计数器的应用实例
教案范例(计数器)
教案范例（计数器）第一章：认识计数器1.1 教学目标让学生了解计数器的概念和基本功能。
学会使用计数器进行基本的数学运算。
1.2 教学内容计数器的定义和作用。
计数器的组成部分。
计数器的使用方法。
1.3 教学步骤1. 引入计数器的概念，让学生观察并描述计数器的外观和功能。
2. 讲解计数器的使用方法，示范如何进行加减乘除等基本运算。
3. 让学生分组讨论并尝试使用计数器进行计算。
1.4 作业布置第二章：计数器的进制转换2.1 教学目标让学生了解计数器在不同进制下的使用方法。
学会将十进制数转换为其他进制数。
2.2 教学内容不同进制数的概念和表示方法。
计数器在不同进制下的使用方法。
十进制数与其他进制数之间的转换方法。
2.3 教学步骤1. 讲解不同进制数的概念，介绍二进制、八进制、十六进制等。
2. 示范如何在计数器上进行不同进制数的转换。
3. 让学生分组讨论并尝试使用计数器进行不同进制数的转换。
2.4 作业布置请学生使用计数器将十进制数255 转换为二进制、八进制和十六进制。
第三章：计数器的程序设计3.1 教学目标让学生了解计数器的基本编程方法。
学会使用计数器编写简单的程序。
3.2 教学内容计数器的编程语言和语法。
计数器的编程方法和技巧。
计数器编程实例。
3.3 教学步骤1. 讲解计数器的编程语言和语法，介绍常用的指令和操作符。
2. 示范如何使用计数器编写简单的程序。
3. 让学生分组讨论并尝试使用计数器编写简单的程序。
3.4 作业布置请学生使用计数器编写一个程序，实现计算1到100的所有整数之和的功能。
第四章：计数器的扩展应用4.1 教学目标让学生了解计数器在其他领域的应用。
学会使用计数器解决实际问题。
4.2 教学内容计数器在科学、工程、商业等领域的应用。
计数器解决实际问题的方法和技巧。
4.3 教学步骤1. 讲解计数器在不同领域的应用实例，如测量时间、计数物品数量等。
2. 示范如何使用计数器解决实际问题。
3. 让学生分组讨论并尝试使用计数器解决实际问题。
计数器原理分析及应用实例
计数器原理分析及应用实例除了计数功能外，计数器产品还有一些附加功能，如异步复位、预置数（注意，有同步预置数和异步预置数两种。
前者受时钟脉冲控制，后者不受时钟脉冲控制）、保持（注意，有保持进位和不保持进位两种）。
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。
下面我们举两个例子。
在这两个例子中，我们分别用同步十进制加法计数器74LS160构成一个六进制计数器和一个一百进制计数器。
因为六进制计数器的有效状态有六个，而十进制计数器的有效状态有十个，所以用十进制计数器构成六进制计数器时，我们只需保留十进制计数器的六个状态即可。
74LS160的十个有效状态是BCD编码的，即0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001[图5-1]。
图5-1我们保留哪六个状态呢？理论上，我们保留哪六个状态都行。
然而，为了使电路最简单，保留哪六个状态还是有一点讲究的。
一般情况下，我们总是保留0000和1001两个状态。
因为74LS160从1001变化到0000时，将在进位输出端产生一个进位脉冲，所以我们保留了0000和1001这两个状态后，我们就可以利用74LS160的进位输出端作为六进制计数器的进位输出端了。
于是，六进制计数器的状态循环可以是0000、0001、0010、0011、0100和1001，也可以是0000、0101、0110、0111、1000和1001。
我们不妨采用0000、0001、0010、0011、0100和1001这六个状态。
