实验七计数器及其应用
实验 计数器及应用
5V
R1
R2
10kΩ 10kΩ
R3 10kΩ
译码
译码
S
M
C
74LS190
(2)
CP
▁R7C4LS19(10)
P0
P0
P1 P2 P3
P1 P2 P3
CP 脉
▁ 0 PL
▁ U/D
八、实验报告要求
1.将基本任务中每个自拟表格得测试数据整理到实验报告上。 2.在实验报告上用铅笔工整、清晰地画出设计得电路,并将自拟测试表格及数据 整理到实验报告上。 3.总结本次实验情况,写出心得体会。包括实验中遇到得问题得处理方法与结 果。
表 6-1 74LS161 逻辑功能得测试
输入
输出
功能 项目 CP CEP CET PE＇ MR＇ P0 P1 P2 P3 Q3 Q2 Q1 Q0 TC
1
×× 0
2 ↑× × 0
1 100100000 1 1001
3 ↑0 × 1 1 0 1 1 0
4 ↑× 0 1 1 0 1 0 1
5 ↑ × × 1 0 ××××
动倒计时,直到 00 时,计数停止。模式状态提示分别用两只不同颜色得 LED 灯来表 示(例如绿灯亮红灯灭表示置数模式,绿灯灭红灯亮表示倒计时)。
五、实验预习
1.熟悉 74LS161 与 74LS190 芯片引脚排列及引脚功能。 2.预习任意进制计数器得设计方法及原理。 3.利用 Multisim 仿真软件对基本任务进行仿真测试,并画出基本任务第 3 项中两 种反馈脉冲法对应得实验接线电路,设计出相应得实验测试数据用表格。 4.任选一项扩展任务,并利用 Multisim 仿真软件进行电路设计与仿真调试,直至 电路功能完全正常为止,画出仿真电路图(电路图使用模块化画法,即实现某一功能
电子技术实验报告7-计数器及其应用(葛楚雄)
74LS90为中规模TTL集成计数器，可实现二分频、五分频和十分频等功能，它由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成。其引脚排列图和功能表如下所示：
3、中规模十进制计数器74LS192(或CC40192)
74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：
图16-6 74LS192级连示意图
6、实现任意进制计数
（1）用复位法获得任意进制计数器
假定已有一个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时置零，即获得M进制计数器。如下图16-7所示为一个由74LS192十进制计数器接成的5进制计数器。
（2）利用预置功能获得M进制计数器
二、实验原理介绍
计数器是数字系统中用得较多的基本逻辑器件，它的基本功能是统计时钟脉冲的个数，即实现计数操作，它也可用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列等。例如，计算机中的时序发生器、分频器、指令计数器等都要使用计数器。
计数器的种类很多。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，可分为同步计数器和异步计数器；按进位体制的不同，可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器；按计数过程中数字增减趋势的不同，可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器；还有可预制数功能等等。
从逻辑图和功能表可知，该计数器具有清零信号/MR，使能信号CEP，CET，置数信号PE，时钟信号CP和四个数据输入端P0~P3，四个数据输出端Q0~Q3，以及进位输出TC，且TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET。
5、计数器的级连使用
一个十进制计数器只能显示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连使用。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）输出信号来驱动下一级计数器。下图为用2片74LS192级连使用构成2位十进制加法计数器的示意图：
计数及其应用实验报告
计数及其应用实验报告计数及其应用实验报告引言：计数是数学中的基本概念之一，广泛应用于各个领域。
本实验旨在通过实际操作和观察，探究计数的原理及其在实际生活中的应用。
一、实验目的通过实验，了解计数的基本原理，掌握计数的方法和技巧，并探究计数在实际生活中的应用。
二、实验材料和方法1. 实验材料：- 计数器- 计数棒- 计数器软件2. 实验方法：- 使用计数器进行手动计数- 使用计数棒进行物体计数- 使用计数器软件进行电子计数三、实验过程与结果1. 手动计数：我们首先使用计数器进行手动计数。
将计数器置零，然后按下计数按钮，每按一次计数器数值加一。
我们选择了一个简单的实验，计数从1到10。
通过手动计数，我们可以清晰地观察到计数器的数值变化，从而掌握手动计数的方法和技巧。
