数电实验6计数器的设计
数电 计数器 实验报告
数电计数器实验报告
《数电计数器实验报告》
实验目的：通过实验，掌握计数器的工作原理及其应用。
实验仪器：数电实验箱、示波器、计数器芯片、电源等。
实验原理：计数器是一种能够记录输入脉冲信号次数的电子设备，它能够实现数字信号的计数功能。
在实验中，我们将使用计数器芯片来实现二进制计数器的功能，通过观察输出信号的变化来了解计数器的工作原理。
实验步骤：
1. 将计数器芯片连接到数电实验箱上，并接入示波器以观察输出信号。
2. 将电源接通，调节示波器参数，观察计数器的输出波形。
3. 输入不同的脉冲信号，观察计数器的计数变化。
4. 通过改变输入信号的频率和幅度，观察计数器的响应情况。
实验结果：通过实验观察，我们发现计数器能够准确地记录输入脉冲信号的次数，并且能够按照二进制的方式进行计数。
当输入信号的频率增加时，计数器的计数速度也相应增加，而当输入信号停止时，计数器的计数也停止。
实验结论：计数器是一种非常重要的数字电路元件，它在数字系统中具有广泛的应用。
通过本次实验，我们深入了解了计数器的工作原理及其特性，为今后的数字电路设计和应用打下了坚实的基础。
总结：本次实验通过实际操作，让我们对计数器有了更深入的了解，同时也增强了我们对数字电路的理解和应用能力。
希望通过今后的实验和学习，我们能够更加熟练地掌握数字电路的相关知识，为今后的工程实践打下坚实的基础。
数电计数器实验报告
数电计数器实验报告数电计数器实验报告引言：数电计数器是数字电路中常见的一种组合逻辑电路，用于实现对输入信号进行计数的功能。
在本次实验中，我们将通过搭建一个四位二进制计数器的电路，来深入了解计数器的工作原理和应用。
实验目的：1. 熟悉计数器的基本原理和工作方式；2. 掌握计数器的设计与搭建方法；3. 理解计数器在数字系统中的应用。
实验器材：1. 74LS161四位二进制同步计数器芯片；2. 74LS47七段数码管芯片；3. 电路连接线、电源等。
实验步骤：1. 按照电路原理图，连接74LS161计数器芯片和74LS47七段数码管芯片；2. 将74LS161的CLK输入引脚连接到一个可调的方波发生器，用于提供时钟信号；3. 将74LS161的RST引脚连接到一个开关，用于手动复位计数器；4. 将74LS161的QA~QD引脚连接到74LS47的A~D引脚，用于输出计数结果；5. 将74LS47的LT引脚连接到一个LED灯，用于指示计数溢出。
实验原理：计数器是由触发器和逻辑门组成的组合逻辑电路。
在本次实验中，我们使用74LS161芯片作为计数器，它具有四位二进制计数功能。
74LS161芯片内部包含四个D触发器，每个触发器的输出与下一个触发器的时钟输入相连，形成级联的工作方式。
当时钟信号上升沿到来时，触发器会根据输入信号的状态进行状态转移，从而实现计数功能。
实验结果：通过调节方波发生器的频率，我们可以观察到七段数码管上显示的数字不断变化。
当计数器达到最大值时，LED灯会亮起，指示计数溢出。
通过手动复位开关，我们可以将计数器重新复位为0，重新开始计数。
实验分析：1. 在实验过程中，我们发现计数器的工作稳定性较好，能够准确地进行计数；2. 通过改变方波发生器的频率，我们可以调整计数器的计数速度，从而实现不同的计数效果；3. 计数器的应用非常广泛，比如在时钟、计时器、频率分频器等数字系统中都有广泛的应用。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了数电计数器的工作原理和应用。
数电实验之计数器
计数器一实验目的1、掌握中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法。
2、学习运用集成电路芯片计数器构成N位十进制计数器的方法。
二实验原理计数器是一个用以实现计数功能的时序器件，它不仅可以用来记忆脉冲的个数，还常用于数字系统的定时、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个触发器输出状态更新是否受同一个CP脉冲控制来分，有同步和异步计数器，根据计数制的不同，分为二进制、十进制和任意进制计数器。
根据计数的增减趋势分，又分为加法、减法和可逆计数器。
另外，还有可预置数和可编程功能的计数器等。
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芯片。
如：异步十进制计数器74LS90，4位二进制同步计数器74LS93，CD4520，4位十进制计数器74LS160、74LS162；4位二进制可预置同步计数器CD40161、74LS161、74LS163；4位二进制可预置同步加/减计数器CD4510、CD4516、74LS191、74LS193；BCD码十进制同步加/减计数器74LS190、74LS192、CD40192等。