如何让74LS160从0100状态跳到1001状态呢？我们用一个混合逻辑与非门构成一个译码器[图5.3.37b]，当74LS160的状态为0100时，与非门输出低电平，这个低电平使74LS160工作在预置数状态，当下一个时钟脉冲到来时，由于等于1001，74LS160就会预置成1001，从而我们实现了状态跳跃。
高速计数器使用实例_西门子PLC高级培训教程（第二版）_[共4页]
![高速计数器使用实例_西门子PLC高级培训教程（第二版）_[共4页]](https://img.taocdn.com/s3/m/806bd5f4482fb4daa48d4b0d.png)
║44 西门子PLC高级培训教程（第二版） 第1章2.5.2 高速计数器使用实例在工业中使用高速计数器进行计数过程中，很多时候计数脉冲是由编码器提供的，编码器的输出信号可以分为三个部分，A相、B相和Z相，如图2-49所示。
A相和B相是连续脉冲信号，A相的相位比B相的相位超前π。
Z相为定位信号或称为2 Array复位信号，该信号在编码器每转一圈发出一个脉冲信号。
编码器发出三相信号，在使用的时候可以组合使用，也可以单独使用某一相。
可以只使用A相，此图2-49 编码器脉冲信号时编码器的输出信号只是一个计数脉冲，没有方向信号。
如果A相和B相同时使用，就可以进行方向判断，根据方向不同进行加计数或者减计数。
编码器可以使用24V电源电压，也可以使用5V的电源电压，所以输出的信号也分为24V 和5V两种类型。
可根据具体情况选择适合的输出信号，从而确定编码器的电源电压。
例2.19使用CPU313C-2DP中集成的高速计数器对输入信号进行计数。
输入信号选择增量式编码器输出的电动机测速脉冲。
编码器的输出是每圈1000个脉冲信号，电动机带动小车前行或后退，车轮直径为0.3m，根据传动关系，电动机转一周编码器转一周，电动机转一周车轮转2周。
试计算小车稳定运行时的速度。
硬件连接组态：按照表2-5连接增量式编码器的输出信号。
系统的硬件组态参考图2-45中的硬件组态形式。
双击计数器模块即可出现图2-50的计数器属性窗口，首先对计数通道进行设置，这里选择通道0。
图2-50为计数器的地址设置，可以使用系统默认的地址，也可以设置新的地址。
如图2-51对频率测量的各个参数进行设置，工作模式设置为“频率计数”，输出测量值使用直接输出。
最后将硬件设置保存编译并下载到CPU中。
表2-5CPU 313C-2DP中集成高速计数第一通道和第二通道接线端子号名称/地址功能1 1L+输入电压24V2 DI+0.0通道0：A相脉冲信号3 DI+0.1通道0：B相方向信号4 DI+0.2通道0：硬件门5 DI+0.3通道1：A相脉冲信号6 DI+0.4通道1：B相方向信号7 DI+0.5通道1：硬件门16 DI+1.4通道0：锁存功能输入22 DO+0.0通道0：高速响应输出硬件组态下载完成就可以进行编程了。
计数器的应用实例
号
BCD-七段显示译码器7448，输出为高电平有效 。
选2共021/阴4/2 型图数5-码41管数B字S钟20“1。秒”计数、译码、显示电
6
5.5 中规模时序逻辑电路的分析
5.5.1 MSI时序逻辑电路的分析步骤
可以采用与分析MSI组合逻辑电路类似的划分功 能块方法。
划分的功能块既有组合逻辑电路功能块，又有时 序逻辑电路功能块。
对各种集成寄存器和计数器，应重点掌握它们的 逻辑功能，对于内部电路的分析，则放在次要位置。 现在已生产出的集成时序逻辑电路品种很多，可实现 的逻辑功能也较强，应在熟悉其功能的基础上加以充 分利用。
2021/4/2
14
作业题
5-12
2021/4/2
15
2021/4/2
11
