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西工大数电实验七-计数器及其应用


实验七 计数器及其应用
一、实验目的
(1)熟悉掌握序列发生器的设计原理及方法; (2)熟悉 74LS161 的实际应用;

二、实验设备
数字电路实验箱 ,数字双踪示波器,74LS00, 74LS161

三、实验原理
1、异步清零同步置数四位二进制计数器 74LS161 图 6-1 所示为 74LS161 引脚图,为异步清零计数器,即 C r 端输入为低电平,
不受 CP 控制,输出端立即全部为“0” 。此外具有同步置数功能,在

C

r

端输入无效时,

L

D

端输入为低电平,在时钟共同作用下,CP 上跳后计数器状态等于预置输入 ABCD,即同步预 置。ENP 和 ENT 为使能端,当

C

r



L

D

都无效时,其中任意一个为低电平,计数器处于保

持功能,及输出状态不变。只有四个控制输入都为高电平,计数器才实现模 16 加法计数。 U1
3 4 5 6 7 10 9 1 2 A B C D ENP ENT ~LOAD ~CLR CLK QA QB QC QD RCO 14 13 12 11 15

74LS161D

图 6-1 . 74LS161 引脚图

2、序列信号产生器的设计

计数器和数据选择器可以一起来构成序列信号发生器。根据信号长度确定计 数周期,将计数器的输出作为序列信号的输入,序列信号作为输出列出真值表, 化简得到序列信号与计数器输出的关系,利用数据选择器即得到输出。分频器也 可以此设计得到。

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四、实验内容
1、设计输出序列 001100111… … 真值表: 输入

输出

Q
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

D

Q
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

C

Q
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

B

Q
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

Y
A

0 0 1 1 0 0 1 1 1 × × × × × × ×

化简得:Y= Q

D

+

Q

B

,逻辑图见 6-2:

图 6-2.序列产生器

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图 6-3.序列产生器的输出 2、十分频器 选取上真值表中从 0011… …至 1100 的序列,则十分频输出 Y= 逻辑图见 6-4

Q

D

图 6-4.十分频器
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图 6-5.十分频器的输出

五、实验结果 1、序列 001100111… …的生成

2、设计十分频器

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六、实验感悟
这个实验比较复杂,需要用到两块集成芯片,输入较多,如要列出复杂的真值表还有利 用卡诺图的化简, 由于芯片的插口有限, 这就要求我们将输入的形式化到最简充分利用每一 个逻辑门,需要有认真的态度和比较扎实的基础。

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