计数设置好后，计数器就开始计数。如果要读入计数器的值，要先锁存计数值，才能读到计数值。本实验所设计数值为5，也就是外部5个脉冲，计数器值加1。同时OUT脚输出一个高电平。实验时，可以将OUT0 接到LED上，观察计数器是否工作。 实验框图: 主程序框图 源程序及分析: CONTROL equ 08003h COUNT0 equ 08000h COUNT1 equ 08001h COUNT2 equ 08002h code segment assume cs:code start proc near mov al, 30h ; 通道0，方式0 mov dx, CONTROL out dx, al mov al, 5 ; 计数器初始值。
单片机实验之定时器计数器应用实验二
一、实验目的 1、掌握定时器/计数器计数功能的使用方法。 2、掌握定时器/计数器的中断、查询使用方法。 3、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 4、掌握单片机系统的硬件和软件设计方法。 二、设计要求 1、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以查询方式工作，设定计数功能，对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满100个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上接示波器观察波形。 2、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以中断方式工作，设定计数功能，对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满200个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上接示波器观察波形。 三、电路原理图 六、实验总结 通过本实验弄清楚了定时/计数器计数功能的初始化设定（TMOD，初值的计算，被计数信号的输入点等等），掌握了查询和中断工作方式的应用。 七、思考题 1、利用定时器0，在P1.0口线上产生周期为200微秒的连续方波，利用定时器1，对 P1.0口线上波形进行计数，满50个，则取反P1.1口线状态，在P 1.1口线上接示波器观察波形。 答：程序见程序清单。
四、实验程序流程框图和程序清单。 1、定时器/计数器以查询方式工作，对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满100个脉冲，则取反P1.0口线状态。 汇编程序： ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV IE, #00H MOV TMOD, #60H MOV TH1, #9CH MOV TL1, #9CH SETB TR1 LOOP: JNB TF1, LOOP CLR TF1 CPL P1.0 AJMP LOOP END C语言程序： #include
实验五--时序逻辑电路实验报告
实验五时序逻辑电路(计数器和寄存器)-实验报告 一、实验目的 1．掌握同步计数器设计方法与测试方法。 2．掌握常用中规模集成计数器的逻辑功能和使用方法。 二、实验设备 设备：THHD-2型数字电子计数实验箱、示波器、信号源 器件：74LS163、74LS00、74LS20等。 三、实验原理和实验电路 1．计数器 计数器不仅可用来计数，也可用于分频、定时和数字运算。在实际工程应用中，一般很少使用小规模的触发器组成计数器，而是直接选用中规模集成计数器。 2．(1) 四位二进制（十六进制）计数器74LS161（74LS163） 74LSl61是同步置数、异步清零的4位二进制加法计数器，其功能表见表5.1。 74LSl63是同步置数、同步清零的4位二进制加法计数器。除清零为同步外，其他功能与74LSl61相同。二者的外部引脚图也相同，如图5.1所示。 表5.1 74LSl61（74LS163）的功能表 清零预置使能时钟预置数据输入输出 工作模式R D LD EP ET CP A B C D Q A Q B Q C Q D 0 ××××（）××××0 0 0 0 异步清零 1 0 ××D A D B D C D D D A D B D C D D同步置数 1 1 0 ××××××保持数据保持 1 1 ×0 ×××××保持数据保持 1 1 1 1 ××××计数加1计数3．集成计数器的应用——实现任意M进制计数器 一般情况任意M进制计数器的结构分为3类，第一类是由触发器构成的简单计数器。第二类是由集成二进制计数器构成计数器。第三类是由移位寄存器构成的移位寄存型计数器。第一类，可利用时序逻辑电路的设计方法步骤进行设计。第二类，当计数器的模M较小时用一片集成计数器即可以实现，当M较大时，可通过多片计数器级联实现。两种实现方法：反馈置数法和反馈清零法。第三类,是由移位寄存器构成的移位寄存型计数器。 4．实验电路： 十进制计数器 同步清零法 同步置数法
