集成计数器
总结使用集成计数器的体会
总结使用集成计数器的体会嘿，朋友们！今天来和大家聊聊使用集成计数器的那些事儿。
集成计数器啊，就像是一个神奇的小盒子，里面装满了数字的魔法。
你可别小瞧它，这玩意儿在好多电路里那可是大功臣呢！
你想啊，它就像一个超级精确的记数员，每一个脉冲过来，它都能准确地记上一笔。
这多厉害呀！就好像我们数星星，一颗一颗地数得清清楚楚。
在实际应用中，它能帮我们实现各种各样有趣的功能。
比如说，控制一些设备的运行顺序，或者是精确地计算时间。
哎呀，那可真是用处多多呀！
我记得有一次，我在做一个小项目，需要精确地控制一个电机的转动次数。
一开始我还头疼呢，这可怎么弄呀？后来突然想到了集成计数器，嘿，一试，还真行！就看着那计数器的数字一格一格地往上跳，就像看着自己的成果一点点累积起来，那感觉，真的太棒啦！
它还特别稳定可靠，不会轻易出错。
这就好比是一个靠谱的朋友，关键时刻绝对不掉链子。
而且它使用起来也不复杂呀，只要你稍微花点心思去了解它，就能轻松驾驭。
有时候我就在想，这集成计数器是不是就像生活中的那些小确幸呢？平时不怎么起眼，但在关键时候总能给你带来惊喜。
使用集成计数器的过程中，也会遇到一些小挑战啦。
比如说，要选对合适的型号，不然可能达不到你想要的效果哦。
但这又有什么关系呢？就当是给自己一个学习和成长的机会呗！
总之呢，集成计数器真的是个好东西。
它让我们的电路设计变得更加丰富多彩，让我们的创意能够更好地实现。
所以呀，大家可千万别错过这个神奇的小玩意儿，好好去感受它带给我们的乐趣和便利吧！它真的能给你带来意想不到的收获哦，不信你试试！。
集成计数器 实验报告
集成计数器实验报告
《集成计数器实验报告》
实验目的：
本次实验旨在通过集成计数器实验，了解集成计数器的工作原理、结构和应用。
实验设备：
1. 集成计数器
2. 示波器
3. 电源
4. 连接线
实验原理：
集成计数器是一种数字电路，能够将输入的脉冲信号进行计数并输出相应的计
数结果。
集成计数器由多个触发器、门电路和时钟信号组成，通过这些元件的
组合和连接，实现了计数功能。
实验步骤：
1. 将集成计数器连接至电源，并接入示波器进行观测。
2. 输入脉冲信号，观察集成计数器的计数过程，并记录输出结果。
3. 调整输入脉冲信号的频率，观察集成计数器的响应情况。
4. 分析实验数据，总结集成计数器的特性和应用。
实验结果：
通过实验观察和数据记录，我们发现集成计数器能够准确地对输入的脉冲信号
进行计数，并输出相应的计数结果。
当输入脉冲信号的频率发生变化时，集成
计数器能够及时地进行计数更新，表现出良好的响应性能。
实验结论：
集成计数器是一种常用的数字电路元件，广泛应用于计数、计时、频率分析等
领域。
通过本次实验，我们对集成计数器的工作原理和特性有了更深入的了解，为今后的电子技术应用打下了良好的基础。
总结：
集成计数器作为数字电路中的重要组成部分，具有广泛的应用前景。
通过实验，我们深入了解了集成计数器的工作原理和特性，为今后的学习和应用奠定了基础。
希望通过不断的实践和学习，能够更好地掌握集成计数器的应用技术，为
电子技术的发展做出更大的贡献。
实验6-集成计数器
&
G 10 G 17
& 1K
G3
G7 &
& G 18
1
FF 3 & 1J
C1 R
Q3
D3 G4 &
&
G 11 G 19
& 1K
CT P CT T
& 74160
G 20
CO
实验原理
芯片的应用：用74160组成任意模值计数器：
集成计数器可以加适当反馈电路后构成任意模值M计数器。 任意模值M计数器设计原理： 设：计数器的最大计数模值为M,若要得到一个模值为N(<M) 的计数器，则只要在M进制计数器的顺序计数过程中，设 法跳过（M-N)个状态，只在N个状态循环计数，就可以得 到计数模值不大于M的任意模值计数器。 通常中规模集成计数器都有清零、置数等多个控制端，因此 实现任意M计数的基本方法有两种：清零法和置数法。
实验原理
用74160组成任意模值计数器：
② .置数法:置数法和置零法不同，由于置数操作可以在任意