例如，需要在一段时间内多次测量恒温室的 温度误差是否在规定的范围内。
若从计数器清0开始到7个时钟脉冲过后，一直
有DA>DB，计数器做加法，从0001计到0111状态， 则计数器输出Q3 Q2Q1Q0为0111；
反之，若一直有DA<DB，计数器做减法，从 1111计到1001状态，则计数器输出为1001( 1001状
如有必要，在对整个电路进行整体功能分析时， 可以画出电路的工作波形。
逻辑电路图 划分功能块 分析各块功能 分析整体功能
2021/4/2
图5-42 分析MSI时序逻辑电路的流程图
7
5.5.2 分析举例
例5-2 分析图5-43所示电路的逻辑功能。设输 出逻辑变量R、Y、G分别为红、黄和绿灯的控制信 号，（时2）钟分脉析冲各C功P反的能码周块输期电出为路的1的0数逻S据。辑分功配能电路
2021/4/2
13
1200高速计数器和编码器编程实例
1200高速计数器和编码器编程实例计数器和编码器是数字电路中常用的组件，用于计算和编码数据。
在本文中，我们将介绍如何使用1200高速计数器和编码器进行编程实例。
首先，让我们了解一下1200高速计数器和编码器的基本原理。
1200高速计数器是一种用于计算脉冲信号的设备，它可以根据输入的脉冲信号进行计数，并将计数结果输出。
编码器是一种将输入的数据转换为特定编码形式的设备，它可以将输入的数据转换为二进制或其他编码形式。
在本例中，我们将使用1200高速计数器和编码器来计算一个旋转物体的转速，并将转速以二进制形式输出。
首先，我们需要连接1200高速计数器和编码器到我们的电路中。
将计数器的输入引脚连接到旋转物体的传感器上，以接收脉冲信号。
将编码器的输入引脚连接到计数器的输出引脚上，以接收计数结果。
将编码器的输出引脚连接到我们的显示设备上，以显示转速。
接下来，我们需要编写程序来控制1200高速计数器和编码器。
我们可以使用C语言或其他编程语言来实现这个程序。
首先，我们需要初始化计数器和编码器，并设置计数器的初始值为0。
然后，我们需要设置计数器的计数模式为自动计数，并设置计数器的计数速度为1200次/秒。
接下来，我们需要设置编码器的编码模式为二进制，并设置编码器的输出格式为二进制。
然后，我们需要编写一个循环来不断读取计数器的计数结果，并将结果转换为二进制形式。
我们可以使用位运算符来实现这个转换。
然后，我们将转换后的结果输出到显示设备上。
最后，我们需要添加一些延时来控制程序的运行速度。
我们可以使用延时函数或其他方法来实现延时。
通过以上步骤，我们可以实现一个简单的1200高速计数器和编码器的编程实例。
这个实例可以用于计算旋转物体的转速，并将转速以二进制形式输出。
总结起来，1200高速计数器和编码器是数字电路中常用的组件，用于计算和编码数据。
通过编写程序来控制这些组件，我们可以实现各种应用，如计算旋转物体的转速。
希望本文对您理解和应用1200高速计数器和编码器有所帮助。
定时器-计数器的应用实例
定时器/计数器的应用实例
在实时系统中，定时通常使用定时器，这与软件循环的定时完全不同。
虽然两者都是依赖系统时钟，但是在定时器计数时，其它指令可以继续进行，但软件定时时不允许其它任何事件发生。
对许多连续计数和持续时间操作，最好使用16位定时/计数器。
当计数器翻转后，它会继续计数。
若在计数开始或定时时间间隔开始读出计数器的值，在计数或时间间隔结束时从读出值中减去开始时的读出值，则所得计数数值为其间的计数或持续的时间间隔。
假设定时器用于V-F(电压到频率)转换器信号的周期测量。
若当逻辑1到来时计数值为3754，下一个逻辑1到达时是4586，则V-F转换器的周期是832个机器周期。
使用12MHz晶振为