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使用这些器件。
例如74LS192同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入十进制可逆计数功能；异步并行置数功能；保持功能和异步清零功能。
74192功能见表表19.1*表中符号和引脚符号的对应关系：CR = CLR—清零端；LD= LOAD—置数端（装载端）CP U = UP—加计数脉冲输入端CP D = DOWN—减计数脉冲输入端CO——非同步进位输出端（低电平有效）BO——非同步借位输出端（低电平有效）D3 D2 D1 D0 = D C B A—计数器数据输入端Q D Q C Q B Q A—计数器数据输出端根据功能表我们可以设计一个特殊的12进制的计数器，且无0数。
如图19.1所示：当计数器计到13时，通过与非门产生一个复位信号，使第二片74LS192（时十位）直接置成0000，而第一片74LS192计时的个位直接置成0001；从而实现了1——12的计数。
数字电路与逻辑设计 第6章计数器11
74190: 4位十进制同步加/减计数器。 74191: 4位二进制同步加/减计数器。
1.
Q0 QA IJA &
集成同步计数器74161
Q1 Q2 Q3 CO QB R IKA & ≥1 IJB & ≥1 & & & & R IKB & QC IJC & ≥1 & & R IKC & QD IJD & ≥1 & R IKD & &
∧
CR LD D3 D2 D1 D 0 1
CR LD D3 D2 D1 D 0 1
∧
CTT CTP CP
1 计数脉冲
由前面例题分析中可以发现，用反馈置零法设计 计数器存在一个普遍规律：
例3：用74161计数器实现模12计数。 Q3Q 2 CR
1 CP
CTP D3D2D1D0 CO CTT
1 CP
例2:分析图示电路的功能
1
CTP CTT D3 D2 D1 D0 CO
74161
Q3 Q2 Q1 Q0
LD
CP
CR
&
2、采用清零法设计任意模值计数器设计步骤
☆
确定有效状态
☆ 找出反馈清零状态 产生反馈清零信号 ☆ 画出计数器的逻辑电路
反馈清0法的基本思想是： 计数器从全0状态S0开始计数，计满 M个状态产生清0信号，使计数器恢复 到初态S0,然后再重复前面过程。
&
&
&
&
1
1
1
&
LD
D0
CR
D1
CP
D2
如何设计简单的计数器电路
如何设计简单的计数器电路在数字电子电路中，计数器是一种常见而重要的电路元件，它能够实现对输入脉冲信号进行计数和展示。
本文将介绍如何设计一个简单的计数器电路。
设计简单的计数器电路可以分为两个步骤：选择适当的计数器类型和设计逻辑电路。
一、选择适当的计数器类型在选择计数器类型时，需要考虑计数器的位数和计数模式。
根据计数器的位数，可以选择4位、8位或更多位的计数器。
根据计数模式，可以选择二进制计数，BCD（二进制编码十进制）计数，或其他计数方式。
以4位二进制计数器为例，设计一个可以从0到15计数的计数器。
二、设计逻辑电路为了实现从0到15的计数，我们可以使用四个JK触发器和适当的逻辑门来构建计数器电路。
首先，将四个JK触发器连接成一个级联结构，即将一个触发器的输出引脚连接到下一个触发器的时钟输入引脚，以此类推。
同时，将第一个触发器的时钟输入引脚连接到输入脉冲信号源。
接下来，需要设置逻辑门来控制计数器的复位和使能。
当计数器达到15时，需要将其复位为0，即重新开始计数。
我们可以使用与门来实现这一功能，将四个触发器的输出引脚连接到与门的输入引脚，当四个引脚全部为高电平时，输出高电平信号，将其作为复位信号。
另外，为了使计数器能够正常工作，还需要设置使能信号。
我们可以使用使能控制器来实现这一功能，将输入脉冲信号和复位信号分别连接到使能控制器的输入引脚，使能控制器的输出引脚连接到四个JK 触发器的使能输入引脚。
通过上述设计，我们就可以获得一个简单的4位计数器电路。
当输入脉冲信号源提供脉冲时，计数器将递增一个单位；当计数器达到15时，将被复位为0，并重新开始计数。
设计计数器电路时，需要注意以下几点：1. 选用适当的计数器类型和位数，根据实际需求确定。
2. 熟悉JK触发器的工作原理和真值表，确保触发器的连线正确。
3. 理解逻辑门的功能，如与门、或门等。
4. 考虑计数器的复位和使能功能，确保计数器能够正常工作。
总结：设计一个简单的计数器电路需要选择适当的计数器类型和设计逻辑电路。
数字电路 实验 计数器及其应用 实验报告
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．掌握同步计数的逻辑功能、测试方法及功能扩展方法3．掌握构成任意进制计数器的方法二、实验设备和器件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）三、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。