可编程定时器计数器(8253) 实验报告
实验名称可编程定时器/计数器(8253)学生姓名 学生学号 专业班级 指导老师 2015-1-7
实验六可编程定时器/计数器(8253) 一、实验目的 掌握8253芯片和微机接口原理和方法，掌握8253定时器/计数器的工作方式和编程原理。 二、实验内容 1.设计8253定时器/技术器仿真电路图； 2.根据仿真电路图，编写代码，对8253定时器/计数器进行仿真。 三、实验要求 1.要求计数器2工作于模式1(暂稳态触发器)，计数初值为1250； 2.计数器0工作于方式3（方波模式），输出一个1KHz的方波，8253的 输入时钟为1MHz，计数初始值格式为BCD。 3.8253与系统的连接如图1所示。 图1计数器8253与8086连接原理图
注：实验过程中，发现图1有误。应将8253定时器/计数器右边部分的电阻R2与按钮交换位置。 四、实验原理 8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式。在门控信号有效时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。 8253的工作方式3被称作方波发生器。任一通道工作在方式3，只在计数值n为偶数，则可输出重复周期为n、占空比为1：1的方波。 进入工作方式3，OUTi输出低电平，装入计数值后，OUTi立即跳变为高电平。如果当GATE为高电平，则立即开始减“1”计数，OUTi保持为高电平，若n为偶数，则当计数值减到n/2时，OUTi跳变为低电平，一直保持到计数值为“0”，系统才自动重新置入计数值n，实现循环计数。这时OUTi端输出的周期为n×CLKi周期，占空比为1:1的方波序列；若n为奇数，则OUTi端输出周期为n×CLKi周期，占空比为((n+1)/2)/((n-1)/2)的近似方波序列。 8253定时器/计数器控制字决定这定时器0,1,2的工作模式。一旦CPU对控制字进行写操作，且对相应的定时器有效，则相应定时器改变工作模式，可能准备接收计时初值。控制字的格式如图2所示。
3实验三_定时计数器
实验三定时计数器实验 （实验前一定要先完成仿真电路设计，没有完成的不能进入实验室） 一、实验要求 设计一个如图所示的门铃电路，当按下按钮开关时，喇叭发出叮咚的门铃声音。 二、实验目的 掌握单片机定时计数器的定时模式及编程。 三、实验步骤 1、按实验一的方法设计电路原理图。 本实验需要选取的元器件有单片机AT89C51、瓷片电容CAP、电解电容CAP-ELEC、电阻RES、晶振CRYSTAL、按钮BUTTON、普通三极管PN2222、喇叭SPEAKER等。本实验中的元器件参数值：晶振X1频率为12MHz，瓷片电容C1、C2的值为30pF，电解电容C3的值为10uF，电阻R1为470，R2、R3的值为10K，单片机AT89c51的时钟频率12MHz。 2、编写源程序 程序设计方法 1．我们用单片机实定时/计数器T0的方式2来产生700HZ和500HZ的频率，根据定时/计数器T0，我们取定时250us，因此，700HZ的频率要经过3次250us的定时，而500HZ 的频率要经过4次250us的定时。 2．在设计过程，只有当按下k1之后，才启动T0开始工作，当T0工作完毕，回到最初状态。
3．“叮”和“咚”声音各占用0.5秒，因此定时/计数器T0要完成0.5秒的定时，对于以250us为基准定时2000次才可以。也就是前0.5秒P3.2输出700HZ的频率，后0.5秒输出500HZ的频率。 四、仿真。 在PROTEUS ISIS环境，加载.HEX文件进行仿真。 五、写入实验箱单片机测试 启动ISP在线写程序，将仿真通过的.HEX文件写入综合实验箱的单片机中进行测试。检查是否和仿真的效果相同。 #include
数字钟设计报告——数字电路实验报告
. 数字钟设计实验报告 专业:通信工程 :王婧 班级:111041B 学号:111041226 .