832μs(1.202kHz)，使用11.0592MHz晶振，计数值近似
903μs(1.071kHz)。
当计数值有翻转时，只要计数值以16位无符号整数对待就无算术问题。
例1 设单片机的fosc=12MHz，要求在P1.0脚上输出周期为2ms的方波。
解周期为2ms的方波要求定时间隔1ms，每次时间到P1.0取反。
定时器计数率=fosc/12。
机器周期=12/fosc=1μs
每个机器周期定时器加1，1ms=1000μs。
S7-1200PLC高速计数编程和应用实例图解
S7-1200PLC高速计数编程和应用实例图解展开全文S7-1200 CPU 提供了最多 6 个（1214C ）高速计数器，其独立于 CPU 的扫描周期进行计数。
可测量的单相脉冲频率最高为100KHz ，双相或A/B 相最高为30KHz ，除用来计数外还可用来进行频率测量，高速计数器可用于连接增量型旋转编码器，用户通过对硬件组态和调用相关指令块来使用此功能。
01高速计数器工作模式高速计数器定义为 5 种工作模式1、计数器，外部方向控制。
2、单相计数器，内部方向控制。
3、双相增 /减计数器，双脉冲输入。
4、5A/B 相正交脉冲输入。
5、监控 PTO 输出。
每种高速计数器有两种工作状态。
1、外部复位，无启动输入。
2、内部复位，无启动输入。
所有的计数器无需启动条件设置，在硬件向导中设置完成后下载到 CPU 中即可启动高速计数器，在 A/B 相正交模式下可选择 1X(1 倍) 和 4X（4 倍）模式，高速计数功能所能支持的输入电压为 24V DC, 目前不支持 5V DC 的脉冲输入，表 8-1 列出了高速计数器的硬件输入定义和工作模式。
并非所有的 CPU 都可以使用 6 个高速计数器，如 1211C 只有 6 个集成输入点，所以最多只能支持4 个（使用信号板的情况下）高速计数器。
由于不同计数器在不同的模式下，同一个物理点会有不同的定义，在使用多个计数器时需要注意不是所有计数器可以同时定义为任意工作模式。
高速计数器的输入使用与普通数字量输入相同的地址，当某个输入点已定义为高速计数器的输入点时，就不能再应用于其它功能，但在某个模式下，没有用到的输入点还可以用于其它功能的输入监控PTO 的模式只有 HSC1 和 HSC2 支持，使用此模式时，不需要外部接线，CPU 在内部已作了硬件连接，可直接检测通过PTO 功能所发脉冲。
02高速计数器寻址CPU 将每个高速计数器的测量值，存储在输入过程映像区内，数据类型为 32 位双整型有符号数，用户可以在设备组态中修改这些存储地址，在程序中可直接访问这些地址，但由于过程映像区受扫描周期影响，在一个扫描周期内，此数值不会发生变化，但高速计数器中的实际值有可能会在一个周期内变化，用户可通过读取外设地址的方式，读取到当前时刻的实际值。
一年级计数器读作写作
一年级计数器读作写作一、计数器基础知识计数器是小学一年级数学中一个非常重要的工具，它是一种用于表示和操作数字的装置。
计数器通常由一个带有若干个珠子的轮盘组成，通过拨动珠子来代表不同的数字。
二、读作和写作读作和写作是计数器的两个重要概念。
读作是指将计数器上的数字按照数字顺序读出来，写作则是将计数器上的数字写出来。
1. 读作：当计数器上只有一个数字时，这个数字就是该数的读作。
例如，计数器上有一个数字5，那么5就是该数的读作。
如果有多个数字，则需要按照从高位到低位的顺序读出。
2. 写作：当计数器上有多个数字时，这些数字组合起来就是该数的写作。
例如，计数器上有数字5和数字2，那么写作就是52。
三、应用实例下面是一些一年级计数器的读作和写作实例，帮助同学们更好地理解和掌握这两个概念。
1. 写作：写作63解读：这是一个由数字6和数字3组成的数字，该数的写作是63。
