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。
集成计数器的应用
（a）电路结构
（b）状态转换图
图5-30 同步清零法组成6进制计数器
3）异步预置数法
如图5-31所示为集成计数器74LS191和与非门组成的10进制 计数器，其中图5-31（a）所示为该10进制计数器的电路结构， 图5-31（b）所示为对应的状态转换图。该电路的有效状态是 0011～1100，共10个状态，可作为余3码计数器。
用计数器辅以数据选择器可以方便地构成各种序列发生器， 主要包括以下两步。
（1）构成一个模P计数器。 （2）选择适当的数据选择器，把欲产生的序列按规定的顺序 加在数据选择器的数据输入端，并把地址输入端与计数器的 输出端适当地连接在一起。
例5.3.3 试用计数器74LS161和数据选择器设计一个01100011序列 发生器。
就可获得频率为1 Hz的脉冲信号。 如图5-34所示为15级二分频电路，将四片74LS161级联，高位
片（4）的 Q2输出即为频率为1 Hz的脉冲信号。
图5-34 例5.3.2的电路结构
4．组成序列信号发生器
如图5-35所示为74LS161及门电路组成的序列信号发生器， 其中74LS161与 G1组成模5计数器，且 Z Q0 Q2 。
2．组成任意进制计数器
如图5-29所示为集成计数器74LS161和与非门组成的6进 制计数器，其中5-29（a）为该6进制计数器的电路结构，529（b）所示为对应的状态转换图。
图5-29 异步清零法组成6进制计数器
2）同步清零法
同步清零法适用于具有同步清零端的集成计数器。如图530所示为集成计数器74LS163和与非门组成的6进制计数器，其 中图5-30（a）所示为该6进制计数器的电路结构，图5-30（b） 为对应的状态转换图。
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。
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。
74LS161和74LS290集成计数器功能说明
74LS161和74LS290集成计数器功能说明1、集成同步计数器同步计数器电路复杂，但计数速度快，多用在计算机电路中。
目前生产的同步计数器芯片分为二进制和十进制两种。
（1）集成同步二进制计数器中规模同步四位二进制加法计数器74LS161具有计数、保持、预置、清零功能。
图8.51所示是它的逻辑符号和引脚排列图。
图8.51 74LS161的逻辑符号和外引脚排列图图中LD为同步置数控制端，d R为异步置0控制端，EP和ET为计数控制端，D0~D3为并行数据输入端，Q0~Q3为输出端，C为进位输出端。
表8.13为74LS161的功能表。
R=0时，输出端清0，与CP无关。
①异步清0 当dR=1，当LD=0时，在输入端D3D2D1D0预置某个数据，则在CP脉②同步并行预置数d冲上升沿的作用下，就将输入端的数据置入计数器。
R=1，当=1时，只要EP和ET中有一个为低电平，计数器就处于保持状态。
③保持d在保持状态下，CP不起作用。
R=1，LD=1，EP=ET=1时，电路为四位二进制加法计数器。
当计到1111时，④计数d进位输出端C送出进位信号（高电平有效），即C=1。
（2）集成同步十进制计数器集成同步十进制加法计数器74LS160的管脚图和功能表与74LS161基本相同，唯一不同的是74LS160是十进制计数器，而74LS161是二进制计数器。
2、集成异步计数器异步计数电路简单，但计数速度慢，多用于仪器、仪表中。
（1）集成计数器74LS290图8.52是二-五-十进制集成计数器74LS290的逻辑结构图。
它兼有二进制、五进制和十进制三种计数功能。
当十进制计数时，又有8421BCD 和5421BCD 码选用功能，表8.14是它的功能表。
95481213131011CP 0CP 1Q 0Q 1Q 3Q 2R O(1)R O(2)S 9(1)S 9(2)图8.52 74LS290的逻辑结构图由表可知，74LS290具有如下功能：①异步置0 当R 0（1）=R 0（2）=1且S 9（1）或S 9（2）中任一端为0，则计数器清零，即Q D Q C Q B Q A =0000。