数字钟的设计 目录 一、前言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计任务 (3) 四、设计方案 (3) 五、数字钟电路设计原理 (4) （一）设计步骤 (4) （二）数字钟的构成 (4) （三）数字钟的工作原理 (5) 六、总结 (9) １
一、前言 此次实验是第一次做EDA实验，在学习使用软硬件的过程中，自然遇到很多不懂的问题，在老师的指导和同学们的相互帮助下，我终于解决了实验过程遇到的很多难题，成功的完成了实验，实验结果和预期的结果也是一致的，在这次实验中，我学会了如何使用Quartus II软件，如何分层设计点路，如何对实验程序进行编译和仿真和对程序进行硬件测试。明白了一定要学会看开发板资料以清楚如何给程序的输入输出信号配置管脚。这次实验为我今后对 EDA的进一步学习奠定了更好的理论基础和应用基础。 通过本次实验对数电知识有了更深入的了解，将其运用到了实际中来，明白了学习电子技术基础的意义，也达到了其培养的目的。也明白了一个道理：成功就是在不断摸索中前进实现的，遇到问题我们不能灰心、烦躁，甚至放弃，而要静下心来仔细思考，分部检查，找出最终的原因进行改正，这样才会有进步，才会一步步向自己的目标靠近，才会取得自己所要追求的成功。 ２
二、设计目的 1.掌握数字钟的设计方法。 2熟悉集成电路的使用方法。 3通过实训学会数字系统的设计方法； 4通过实训学习元器件的选择及集成电路手册查询方法； 5通过实训掌握电子电路调试及故障排除方法； 6熟悉数字实验箱的使用方法。 三、设计任务 设计一个可以显示星期、时、分、秒的数字钟。 要求： 1、24小时为一个计数周期； 2、具有整点报时功能； 3、定时闹铃（未完成） 四、设计方案 一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器和定时器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时、 ３
实验四 计数器及其应用
实验四计数器及其应用 一、实验目的 l、学习用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及功能测试方法 3、运用集成计数计构成l位分频器 二、实验原理 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计脉冲数，还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。 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器。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。 l、用D触发器构成异步二进制加／减计数器 图4-1是用四只D触发器构成的四位二进制异步加法计数器，它的连接特点是将每只D 触发器接成T’触发器，再由低位触发器的Q端和高—位的CP端相连接。 图4-1 四位二进制异步加法计数器 若将图4-l稍加改动，即将低位触发器的Q端与高一位的CP端相连接，即构成了一个4位二进制减法计数器。 2、中规模十进制计数器 CC40192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，具引脚排列及逻辑符号如图4-2所示。
图4-2 CC40192引脚排列及逻辑符号 图中LD一置数端CP L一加计数端CP D一减计数端 CO一非同步进位输出端BO一非同步借位输出端 D0、D1、D2、D3一计数器输入端 Q0、Q1、Q2、Q3一数据输出端CR一清除端 CC40192(同74LS192，二者可互换使用)的功能如表4-1，说明如下：表4-1 当清除端CR为高电平“1”时，计数器直接清零；CR置低电平则执行其它功能。 当CR为低电平，置数端LD也为低电平时，数据直接从置数端D0、D1、D2、D3置入计数器。 当CR为低电平，LD为高电平时，执行计数功能。执行加计数时，减计数端CP D接高 电平，计数脉冲由CP U输入;在计数脉冲上升沿进行842l码十进制加法计数。执行减计数时，加计数端CPu接高电平，计数脉冲由减计数端CP D输入，表4-2为8421码十进制加、减计数器的状态转换表。 表4-2 3、计数器的级联使用 一个十进制计数器只能表示0～9十个数，为了扩大计数器范围，常用多个十进制计数器级联使用。 同步计数器往往设有进位(或借位)输出端，故可选用其进位(或借位)输出信号驱动下一级计数器。 图4-3是由CC40192利用进位输出CO控制高一位的CP U端构成的加数级联图。
实验三 8253定时器