2. 物体计数：接下来，我们使用计数棒进行物体计数。
我们选择了一堆相同形状的石子，并将其分成若干小堆。
然后，我们使用计数棒逐一计数每一小堆的石子数量，并记录下来。
通过物体计数，我们可以更好地理解计数的概念，并培养观察和记录的能力。
3. 电子计数：最后，我们使用计数器软件进行电子计数。
我们将计数器软件安装在电脑上，并通过鼠标点击计数按钮进行计数。
与手动计数相比，电子计数更加快速和准确。
我们可以通过电子计数实验，了解到计数在信息技术领域的应用，例如数据统计和编程算法等。
四、实验分析与讨论通过本次实验，我们对计数的原理和方法有了更深入的了解，并认识到计数在实际生活中的广泛应用。
计数不仅仅是数学中的概念，更是我们日常生活中必不可少的技能。
例如，在购物时我们需要计算物品的数量和价格；在统计数据时我们需要进行数据的计数和整理；在编程时我们需要运用计数的思维方式来解决问题。
此外，计数也与概率统计密切相关。
通过计数的方法，我们可以计算事件发生的可能性，并进行概率的推断和统计分析。
例如，在赌博游戏中，我们可以通过计数的方法来计算不同结果的概率，并进行相应的决策。
数字电子实验-实验七-计数器及其应用
2、用74LS161和逻辑门实现一种十二进制加法
计数器，要求用置数法。
置数法
Q3Q2Q1Q0=1011
&
1
Q0 Q1 Q2 Q3
P
QCC
T
74LS161 LD
CP
C
Q3Q2Q1Q0=0000
74LS161 构成十二进制计数器
LD Q3Q1Q0
四、试验原理
2、用74LS161和逻辑门实现一种十二进制加法 计数器，要求用置数法。
在试验箱上安装电路，检验试验电路接线 无误之后打开试验箱电源，测试设计计数器旳 功能。
四、试验原理
3、试用两片74LS161构成二十四进制加法计数器， 要求用复位法。
首先，利用一片74LS161复位法实现不大于十 六进制计数器旳试验原理如下页所示。
试验七 计数器及其应用
一、试验目旳
1、熟悉集成计数器旳功能。 2、掌握二进制计数器和十进制计数器旳工作原理和使 用措施。 3、掌握任意进制计数器旳设计措施。
二、试验要求
1、测试计数器74LS161旳功能 2、用74LS161和逻辑门实现一种十二进制加法计数器 3、用两片74LS161构成二十四进制加法计数器
四、试验原理
74LS161复位法实现十二进制计数器
➢器使Q3QC2rQ1QQ0=30Q0200，。当实计现到了Q十3Q二2Q进1Q制0=计1数10。0，计数
无CP 0000 0001 0010 0011 0100 0101
1100
瞬 CP 1011 1010 1001 1000 0111 0110 时
输
入
Cr LD P T CP D0 D1 D2 D3
L × ×× × ×× × × H L × × ↑ D0 D1 D2 D3 HH H H ↑ × ×× × HH L × × × ×× × HH × L × × ×× ×
计数器及其应用
计数器及其应用1. 什么是计数器？计数器是一种用于计数的工具或设备，用于记录事件发生的次数。
在计算机科学中，计数器是一种特殊的寄存器，用于存储和跟踪特定事件的次数或周期的数量。
计数器一般具有以下特点：•由一组二进制位组成，可以用来表示不同的数字。
•可以递增或递减，根据特定条件进行操作。
•可以设置初始值和最大值。
•可以实现快速计数和重置操作。
在计算机领域，计数器是广泛应用于各种场景的重要元素，特别是在数字逻辑和计算机体系结构中。
此外，计数器也被广泛用于实现诸如时序控制、数据传输、定时器和性能分析等功能。
2. 计数器的应用计数器可以应用于许多领域和场景中。
下面介绍几个常见的计数器应用：2.1 计时器计时器是最常见的计数器应用之一，用于测量事件的时间间隔。
计时器可以用来实现定时器、秒表、计算程序运行时间等功能。
当计时器开始计数时，计数器会递增，当计时器停止时，计时器会停止递增。
计时器通常使用时钟信号来驱动计数操作。
2.2 程序计数器在计算机体系结构中，程序计数器是一种具有特殊功能的计数器。
它用于跟踪程序中的指令位置，即当前执行的指令的地址。
程序计数器一般存储在CPU中，并且在每个时钟周期内自动递增。
程序计数器在处理器中起着非常重要的作用，特别是在实现分支指令和循环指令时。
2.3 性能计数器性能计数器是用于衡量计算机系统或程序性能的计数器。
它们可以统计各种硬件事件的数量，如指令执行周期、缓存命中率、TLP（事务级并行度）等。
性能计数器可以帮助开发人员分析程序的性能瓶颈，并针对性地进行优化。
2.4 电子计数器电子计数器是一种电子设备，用于进行数字计数。
它们通常由数字显示屏、按键和计数逻辑电路组成。
电子计数器可用于各种应用，如物料计数、步行计数、车辆流量监测等。
电子计数器具有高精度、快速计数和可靠性等优势。
3. Markdown文本格式Markdown是一种轻量级的标记语言，用于简单而高效地编写文档。
它使用简单的标记符号来表示文本的样式和结构，可以转换为HTML、PDF等多种格式。
计数器及其应用实验报告
一、实验目的1. 理解计数器的基本原理和构成方式。
