数字电子技术实验报告
实验四:计数器及其应用
一、实验目的:
1、熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。
2、掌握二进制计数器和十进制计数器的工作原理和使用方法。
二、实验设备:
1、数字电路实验箱;
2、74LS90。
三、实验原理:
1、 计数是一种最简单基本运算,计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数,以实现测量、计数和控制的功能,同时具有分频功能。计数器按计数进制分有:二进制计数器,十进制计数器和任意进制计数器;按计数单元中触发器所接收计数脉冲和翻转顺序分有:异步计数器,同步计数器;按计数功能分有:加法计数器,减法计数器,可逆(双向)计数器等。
2、 74LS90是一块二-五-十进制异步计数器,外形为双列直插,NC表示空脚,不接线,它由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成,其中一个触发器构成一位二进制计数器;另三个触发器构成异步五进制计数器。在74LS90计数器电路中,设有专用置“0”端R0(1),R0(2)和置“9”端S9(1)S9(2)。。其中前两个为异步清0端,后两个为异步置9端。CP1, CP2为两个时钟输入端;Q0 ~Q3为计数输出端。当R1=R2=S1=S2=0时,时钟从CP1引入,Q0输出为二进制;从CP2引入,Q3输出为五进制。时钟从CP1引入,二Q0接CP1,则Q3Q2Q1Q0输出为十进制(8421码);时钟从CP2引入,而Q3接CP1,则Q0Q3Q2Q1输出为十进制(5421码)。
四、实验原理图及实验结果:
1、实现0~9十进制计数。
1)实验原理图如下:(函数信号发生器:5V 3Hz 偏移2.5V方波)
2)实验结果:
解码器上依次显示0~9十个数字。
2、实现六进制计数。
1)实验原理图如下:(函数信号发生器:5V 3Hz 偏移2.5V方波)
2)实验结果:解码器上依次显示0~5六个数字。
3、实现0、2、4、6、8、1、3、5、7、9计数。
1)实验原理图如下:(函数信号发生器:5V 3Hz 偏移2.5V方波)
2)实验结果:
解码器上依次显示0、2、4、6、8、1、3、5、7、9十个数字。
五、实验结果分析:
1、实验要求实现0~9十进制计数,结合实验结果知所设计的电路符合要求。
2、实验要求实现六进制计数,结合实验结果知所设计的电路符合要求。
3、实验要求实现0、2、4、6、8、1、3、5、7、9计数,结合实验结果知所设计的电路符合要求。
六、实验心得体会:
通过这次实验,我对74LS90有了一定的了解,并会用它来实现一些功能,在实验的过程中我遇到了一些问题,但后来在同学和老师的帮助下还是顺利的完成了实验,我学到了很多;通过这次实验,我对5421码掌握的更好了。
计数、译码和显示电路
一、 实验目的:
1. 掌握二进制加/减计数器的工作原理;
2. 熟悉中规模集成计数器及译码驱动器的逻辑功能和使用方法;
3. 掌握用十进制计数器构成任意进制计数器的设计方法;
4. 掌握用十进制计数器构成具有一定功能计数器的设计方法。
二、 实验原理:
1、
(1)CD4510BD的功能表
2
(2)CD4511BD的功能表
二、实验基本内容
用CD4510、CD4511、数码管以及必要的逻辑门电路设计不同类型的18进制计数器:
(一)、十八进制减法循环计数器:
(二)、十八进制来回计数器:
(1)减法计数器:仿真电路图如图所示,在THD-1型数电实验箱上接好相应电路。开始时,开关J1处于低电平状态。工作时,将J1拨到高电平再拨会低电平,开始计数,17,16,15……,直到00时,PE状态变为“1”,实现预置数,重新回到17状态。以此实现了17—00的循环计数。
(2)来回计数器:仿真电路图如图所示,在THD-1型数电实验箱上接好相应电路。开始时,开关J1,J2处于低电平状态。工作时,将J1拨到高电平再拨会低电平,按J2,开始计数,做加法。从00,01,02……17,到17时CLR端接收到反馈回来的低电平0,使Q端在此刻翻转为1,于是从17开始CD4510开始做减法,17,16,15… …00,直到00,PR端接收到因两片CD4510的CO端的进位产生的低电平0,使Q端再次翻转为1,计数器又开始做加法。以此实现了00—17—00的循环计数。
三、实验仪器
1、采用两片CD4510完成计数部分;
2、其他设计所需的门电路提前一个星期上报实验室,方便实验员准备。
四、实验结果、总结:
1、经调试,以上两个电路均能实现各自功能。
2、这次的实验设计是一次难得的锻炼机会,让我们能够充分利用所学过的理论知识还有自己的想象力,另外还让我们学习查找资料的方法,以及自己处理分析电路,设计电路的能力。平时在学习理论的时候,根本就没有想到我们所学的东西有什么用,它们可以做什么,只是一味的利用它们来解决课后的习题,没有想其他的用途。通过本次自己设计电路,我们增强了解决问题的能力,从中也发现了自己的一些不足之处。其中包括一些理论方面的缺陷。理论是我们今后实践,工作的基础,理论的学习不能有丝毫的懒惰,虽说理论是枯燥乏味的,但我们要刻苦学习,充实自己的理论,为今后的学习工作打下基础。此次实验使我们掌握二进制加/减计数器的工作原理和用十进制计数器构成具有一定功能计数器的设计方法。对CD4510,D触发器等有关芯片有了更深一步的了解,可以说使我们收获甚大。
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