实验三8253定时器/计数器实验 姓名:张朗学号:11121535 一、实验目的 1. 学会8255芯片与微机接口的原理和方法。 2. 掌握8255定时器/计数器的工作原理和编程方法。 二、实验内容 编写程序，将8253的计数器0设置为方式2（频率发生器），计数器1设置为方式3（方波频率发生器），计数器0的输出作为计数器1的输入，计数器1的输出接在一个LED上，运行后可观察到该LED在不停地闪烁。 1.编程时用程序框图中的二个计数初值，计算OUT1的输出频率，用表观察LED，进行核对。 2.修改程序中的二个计数初值，使OUT1的输出频率为1Hz，用手表观察LED，进行核对。 3.上面计数方式选用的是16进制，现若改用BCD码，试修改程序中的二个计数初值，使LED的闪亮频率仍为1Hz。 三、实验区域电路连接图
CS3→0040H；JX8→JX0；IOWR→IOWR；IORD→IORD；A0→A0；A1→A1； GATE0→+5V；GATE1→+5V；OUT0→CLK1；OUT1→L1；CLK0→0.5MHz；(单脉冲与时钟单元) 四、程序框图 五、编程
1.T=1.48s CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE ORG 1200H START: CLI MOV DX, 0043H MOV AL, 34H OUT DX, AL MOV DX, 0040H MOV AL, 0EEH OUT DX, AL MOV AL, 02H OUT DX, AL MOV DX, 0043H MOV AL, 76H ;01110110设置计数器1，方式3，16位二进制计数OUT DX, AL MOV DX, 0041H MOV AL, 0E8H OUT DX, AL MOV AL, 03H OUT DX, AL JMP $ ;8253自行控制led灯 CODE ENDS END START
实验六 8255和8253可编程芯片编程实验
实验六 8255/8253可编程芯片综合实验 一、实验目的 1．了解8255、8253芯片结构及接口方式。 2．掌握8255、8253的编程方法。 二、实验内容 1、以8253的计数器1，通过CLK1对300Hz的信号进行计数定时，采用方式2，要求定时时间为2S； 2、将计数器1的输出OUT1接到计数器2的CLK2上，用计数器2对其计数4次，采用方式3产生方波信号； 3、利用8255的A口工作于方式0输出控制LED灯、B口工作于方式0的输入， OUT2接到PB0上，查询PB0的状态，若PB0==0，则从A口输出00001111，若PB1==1，则从A口输出11110000。 三、实验预习要求 学习教材的相关内容，根据实验要求画出程序流程图，写出实验程序。 四、实验步骤 1）系统各跳线器处在初始设置状态。 将8位LED灯接到8255的A口，CS_8255接200H，则8255 状态/命令口地址为203H，PA口地址为200H，PB口地址为201H。 将CS-8253接208H，则8253计数器0地址为208H，计数器1地址为209H，计数器2地址为20AH，控制口地址为20BH。 CLK1接时钟信号源上的300Hz信号，OUT1接到CLK2上，OUT2接到8255的PB0上，GATE1和GATE2都接到+5V上。 2）启动PC机，打开THGMW-88软件，输入源程序，并编译源程序。编译无误后，下载程序运行。 五、实验要求 1）根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证，记录程序。 2）观察发光二极管的亮灭变化情况和时间的关系。 3）不改程序，将CLK1接到150Hz信号源上观察有什么变化，接到900Hz信号源上又有什么变化，想想为什么？
实验三单片机定时计数器实验
实验三单片机定时/ 计数器实验 1、实验目的 1、学习计数器的使用方法。 2、学习计数器程序的编写。 3、学习定时器的使用方法。 4、学习定时器程序的编写。 5、熟悉汇编语言 2、实验说明 1、8051内部定时计数器T0,按计数器模式和方式1工作，对P3.4 (T0) 引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1 口驱动LED丁上显示出来。 2、用CPU内部定时器中断方式计时，实现每一秒钟输出状态发生一次反转 3、实验仪器和条件 计算机 伟福实验箱( lab2000P) 4、实验内容 1、8051内部定时计数器T0,按计数器模式和方式1工作，对P3.4(T0) 引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1 口驱动LED丁上显示出来。 2、外部事件计数脉冲由P3.4引入定时器T0。单片机在每个机器周期采样一次输入波形，因此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一次跳变。这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样。同时这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。 3、用CPU内部定时器中断方式计时，实现每一秒钟输出状态发生一次反转 4、定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON TMOD 用于设置定时器/ 计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计数。TCON 主要