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实验三集成计数器
一、实验目的
1.熟悉集成计数器的逻辑功能和各控制端的作用，弄清同步清除（置位）和异步清除（置位）的区别；
2.熟悉集成计数器的级联扩展；
3.熟悉用集成计数器实现任意模计数和分频的方法。
二、实验原理（简要）
计数器是数字电路中应用最广的功能部件，除用于计数，分频外，还用于定时、产生序列信号及进行数据处理等。
集成计数器类型很多，且在时钟输入，清除，置位，使能控制方式上各具特点。
1.异步计数器74LS290
74LS290（T4290）是模二—五—十异步计数器，具有计数、清除、置九功能。
简化原理图
74LS290包含两个独立的下降沿触发计数器，清除端和置9端两计数器公用。
模2计数器的时钟输入端为A(CP1)，输出端为Q A
模5计数器的时钟输入端为B（CP2），输出端由高位
；
到低位为Q D,Q C,Q B;异步置9端为S9(1)和S9(2)，高有效，即只要S9(1).S9(2)=1,则输出Q D Q C Q B Q A为1001；异步清除端为R0(1)和R0(2)，当R0(1).R0(2)=1且S9(1).S9(2)=0时，输出Q D Q C Q B Q A=0000；只有R0(1).R0(2)=0,S9(1).S9(2)=0，即两者全无效时，74LS290才能执行计数操作。
2.同步计数器74LS161
74LS161是模16（4位二进制）同步计数器，具有计数、预置、保持，清除功能。
74LS161的表示符号如图。
CK计数器脉冲输入端，上升沿触发；
D、C、B、A并行数据输入端，D为最高位；
Q D,Q C,Q B,Q A并行数据输出端，Q D为最高位；
Oc串行进位输出端，Oc=Q D Q C Q B Q A T;
Cr异步清除端，低有效；
L D同步预置端，低有效，当L D=0时，由CK上升沿将并行输入数据送到计数器输出端，与P、T无关（Cr=1）;
P、T计数允许端，高有效，只有P、T均为1时，才有可能计数，P、T中有1个为0，则保持（Cr=L D=1）。
74LS163与74LS161功能一样，引脚相同，只是清除方式不同。
后者是异步清除，前者是同步清除。
三、器件
1.74LS90二—五—十进制异步计数器2片
2.74LS1614位二进制同步计数器1片
3.74LS1634位二进制同步计数器1片
4.74LS00四2输入与非门1片
5.74LS10三3输入与非门1片
6.74LS14六施密特触发器1片
7.电阻：62Ώ、300Ώ（2），1.5KΏ、4.7kΏ,电容：0.1uF,LED(2),喇叭等
四、实验内容与主要步骤
1．74LS290功能测试
（2）按功能表将74LS290接成模5计数器。
以100KHZ信号作CP，用示波器观测并记录CP、Q B、Q C、Q D的同步波形。
取Q D作示波器的同步触发信号。
图一
2．用74LS90实现模10计数器
（1）8421码计数器：先以“kHZ”作CP，观测并记录CP、Q A、Q B、Q C、Q D的同步波形。
图3
4.异步清除和同步清除功能比较
（1）采用复位法将74LS161和74LS163分别接成模6计数器，观测CP、Q A、Q B、Q C、Cr
各点同步波形，仔细比较两者的异同。
图4
5.用74LS161（或74LS163）构成数控分频器
采用Oc置补法，先将74LS161接成模6计数器，测试各点同步波形；然后再改变输入端的
预置补数，观察进位输出Oc和输入信号CP间分频比的变化。
a模5计数器
b8421码模10计数器
c5421码模10计数器
d74LS161模6计数器
e74LS163模6计数器
f74LS161构成数控分频器
五、思考题
1.如何用74LS290实现模15计数器？有几种常用方法？
可以用两片74LS290级联实现模15计数器，有M=3x5，先反馈后级联；先级联后反馈这两种方法。
2.如何用74LS163实现模15计数器？有几种常用方法？
有清0法和预置法两种。
六、总结
这是本学期最后一次电子与线路硬件实验，这次的实验较前两次实验简单，没有复杂的电路需要搭建，比较容易查出错误。
弄清楚了同步清除与异步清除的区别。