2. 掌握中规模集成计数器的使用方法和功能测试。
3. 了解计数器在数字系统中的应用，如定时、分频、数字运算等。
二、实验原理计数器是一种时序逻辑电路，用于对输入脉冲进行计数。
根据计数进制、触发器翻转方式、计数功能等不同，计数器可以分为多种类型。
1. 计数进制：二进制、十进制、任意进制。
2. 触发器翻转方式：同步、异步。
3. 计数功能：加法、减法、可逆（加/减）。
常见的集成计数器有74LS161（4位二进制同步加法计数器）、74LS193（4位二进制同步可逆计数器）等。
三、实验器材1. 数字电路实验箱2. 同步十进制可逆计数器74LS1923. 2输入四与门74LS001四、实验步骤1. 搭建实验电路：根据实验要求，搭建计数器实验电路，包括计数器芯片、时钟源、复位端等。
2. 功能测试：分别对计数器进行加法计数、减法计数、可逆计数等功能的测试，观察输出波形和计数结果。
3. 应用实验：利用计数器实现定时、分频等功能，观察实际效果。
五、实验结果与分析1. 功能测试：- 加法计数：输入时钟脉冲，观察计数器输出端Q0～Q3的变化，验证加法计数功能。
- 减法计数：输入时钟脉冲，观察计数器输出端Q0～Q3的变化，验证减法计数功能。
- 可逆计数：输入时钟脉冲，观察计数器输出端Q0～Q3的变化，验证可逆计数功能。
2. 应用实验：- 定时功能：利用计数器实现定时功能，例如，通过计数器计数1000个脉冲，实现1秒定时。
- 分频功能：利用计数器实现分频功能，例如，将输入的50Hz时钟信号分频为5Hz。
六、实验总结通过本次实验，我们掌握了计数器的基本原理、构成方式和使用方法，了解了计数器在数字系统中的应用。
实验过程中，我们学会了如何搭建实验电路、进行功能测试和应用实验。
本次实验有助于提高我们对数字电路和时序逻辑电路的理解，为后续学习打下基础。
七、实验心得1. 计数器在数字系统中应用广泛，掌握计数器的基本原理和构成方式非常重要。
实验报告——计数器及其应用
实验五项目名称：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、实验设备1、数字电路实验箱 2 译码显示器3、74LS74*274LS192*374LS00*174LS20*1三、实验内容及步骤1、用74LS74（引脚如图5-7所示）D触发器构成4位二进制异步加法计数器。
(1) 按图5－1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接数码管显示输入插口D、C、B、A（如图5-8所示），各S D接高电平“1”。
(2) 令R D=1，清零后，逐个送入单次脉冲，观察并列表记录Q3～Q0状态。
(3) 将单次脉冲改为1HZ的连续脉冲，观察Q3～Q0的状态。
图5-7 74LS74引脚图图5-8 数码管接口2、测试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D、C、B、A；CO和BO接逻辑电平显示插口。
图4-9 74LS192引脚图(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，CP U，CP D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＝CP D＝1，CP U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CP U的上升沿。
(4)减计数CR ＝0，LD ＝CP U ＝1，CP D 接单次脉冲源。
参照3)进行实验。
****拓展实验图5－3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。
实验七计数器及其应用
实验七计数器及其应用一、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7—1所示。
图7-1 CC4０192引脚排列及逻辑符号图中LD-置数端ＣP U—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（同74LS1９2，二者可互换使用）的功能如表7—1，说明如下：表7－1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D 0、D １、D 2、D 3 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ＣＰD 输入,表9-2为8４２1码十进制加、减计数器的状态转换表。
表7-2加法计数 减计数2、用D 触发器构成异步二进制加／减计数器图7-２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７-2 四位二进制异步加法计数器若将图7—2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.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7－３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。