状态下进行，因此计数器不一定从全0状态开始计数。它 可以通过预置功能使计数器从某个预置状态Si开始计数， 计满N个状态后产生置数信号，使计数器进入预置状态Si， 然后再重复前面过程。 同步预置：置数（/LD)有效信号从Si+N-1状态译出，等下一 个CP到来时，才将预置数置入计数器，计数器在Si、 Si+1、┈Si+N-1共N个状态中循环。 异步预置：置数（/LD)有效信号从Si+N状态译出，当Si+N状 态一出现，置数信号立即就将预置数置入计数器，它不 受CP控制，所以Si+N状态只在极短的瞬间出现。稳定状 态中不包含Si+ N。
集成计数器
集成计数器计数器具有累积计数脉冲的功能。
它是数字电路系统中一个十分重要的逻辑部件，目前生产厂家已制造出了具有不同功能的集成计数芯片，各种计数器的不同点主要表现在计数方式（同步计数或异步计数）、输出编码形式（自然二进制码、BCD 编码、时序分配输出）、计数规律（加法计数或可逆计数）、预置方式（同步预置或异步预置）以及复位方式（同步复位或异步复位）等六个方面。
下面将简单介绍几种常用的集成计数器。
二进制计数器。
常用多级异步二进制计数器有CD4020、CD4024、CD4040及CD4060。
其中CD4024是7级串行二进制计数器，CD4040是12级计数器，CD4020及CD4060是14级串行二进制计数器。
它们的共同特点是仅有两个输入端，一个是时钟输入端“CP”，另一个是清零端“R ”。
在清零端R 上加高电平“1”时，计数器输出全部被清零，当R 端为低电平“0”，在时钟脉冲 “CP ”的作用下完成计数，且在CP 脉冲的下跳沿计数器翻转。
当多级计数器连接构成计数规模更大的计数器时，方法相当简单，只需将上一级最高位的输出连到下一级计数器的“CP ”即可。
它们的管脚排列如图4.6.4(a)所示。
图4.6.4 常用计数器管脚排列图十进制计数器的编码一般都是BCD 码，常见的十进制加法计数器有74LS160、74LS162及CD4518等。
74LS160和74LS162管脚排列和逻辑功能完全相同（与74LS161、74LS163管脚相同，但74LS161、74LS163是4位二进制计数器），所不同的是74LS160是异步清零，而74LS162是同步清零。
它们的管脚排列图如图4.6.4(b)所示，其功能表见表4-11。
CD4040Q11Q6Q5Q4Q3Q2Q1VssQ0CP R Q8Q7Q9Q10Vcc 18916Vcc 1891674LS163GNDRCP D0D1D2D3EPET LD Q3Q2Q1Q0CO 169Vcc 81Vss1CP 1EN1Q01Q11Q21Q31R 2CP 2EN 2Q02Q12Q22Q32R CD4518(a)(b)(c)Vcc 18916D1Q1Q0Q2Q3D3D2LD D08169Vcc 1D1Q1Q0CP-CP+Q2Q3D3D2LD CO BO R D074LS192/193CI U /D Qc/QB Q RC CP 74LS190/19181Vcc Vss169GND GNDLD Q3D3D0CI Q0CO B/ D U/ D Q1D1D2Q2CP CD4029(d)(e)(f)表4-11 74LS163的功能表表4-12 CD4518的功能表CD4518是双BCD 码计数器，图4.6.4(c)是其管脚排列图，其功能表见表4-12。
实验集成计数器实验报告要求
实验集成计数器实验报告要求
一、实验目的
本实验的目的是通过实验掌握集成计数器的工作原理和使用方法，进一步加深对数字逻辑电路的理解。
二、实验原理
集成计数器是一种用于计数和计时的数字电路，它可以实现对
输入脉冲的计数和显示。
在实验中，我们使用的是常见的74系列集成计数器，这些芯片具有低功耗、稳定性高等特点。
三、实验器材
本实验需要的器材和元器件有：74系列集成计数器芯片、电源、示波器、连线等。
四、实验步骤
1. 按照实验电路图连接实验装置，将74系列集成计数器芯片正确插入实验板上。
2. 按照实验板上的引脚定义，逐一连接芯片的输入端和输出端，确保连接的正确性。
3. 打开电源，给芯片供电。
4. 发送输入脉冲，观察集成计数器的计数情况。
5. 使用示波器检测芯片的输出波形，观察计数器的计数过程。
6. 调整输入脉冲的频率，观察计数器的计数速度变化。
7. 分析实验结果，并记录相关数据。
五、实验注意事项
1. 在连接实验器材时，确保插接正确，避免反接或短路等情况