同学们可以尝试将这个数字用手指在计数器上表示出来。
2. 读作：写作72解读：这是一个数字7和数字2组成的数字，需要将它们读出来。
在这个例子中，正确的读法是“七二十”，同学们可以在家里练习这个发音。
3. 写作：读作都是87解读：这个计数器上的数字写作都是87，因为这是一个由数字8和数字7组成的数字，同学们可以在家里用手指着计数器进行练习。
4. 读作：写作54解读：这个数字的读作是“五十四”，同学们可以在家里试着把这个数字用手指在计数器上表示出来，然后再将这个数字读出来。
通过以上实例，同学们可以发现读作和写作在计数器中的应用非常广泛。
在实际教学中，老师可以通过实物演示、图片展示等方式，帮助同学们更好地理解这两个概念和方法。
同时，老师还可以引导同学们将计数器与实际生活联系起来，如购物、时间等场景中的数字读写。
四、练习与思考为了巩固同学们对读作和写作的理解和应用，老师可以设计以下练习题：1. 写出以下数字的写作：36、89、200、5143。
2. 读出以下数字：489、1506、3700、205。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2019/7/10
11
例如，需要在一段时间内多次测量恒温室的 温度误差是否在规定的范围内。
若从计数器清0开始到7个时钟脉冲过后，一直
有DA>DB，计数器做加法，从0001计到0111状态， 则计数器输出Q3 Q2Q1Q0为0111；
反之，若一直有DA<DB，计数器做减法，从 1111计到1001状态，则计数器输出为1001( 1001状
表5-14 74LS161的功能表
清零功能 最优先
2019/7/10
CP上升CO= Q3 Q2 Q1 Q0 CTT 沿有效
同步并 行置数
4
CC4516为 可逆4位二 进制计数器
当高、低位计数器均减为0时
0
0
1 分频
器的
则该当程前序置分数频器值的S7S分6S频5S比4SN3S=2？S1S0为100000信1输1号，出fO
号
BCD-七段显示译码器7448，输出为高电平有效 。
选2共019/阴7/10 型图数5-码41管数B字S钟20“1。秒”计数、译码、显示电
6
5.5 中规模时序逻辑电路的分析
5.5.1 MSI时序逻辑电路的分析步骤
可以采用与分析MSI组合逻辑电路类似的划分功 能块方法。
划分的功能块既有组合逻辑电路功能块，又有时 序逻辑电路功能块。
时序逻辑电路的功能可以用状态方程、状态转换表、 状态转换图或时序图来描述。
数码寄存器是用触发器的两个稳定状态来存储0、1 数据，一般具有清0、存数、输出等功能。
移位寄存器除具有数码寄存器的功能外，还有移位
功能。由于移位寄存器中的触发器一定不能存在空翻现 象，所以只能用主从结构的或边沿触发的触发器组成。 移位寄存器还可实现数据的串行-并行转换、数据处理 等。
2019/7/10
图5-44 例5-2电路的工作波形
9
4位二例进5-3制数分析图5-45所示电路的逻辑双功时能钟。输入4
值比较器
门级组
位二进制可逆 计数器
合电路
电路Ⅱ：时钟输入控制电路。
若YA<B =0，CP→CPU，加法计数； （⑵电若若个20YYC路119分）AA/P7电I/<=1计：0BB析将路==数把各电11Ⅲ， ，器输功路：CC复入能按PP可零的→被功块逆。二C封能电计P进锁划路D数，制，分的器减数停成逻。法D止3辑在个A计计与功C功数数标能R能；脉。准块冲值的DB作比用较下每710
如有必要，在对整个电路进行整体功能分析时， 可以画出电路的工作波形。
逻辑电路图 划分功能块 分析各块功能 分析整体功能
图5-42 分析MSI时序逻辑电路的流程图
2019/7/10
7