功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。 5、在例程的中断服务程序中，因为中断定时常数的设置对中断程序的运行起到关键作用，所以在置数前要先关对应的中断，置数完之后再打开相应的中断。 五、思考题 1、使用其他方式实现本实验功能； 2、改为门控方式外部启动计数； 3、如果改为定时间隔为200us,如何改动程序； 4、使用其他方式实现本实验功能，例如使用方式1定时间隔为10ms,如何改动程序。 六、源程序修改原理及其仿真结果 思考题一：使用其他方式实现本实验功能 方法一： movTMOD, #00000100b方式0,记数器 movTH0, #0 movTL0, #0 setbTR0开始记数；由于方式0的特点是计数时使用TL0的低五位和八位 TH0,故用加法器a用与”（ANL）取TL0的低五位，再用yiwei子程序实现TH0 的低三位变为高三位与TL0相加，这样赋给P1时就是八位计数的结果。 Loop: mova,TL0 anla,#1fh movr1,a mova,TH0
实验四、 计数器的设计 电子版实验报告
实验四：计数器的设计 实验室：信息楼247 实验台号： 4 日期： 专业班级：机械1205 姓名：陈朝浪学号： 20122947 一、实验目的 1. 通过实验了解二进制加法计数器的工作原理。 2. 掌握任意进制计数器的设计方法。 二、实验内容 （一）用D触发器设计4位异步二进制加法计数器 由D触发器组成计数器。触发器具有0和1两种状态，因此用一个触发器 就可以表示1位二进制数。如果把n个触发器串起来，就可以表示N位二进制 数。（用两个74LS74设计实现） （二）利用74LS161设计实现任意进制的计数器 设计要求：学生以实验台号的个位数作为所设计的任意进制计数器。 先熟悉用1位74LS161设计十进制计数器的方法。 ①利用置位端实现十进制计数器。 ②利用复位端实现十进制计数器。 提示：设计任意计数器可利用芯片74LS161和与非门设计，74LS00为2输 入与非门，74LS30为8输入与非门。 74LS161为4位二进制加法计数器，其引脚图及功能表如下。
三、实验原理图 1.由4个D触发器改成的4位异步二进制加法计数器 2.由74LS161构成的十进制计数器
四、实验结果及数据处理 1.4位异步二进制加法计数器实验数据记录表 2. 画出你所设计的任意进制计数器的线路图，并说明设计思路。
设计思路：四进制为四个输出Q3Q2Q1Q0=0000,0001,0010,0011循环，第一个无效状态为0100 1，置位法设计四进制计数器：当检测到输入为0011时，先输出显示3，然后再将D 置于低电位，计数器输出Q3Q2Q1Q0复位。 2，复位法设计四进制计数器：当检测到第一个无效状态0100时，通过与非门的反馈计数器的Cr首先置于低电平使计数器复位为0000。 五、思考题 1. 由D触发器和JK触发器组成的计数器的区别? 答：D触发器是cp上升沿触发，JK触发器是下降沿触发。 2. 74LS161是同步还是异步，加法还是减法计数器? 答：同步。加法计数器。 3. 设计十进制计数器时将如何去掉后6个计数状态的? 答：加一个与非门形成负反馈。当计数到第一个无效状态Q3Q2Q1Q0==1010时，Q3和Q1全为1，Q1，Q3接与非门，输出作为复位信号，使所有触发器复位，从而去掉了后6个状态。
8253计数器实验
一、实验目的 1、学习8088/86与8253的连接方法。 2、学习8088/86对8253的控制方法。 二、实验器材 计算机，汇编相关程序，WA VE6000实验仿真器 三、实验原理 利用8088/86外接8253可编程定时器/计数器，可以实现对外部事件进行计数。设置断点读回计数器的值。本实验中计数器按方式0工作。即十六位二进制计数器。当计数设置好后，计数器就开始计数。如果要读入计数器的值，要先锁存计数值，才能读到计数值。本实验所设计数值为5，也就是外部5个脉冲，计数器值加1。同时OUT 脚输出一个高电平。实验时，可以将OUT0接到LED 上， 四、实验步骤 (1) 在实验箱断电的情况下连好线。 (2) 输入程序并检查，保存程序。 (3) “编译”程序。 (4) “全速执行”程序。 (5) 记录实验结果及分析。 五、实验数据 CONTROL equ 08003h COUNT0 equ 08000h COUNT1 equ 08001h COUNT2 equ 08002h code segment assume cs:code start proc near mov al, 30h ; 通道 0，方式0 mov dx, CONTROL out dx, al mov al, 5 ; 计数器初始值。 mov dx, COUNT0 out dx, al ; 低八位 mov al, 0 out dx, al ; 高八位 Again: mov al, 00000000B ; 锁存计数器值