出现。
2. 实验过程中应注意安全，避免触电和烧毁元器件的情况发生。
3. 实验过程中需要认真记录实验数据，包括输入脉冲频率、计
数器的计数情况、输出波形等。
4. 在实验结束后，及时关闭电源，避免长时间供电造成损坏。
六、实验结果及分析。
集成计数器及其应用实验报告
集成计数器及其应用实验报告一、实验目的本实验旨在通过集成计数器及其应用的实验，使学生了解集成计数器的工作原理和应用场景，掌握计数器的使用方法。
二、实验原理1. 集成计数器集成计数器是一种数字电路元件，它能够在输入信号的作用下进行计数，并将结果输出。
常见的集成计数器有74LS90、74LS93、74LS161等。
2. 74LS90集成计数器74LS90是一种4位二进制同步上升计数器，它有四个输入端口：CLK （时钟输入）、RST（复位输入）、QA、QB、QC和QD（输出端口）。
CLK端口接收时钟信号，RST端口接收复位信号，QA、QB、QC和QD则分别输出二进制码的各位。
3. 74LS47译码器74LS47是一种BCD-7段译码器，它能够将BCD码转换为7段LED显示码。
该元件有四个输入端口：A、B、C和D（接收BCD码），以及七个输出端口：a~g（分别对应7段LED显示管）。
三、实验设备与材料1. 实验设备：示波器、数字万用表等。
2. 实验材料：7400系列芯片（包括74LS90和74LS47）、7段LED数码管、电阻、电容、开关等。
四、实验步骤1. 搭建74LS90计数器电路将74LS90计数器与时钟信号发生器连接，同时接入LED显示管，以观察计数器的工作情况。
具体电路图如下：2. 测试74LS90计数器将开关S1打开，使时钟信号发生器开始工作，此时可以观察到LED 显示管上数字不断增加。
当数字达到9时，会自动清零并从0开始重新计数。
3. 搭建74LS47译码器电路将74LS47译码器与LED显示管连接，以便将BCD码转换为7段LED显示码。
具体电路图如下：4. 测试74LS47译码器将BCD码输入至74LS47译码器中，可以观察到相应的数字在7段LED显示管上显示出来。
五、实验结果及分析通过以上实验步骤，我们成功搭建了集成计数器和译码器的电路，并测试了其工作情况。
在测试过程中，我们发现集成计数器能够准确地进行计数，并在达到最大值后自动清零；而译码器则能够将BCD码转换为7段LED显示码，并在LED显示管上正确地显示出来。
集成计数器实验原理
集成计数器实验原理集成计数器是一种在数字电路和计算机中广泛应用的数字逻辑元件，可用于数码显示、时序控制、计数和频率分析等应用。
本文将介绍集成计数器的原理、类型和应用。
一、集成计数器的原理集成计数器是一种能够根据时钟信号进行计数的数字电路，其主要原理是利用触发器（Flip-Flop），将时钟信号分频后输出。
最常见的触发器是SR（Set-Reset）触发器，其输入为Set和Reset信号。
当Set为高电平，Reset为低电平时，触发器输出为高电平；当Set为低电平，Reset为高电平时，触发器输出为低电平；当Set和Reset同时为高电平或低电平时，触发器保持先前的状态不变。
集成计数器通常由多个触发器级联组成，其计数值（或分频比）等于触发器数量，是通过输入的时钟信号的频率等来实现的。
一个由4个Flip-Flop级联组成的计数器能够实现分频比为2^4=16，即每输入16个时钟信号，计数器输出一次脉冲。
除了SR触发器，还有D触发器、JK触发器等其他类型的触发器可用于构建集成计数器。
二、集成计数器的类型1.二进制计数器二进制计数器是最常见的类型，它能够计数从0到2^n-1的整数，其中n为计数器中Flip-Flop的数量。
一个4位二进制计数器能够计数从0到15的整数。
二进制计数器通常可设置为自由计数或者启动和停止计数。
启动和停止计数通常通过输入信号来实现，计数器的Clear输入可清零计数器并停止计数，计数器的Load输入可设置计数器的初始值。
二进制计数器还可以通过设置输出比特数来输出二进制码、BCD码和格雷码等多种码制信号。
2.分频器分频器是一种特殊的计数器，其主要功能是将输入时钟信号分频输出。
其分频比为2^n，即输出n个时钟信号后输出一次信号。