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实验七计数器及其应用 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
实验七计数器及其应用
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
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7－1
图7－1 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7－1，说明如下： 表7－1
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D 0、D 1、D 2、D 3 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9－2为8421码十进制加、减计数器的状态转换表。
表7－2
加法计数
减计数
2、用D触发器构成异步二进制加／减计数器
图7－2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7－2 四位二进制异步加法计数器
若将图7－2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。
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7－3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7－3 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7－4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7－5是一个特殊12进制的计数器电路方案。
在数字钟里，对时位的计数序列是1、2、…11，12、1、…是12进制的，且无0数。
如图所示，当计数到13时，通过与非门产生一个复位信号，使CC40192(2)〔时十位〕直接置成0000，而CC40192(1)，即时的个位直接置成0001，从而实现了1－12计数。
图7－4 6进制计数器 7－5 特殊12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、 CC40192×2（74LS192） CC4012（74LS20） CC4013×2（74LS74）
四、实验内容(提示：各项实验的计数输出可接到LED数码管显示电路显示)
1、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。
按表7－1逐项测试并判断该集成块的功能是否正常。
(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，CP U，CP D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＝CP D＝1，CP U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CP U的上升沿。
(4)减计数
CR＝0，LD＝CP U＝1，CP D接单次脉冲源。
参照3)进行实验。
2、图7－3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。
3、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。
4、6进制计数器，按图7－4电路进行实验，记录之。
5、特殊12进制计数器，按图7－5进行实验，记录之。
6、用CC4013或74LS74 D触发器构成4位二进制异步加法计数器。
(选做) (1) 按图7－2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”。
(2) 清零后，逐个送入单次脉冲，观察并列表记录 Q3～Q0状态。
(3) 将单次脉冲改为1HZ的连续脉冲，观察Q3～Q0的状态。
(4) 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7－2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。
五、实验预习要求
1、复习有关计数器部分内容
2、绘出各实验内容的详细线路图
3、拟出各实验内容所需的测试记录表格
4、查手册，给出并熟悉实验所用各集成块的引脚排列图
六、实验报告
1、画出实验线路图，记录、整理实验现象及实验所得的有关波形。
对实验结果进行分析。
2、总结使用集成计数器的体会。