计数器计数时所经历的独立状态总数为计数器的模（M）。
计数器按模可分为二进计数器（M=2n）、十进计数器（M=10n）和任意进制计数器（M≠2n、M≠10n）。
按计数脉冲输入方式不同，可分为同步计数和异步计数。
按计数值增减趋势分为：加法计数器、减法计数器和可逆（加/减）计数器。
1．用D触发器构成异步二进制加/减计数器图6-1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。
若将图6-1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、十六进制计数器（1）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。
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8421码十进制加法计数。
执行减计数时，加计数端CP U接高电平，计数脉冲由减计数端CP D 输入，表6-2为8421码十进制加、减计数器的状态转换表。
数电模电课程设计--六进制同步加法计数器
数电模电课程设计--六进制同步加法计数器目录1 数字电子设计部分......................................... 错误!未定义书签。
1.1六进制同步加法计数器1.1.1课程设计的目的1.1.2设计的总体框图1.1.3设计过程1.1.4设计的逻辑电路图1.1.5设计的电路原理图1.1.6实验仪器1.1.7实验结论（分析实验中出现的故障及产生的原因1.1.6实验仪器1.1.7实验结论（分析实验中出现的故障及产生的原因1.2串型数据检测器1.2.1课程设计的目的1.2.2设计的总体框图1.2.3设计过程1.2.4设计的逻辑电路图1.2.5设计的电路原理图1.2.6实验仪器1.2.7实验结论（分析实验中出现的故障及产生的原因）1.3参考文献2 模拟电子设计部分......................................... 错误!未定义书签。
2.1 课程设计的目的与作用............................. 错误!未定义书签。
2.1.1课程设计 ................................ 错误!未定义书签。
2.2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍............ 错误!未定义书签。
2.3 电路模型的建立................................... 错误!未定义书签。
2.4 理论分析及计算................................... 错误!未定义书签。
2.5 仿真结果分析..................................... 错误!未定义书签。
2.6 设计总结和体会................................... 错误!未定义书签。
2.7 参考文献......................................... 错误!未定义书签。
6进制计数器课程设计
二、总原理图142536ttttCPQ0Q1Q2tCO3、元件清单元件名称主要参数数量74LS112双JK触发器274LS00与非门274LS48七段数码管译码器驱动器1七段数码管1四、要紧芯片介绍JK触发器当信号为双端输入时，JK触发器是功能完善、利用灵活和通用性较强的一种触发器。
JK触发器常被用作缓冲存储器，移位寄放器和计数器。
本实验74LS112双JK触发器，是下降边沿触发的边沿触发器。
引脚功能及逻辑符号如下图所示。
JK触发器的状态方程为：Qn+1 ＝J n＋Qn，下降沿触发JK触发器的功能如表。
74LS112双JK触发器引脚排列及逻辑符号JK 触发器功能表注：×--任意态 ↓--高到低电平跳变 ↑--低到高电平跳变Qn （n ）--现态 Qn+1（n+1 ）--次态 φ--不定态74LS 与非门74LS00从属于TTL 门系列。
它是一个内部含有四个双输入的与非门芯片。
其14脚接+5V 电压；7脚接地；其功能表达式可记为：当AB 都为高电平"1"时,输出为高电平"0"； 当AB 都为低电平"0"时,输出为高电平"1"；当AB 异同时：即一个为低电平"0",一个为高电平"1"时，输出为高电平"1"。