分频器通常采用二进制计数器或预置计数器实现，其中预置计数器能够根据预设的计数值（或初始值）进行计数，从而实现自由计数和分频输出。
3.模数计数器模数计数器是一种中断型的计数器，其计数值为预设的模数值。
实验七集成计数器
实验七集成计数器一、实验目的1．熟悉集成计数器的逻辑功能和各控制端作用。
2．掌握计数器使用方法。
二、实验原理中规模集成电路计数器的应用十分普及。
然而，定型产品的种类是很有限的。
常用的多为十进制、二进制、十六进制几种。
因此必须学会用已有的计数器芯片构成其它任意进制计数器的方法。
本实验采用中规模集成电路计数器74LS93芯片，它的集成单元是二进制计数器，它是由四个主从JK触发器和附加电路组成的，最长计数周期是16，适当改变外引线，可以构成不同长度的计数周期。
74LS93逻辑图外引线排列如图所示。
如果使用该计数器的最大长度（四位二进制），可将B IN 输入同A IN输出连接，由A IN输入计数脉冲。
接电平显示置零/计数功能表三、实验仪器和器件1．实验仪器（1）DZX-2B 型电子学综合实验装置 1台 （2）双踪四迹示波器（YB4320A 型） 2．器件（1）74LS00 （二输入端四与非门） （2）74LS20 （四输入端二与非门） （5）74LS93 （异步二进制计数器） 四、实验内容1．集成计数器74LS93功能测试。
1 2 3 4 5 6 774LS93引脚排列1Hz 方波接逻辑电平图7-1二—十六进制计数器接电平显示表6-12．用集成计数器74LS93构成计数周期为6、10、7、9、14、15的二进制计数器。
表7-21Hz 方波接电平显示 图7-2二—六进制计数器表7-31Hz 方波接电平显示 图7-3二—十进制计数器1Hz 方波接电平显示 图7-4二—七进制计数器1Hz 方波接电平显示 图7-5二—九进制计数器冲或 1Hz 波接电平显示 图7-6二—十四进制计数器表7-7五、实验报告要求1．自行设计实验电路和实验表格，记录、整理实验数据； 参见图7-1~图7-2和表7-1~表7-2。
2．集成计数器74LS93是同步还是异步计数器？是加法还是减法计数器？ 集成计数器74LS93是异步加法计数器。
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集成计数器
所谓集成计数器，就是将整个计数器的电路集成在一个芯片上，为了增强集成计数器的适应能力，一般集成计数器设有更多的附加功能，如预置数、清除、保持、计数等多种功能。
因此，它具有通用性强、便于功能扩展、使用方便等优点，应用十分普遍。
4位同步二进制加法计数器74LS161
(1) 74LS161的功能
图7-20所示为4位同步二进制加法计数器74LS161的逻辑功能示意图。
图中LD为同步置数控制端，CR为异步清零控制端，CTP和CTT为计数控制端，D3～D0为并行数据输入端，Q3～Q0为输出端，CO为进位输出端。
表7-9所示为74LS161的功能表。
图7-20 74LS161的逻辑功能示意图
表7-9 CT74LS161的功能表
由表7-9可知74LS161有如下主要功能：
① 异步置0功能。
当CR =0时，不论有无时钟脉冲CP 和其它信号输入，计数器被置0，即Q 3Q 2Q 1Q 0=0000。
② 同步并行置数功能。
当CR =1、LD =0时，在输入时钟脉冲CP 上升沿的作用下，并行输入的数据d 3d 2d 1d 0被置入计数器，即Q 3Q 2Q 1Q 0 = d3d2d1d0 。
③ 计数功能。
当LD =CR =P CT =T CT =1，CP 端输入计数脉冲时，计数器进行二进制加法计数。
④ 保持功能。
当LD =CR =1，且P CT 和T CT 中有0时，计数器保持原来的状态不变。
CO 为进位输出端，当计数溢出时，CO 端输出一个高电平进位脉冲。
（2) 74LS161构成N 进制计数器
74LS161是二进制计数器，也就是十六进制计数器。
用一片74LS161构成任意（N ＜16）进制计数器，则需要利用它的同步置数控制端或异步清零控制端，让电路跳过某些状态，实现N 进制计数器。
用74LS161构成N 进制计数器有反馈置数法和反馈清零法两种方法。