mov dx, CONTROL out dx, al mov dx, COUNT0 in al, dx ; 读入计数值低八位 mov bl, al in al, dx ; 读入计数值高八位 mov ah, al mov al, bl jmp Again start endp code ends end start 六、实验结果分析 电路连接后按下试验箱左侧开关，L0灯亮。因为选择输入的单脉冲为高电平。程序编译后全速执行，观察到L0灯灭了。因为单脉冲信号进入，写信号有效时向计数器写入控制字CW，之后其输出端OUT就变低电平，所以灯灭。按下单脉冲开关第六次后，L0灯重新亮起。原因是本实验所设计数值为5，也就是外部5个脉冲，计数器值加1。同时OUT脚输出一个高电平。所以灯又亮了。由此看来应该是第五次就亮的，那为什么是第六次灯才亮，是因为有一个软件误差，软件启动在CPU用输出指令向计数器写入初值后就启动计数。但事实上，CPU写入的计数初值只是写到了计数器内部的处置寄存器中，计数过程并未真正开始。写入初值后的第一个CLK信号将初值寄存器中的内容送到计数器中，而从第二个CLK脉冲的下降沿开始，计数器才真正进行减1计数。之后，每来一个CLK脉冲都会使计数器减1，直到减到零时在OUT端输出一个信号。因此，从CPU执行输出指令写入计数初值到计数结束，实际的CLK脉冲个数比编程写入的计数初值5要多一个，即6个。只要用软件启动计数，这个误差是不可避免的； 若要修改初值，可以在指令“MOV AL,5”修改，值得注意的是，由于有一个软件误差，所以每次输入的初值要比自己本来要的初值(N)多1，即（N+1）个脉冲
实验五计数器的设计实验报告
实验五计数器的设计——实验报告 邱兆丰 15331260 一、实验目的和要求 1．熟悉JK触发器的逻辑功能。 2．掌握用JK触发器设计同步计数器。 二、实验仪器及器件 1、实验箱、万用表、示波器、 2、74LS73，74LS00，74LS08，74LS20 三、实验原理 1．计数器的工作原理 递增计数器----每来一个CP，触发器的组成状态按二进制代码规律增加。递减计数器-----按二进制代码规律减少。 双向计数器-----可增可减，由控制端来决定。 2．集成J-K触发器74LS73 ⑴符号： 图1 J-K触发器符号
⑵功能： 表1 J-K触发器功能表 ⑶状态转换图： 图2 J-K触发器状态转换图
⑷特性方程： ⑸注意事项： ①在J-K触发器中，凡是要求接“1”的，一定要接高电平（例如5V），否则会出现错误的翻转。 ①触发器的两个输出负载不能过分悬殊，否则会出现误翻。 ② J-K触发器的清零输入端在工作时一定要接高电平或连接到实验箱的清零端子。3．时序电路的设计步骤 内容见实验预习。 四、实验内容 1．用JK触发器设计一个16进制异步计数器，用逻辑分析仪观察CP和各输出波形。2．用JK触发器设计一个16进制同步计数器，用逻辑分析仪观察CP和各输出波形。3．设计一个仿74LS194 4．用J-K触发器和门电路设计一个特殊的12进制计数器，其十进制的状态转换图为：5.考虑增加一个控制变量D，当D=0时，计数器按自定义内容运行，当D=1时，反方向运行 五、实验设计及数据与处理 实验一
16进制异步计数器 设计原理：除最低级外，每一级触发器用上一级触发器的输出作时钟输入，JK都接HIGH，使得低一级的触发器从1变0时高一级触发器恰好接收下降沿信号实现输出翻转。实验二 16进制同步计数器 设计原理：除最低级外，每一级的JK输入都为所有低级的输出的“与”运算结果实验三 仿74LS194 设计原理：前两个开关作选择端输入，下面四个开关模仿预置数输入，再下面两个开关模仿左移、右移的输入，最后一个开关模仿清零输入。四个触发器用同一时钟输入作CLK输入。用2个非门与三个与门做成了一个简单译码器。对于每一个触发器，JK输入总为一对相反值，即总是让输入值作为输出值输入。对于每一个输入，当模式“重置”输出为1时，其与预置值结果即触发器输入；当模式“右移”、“左移”输出为1时，其值为上一位或下一位对应值；当各模式输出均为0时各触发器输入为0，使输出为0。 实验四 设计原理： 在12进制同步计数器中，输出的状态只由前一周期的状态决定，而与外来输入无关，因此目标电路为Moore型。而数字电路只有0和1两种状态，因此目标电路要表达12种状态需