其内部结构如下图：输 入输 出 D D CPJKQn+1 n+1 0 1 × × × 1 0 1 0 × × ×10 0 × × × φ φ 1 1 ↓ 0 0 Qn n 1 1 ↓ 1 0 1 0 1 1 ↓ 0 1 0 1 1 1 ↓11nQn11↑ × × Qnn74LS487段显示译码器74LS48是输出高电平有效的译码器74LS48除有实现7段显示译码器大体功能的输入（DCBA）和输出（Ya～Yg）端外，7448还引入了灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI），和既有输入功能又有输出功能的消隐输入/动态灭零输出（BI/RBO）端。
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6.2实验内容及步骤
6.2.2 用集成JK触发器74LS112和四2输入与非门
74LS00组成同步六进制减法计数器： ⑴ CP加单正脉冲，观察各触发器的输出状态，纪录于 表6-2中。
表6-2
计数脉冲 Cp数
二 Q1
进 制 Q2
码 Q0
对应的 十进制数
⑵(选作) CP接连续脉冲，用示波器观察并对应记 录在一个计数周期内，CP和各输出端的波形。
J0 = K 0 = 1
触发器的 驱动方程
J1 = Q 2Q 0, K 1 = Q 0
J 2 = Q1Q 0, K 2 = Q 0
逻辑图（用2片74LS112和1片74LS00组成）
1 & 1 &
00- 4 00-3
00-2 00-1 Q FF0 1J Q C1 1K
·
Q
Q
FF2 1J C1 1K
Q Q
FF1 1J C1 1K
·
·
RD
1
Q2
Q1
· · · · CP Q
0
注：SD连在一起接高电平！
逻辑图（用2片74LS112和1片74LS08组成）
& &
VCC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y
14 13 12 11 10 9 8
74LS08
1 2 3 4 5 6 7 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND
下周实验： RC环形振荡器和单稳态触发器
请确认本次实验集成电路芯片：74112两 片、7400一片、7490一片的安插位置。
从逻辑开关右面插孔连接+5V和
注意：不要在数电箱面板上写字！
实验六 计数器的设计
6.பைடு நூலகம்实验目的
1、学习用集成触发器组成同步和异步计数器并测试其逻 辑功能。
2、学习用集成计数器组件组成任意进制计数器的方法并 测试其逻辑功能。
CPA NC QA QD GND QB QC 14 13 12 11 10 74LS90 1 2 3 4 5 6 7 9 8
CPB R01 R02 NC VCC S91 S92
图6-1
异步十进制计数器74LS90功能表
异步复位、置位输入端 R01 R02 S91 S92 H H L X H H X L X X H H X L X L 输 出 端 QD QC QB QA L L L L L L L L H L L H 计 数
08-2
·
Q2
FF2 1J C1 1K
Q
FF1 1J C1 1K
·
08-1 Q
FF0 1J C1
Q
Q1
Q2
Q1
··
··
Q0
1K
·
1
Q0
·
RD CP
注：SD连在一起接高电平！
1、CP加单正脉冲，观察触发器的输出状态
2、CP加连续脉冲，观察并画出Cp及触发器输出Q2、 Q1、 Q0的输出状态
6.2.3用中规模集成电路（2/5十进制计数器74LS90）组 成BCD码九进制加法计数器： ⑴ CPA接单正脉冲，观察各触发器的输出状态，纪录于表6-4 中。 ⑵ CPA接单正脉冲，输出端QD QCQB QA对应接至七段译码/驱 动电路CD4511的输入端D、C、B、A，观察数码管的变化。 2/5十进制计数器74LS90的管脚图： 计数脉冲从CPA输入（下降沿有效）， QA与CPB相连， QD QCQB QA输出 ——8421码十进制计数器 R01、 R02：异步清零端 （高电平有效） S91、S92：异步置9端 （高电平有效）
L X L X L X X L X L L X
计 计 计
数 数 数
BCD码九进制加法计数器示意图
+5V
QD QC QB QA VCC
GND
·
·
74LS90
S91 CPB S92 CPA
·
CP
R01 R02
·
为可靠清0，可按下图连接：
BCD码九进制加法计数器示意图
& 08-1 +5V
·
QD QC QB QA VCC
GND
74LS90
S91
CPB S92 CPA CP
R01 R02
·
1、CP加单正脉冲，观察触发器的输出状态
·
将译码驱动单元VCC接+5V, 计数器输出QD、QC、QB、QA 接到对应的D、C、B、A插孔，可直接用数码管显示读数。
2、CP加连续脉冲，观察并画出Cp及触发器输出QA、 QB、 QC 、 QD的输出状态