而用反馈置数法又有两种方法：若从计数器的输出端反馈回同步置数控制端，我们称它为预置数端复位法；若从进位输出端CO 端反馈回同步置数控制端，我们称它为进位输出置最小数法。
① 预置数端复位法
预置数端复位法是：将N －1＝S （S 为计数器的输出状态）所对应的输出二进制代码中等于1的输出端通过与非门反馈到芯片的同步置数控制LD 端，使输出回零。
例如，图7-21（a ）是利用预置数端复位法构成的十进制计数器。
它是首先将CR ＝CTP =CTT =1，再令数据输入端D3D2D1D0=0000，即让计数器从Q3Q2Q1Q0=0000状态开始计数。
由CP 端输入计数脉冲，计数器则按二进制开始计数，当第九个CP 脉冲到来后，输出状态S ＝Q3Q2Q1Q0=1001，则LD ＝03Q Q ＝0，当第10个CP 脉冲到来后，计数器进行同步预置，使Q3Q2Q1Q0 ＝
D3D2D1D0=0000。
此时，LD ＝03Q Q ＝1，随着CP 脉冲的输入，计数器则开始下一循环计数。
可见，图7-21（a ）实现的是十进制计数器,其状态图如图7-21（b ）所示。
Q 3Q 2Q 1Q 0
0000→0001→0010→0011→0100
↑ ↓
1001←1000←0111←0110←0101
（a ） （b ）
图7-21 预置数端复位法构成十进制计数器
（a ）电路 （b ）状态图
② 进位输出置最小数法
图7-21中十进制计数器的输出Q3Q2Q1Q0的变化规律为0000～1001，即用原十六进制的前十个状态构成了十进制计数器。
进位输出置最小数法则是用十六个状态中的后十个状态构成十进制计数器。
进位输出置最小数法是：在并行数据输入D3D2D1D0端输入最小数，最小数＝24－N ，将进位输出端CO 经非门送到LD 端，当计数器从最小数计到1111时，LD ＝0，当下一个CP 脉冲到来后，计数器的输出进行同步预置，使Q3Q2Q1Q0 ＝D3D2D1D0 ＝最小数，计数器又开始下一循环计数。
例如，图7-22（a ）是利用进位输出置最小数法构成的十进制计数器。
十进制计数器N=10, 最小数=16－10＝6，（6）10＝（0110）2，即数据输入
端D3D2D1D0＝0110，并且令CR ＝CTP =CTT =1，当计数器从最小数0110计到1111时，LD ＝0，当下一个CP 脉冲到来后，计数器的输出进行同步预置，使Q3Q2Q1Q0 ＝D3D2D1D0 ＝最小数0110，计数器又开始下一循环计数。
其状态图如图7-22（b ）所示。
Q 3Q 2Q 1Q 0
0110→0111→1000→1001→1010
↑ ↓
1111←1110←1101←1100←1011
（a ） （b ）
图7-22 进位输出置最小数法构成十进制计数器
（a ）电路 （b ）状态图
③反馈清零法
反馈清零法是：将N ＝S （S 为计数器的输出状态）所对应的输出二进制代码中等于1的输出端通过与非门反馈到芯片的异步清零控制CR 端,使输出回零。
例如，图7-8（a ）是利用反馈清零法构成的十进制计数器。
它是首先将LD ＝CTP =CTT =1， Q3Q2Q1Q0=0000状态开始计数。
由CP 端输入计数脉冲，计数器则按二进制开始计数，当第10个CP 脉冲到来后，输出状态S ＝Q3Q2Q1Q0=1010，则CR ＝13Q Q ＝0，计数器进行异步清零，使Q3Q2Q1Q0 =0000。
1010状态转瞬即逝，故称为过渡状态。
因为输入了10个CP 脉冲且是异步清零，所以图7-23（a ）实现的是十进制计数器,其状态图如图7-23（b ）所示。
（a）（b）
图7-23反馈清零法构成十进制计数器
（a）电路（b）状态图
（3)利用级联扩大计数容量
用一片74LS161最大可构成十六进制计数器。
如果利用级联将多个集成计数器串接，则可获得计数容量更大的计数器。
图7-24是利用两片74LS161级联构成的五十进制计数器，该图采用反馈清零法。
十进制数50对应的二进制数为00110010。
当计数器计到50时，计数器
的状态为Q /
3Q
/
2Q
/
1Q
/
0Q3Q2Q1Q0=00110010，这时，CR＝1
'
1
'Q
Q
Q＝0，使两片
74LS161同时清零，从而实现了五十进制计数。
图7-24两片74LS161构成的五十进制计数器参考资料：数电P127-131。