5.5.2 分析举例
例5-2 分析图5-43所示电路的逻辑功能。设输 出逻辑变量R、Y、G分别为红、黄和绿灯的控制信 号，（时2）钟分脉析冲各C功P反的能码周块输期电出为路的1的0数逻S据。辑分功配能电路
5.4 中规模集成计数器及其应用 结束
放映
5.4.3 计数器的应用实例
1. 构成分频器 2. 组成数字钟计数显示电路
5.5 中规模时序逻辑电路的分析
5.5.1 MSI时序逻辑电路的分析步骤 5.5.2 分析举例
本章小结
2019/7/10
1
复习
实现同步N进制计数器的级联法 ？ 实现同步N进制计数器的脉冲反馈法？
（3） 分析电路的总体逻辑功能
设在CR作用下，计数器起始状态为0000。 以后，在每一个CP脉冲到来时， 若DA>DB，计数器加1； 若DA<DB，计数器减1； 若DA=DB，CP被封锁，计数器处于保持状态。
分析结果： 该电路是数字误差检测电路。电路可以在规定
的时间内，检测输入的二进制数码与标准值的正负 误差是否在规定的范围内。
132＝8×16＋3＋1 接成减法计数器 （U/D＝0）
2019/7/10 改图变5-4预0 程置序数分的频值器，（可分频以比改N变为分1~2频56比）。 5
2．组成数字钟计数显示电路
通常数字钟需要一个精确的时钟信号，一般采用 石英晶体振荡器产生，经分频后得到周期为1秒的脉 冲信号CP。
进
仿真
位
个位十进制×十位六进制信＝六十进制加法计数器
对各种集成寄存器和计数器，应重点掌握它们的 逻辑功能，对于内部电路的分析，则放在次要位置。 现在已生产出的集成时序逻辑电路品种很多，可实现 的逻辑功能也较强，应在熟悉其功能的基础上加以充 分利用。2019Βιβλιοθήκη 7/1014作业题
5-12
2019/7/10
15
（201918/7）/进10计将制数电计器路数按器功能划分译成码3器个功能块输门出电译路码电路8
（3）分析总体逻辑功能,画出电路的工作波形。
在CP作用下，计数器循环计数，输出信号R持 续30S，Y持续10S，G持续30 S，Y持续10S，周而复 始。总体电路逻辑功能为交通灯控制电路。
该电路只是原理性的，与实用的电路有较大差 距。实际的交通灯，黄灯（Y）通常只亮1～2秒，而 红灯（R）和绿灯（G）通常要亮60秒左右，故其控 制电路要复杂一些。读者可自行设计实际的交通灯 控制电路。
态是－7的补码)。
7个脉冲过后，CR信号使计数器清0，准备下
一次比较。
在7个脉冲的作用期间，计数器输出的正常值
应在一7～＋7之间变化。
2019/7/10
12
本章小结
时序电路任何时刻的输出不仅与当时的输入信号有
关，而且还和电路原来的状态有关。从电路的组成上来 看，时序逻辑电路一定含有存储电路（触发器）。
2019/7/10
2
计数器的应用实例
1. 构成分频器
分频器可用来降低信号的频率，是数字系统中常 用的电路。
分频器的输入信号频率fI与输出信号频率fO之比称 为分频比N。N进制计数器可实现N分频器。
程序分频器是指分频比N随输入置数的变化而改变 的分频器。用集成计数器实现的程序分频器，在通信、 雷达和自动控制系统中被广泛应用。具有并行置数功 能的计数器都可以构成程序分频器。
2019/7/10
13
计数器是一种非常典型、应用很广的时序电路，
不仅能统计输入时钟脉冲的个数，还能用于分频、 定时、产生节拍脉冲等。计数器的类型很多，按计 数器时钟脉冲引入方式和触发器翻转时序的异同， 可分为同步计数器和异步计数器；按计数体制的异 同，可分为二进制计数器、二—十进制计数器和任意
进制计数器；按计数器中数字的变化规律的异同， 可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器。