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盖勒-弥勒计数器和放射性探测实验方案

盖勒-弥勒计数器和放射性探测实验方案
盖勒-弥勒计数器和放射性探测实验方案

盖勒-弥勒计数器和放射性探测实验方案

一.实验目的

1.理解盖革—弥勒计数器的工作原理和掌握测量方法;

2.了解核辐射计数(放射衰变)的统计分布规律及计数率测定的标准偏差计算方法。

二.实验内容

1.测定盖革—弥勒计数器的工作原理和掌握测量方法;

2.用盖革—弥勒计数器测定放射源的强度及其衰变规律。

三.实验原理

1.盖革-弥勒计数器的工作原理

盖革-弥勒计数器简称G-M计数器。它由G-M计数管、高压电源和定标器组成。常见的G-M计数管,是在一密封的玻璃管内,中心张紧一根钨丝作为阳极,紧贴玻璃管的内表面装一金属圆筒作为阴极。管内充以惰性气体。

用G-M计数管作测量时,高压电源通过高电阻R加在计数管的两极上。于是,在管内的两极间产生一柱对称电场,愈靠近阳极,电场愈强。当有粒子射入计数管后,将引起管内的气体电离,产生少量的离子对。但所产生的负离子(实际上是电子)被电场加速向阳极运动。在趋向阳极的过程中,与气体分子多次发生碰撞,打出很多次极电子。这些次极电子仍可获得足够的能量又产生新的电离,因此在阳极附近,次极电子急剧倍增,出现所谓“雪崩”现象,同时,雪崩过程向阳极丝两端扩展,从而导致整个计数管放电。

由于电场在阳极附近最强,所以绝大多数离子对是在阳极附近产生的,在电场作用下,电子的迁移速度比正离子大得多,很快趋向阳极被中和,而正离子还仍然包围着阳极,形成所谓“正离子鞘”。正离子鞘大大削弱了阳极附近的电场,从而使电子暂时失去电离气体分子的能量,雪崩过程就自动停止。之后,正离子鞘在电场作用下向阴极运动。

计数管的两极间具有一定的电容,加上高电压后使两面三刀极带有一定量值的电荷。随着正离子鞘运动到阴极中和后,两极上的电荷量将减少,阳极电位降低,于是高压电源通过电阻R向计数管充电,使阳极电位得到恢复,从而在阳极上得到一个负电压脉冲。脉冲的大小决定于计数管中的场强,而与入射粒子引起的原始离子对的数目无关(在计数评区内)。只要脉冲幅度足以触发定标器,定标器就记录下这个负脉冲,作为一次计数。

正离子到达阴极后会从阴极上打出电子,因为这时阳极附近的电场已经恢复,被打出的电子经过电场加速又会引起计数管放电。这样只要有一个辐射粒子射入计数管,将会引起一次又一次循环不断的放电,从而使计数管无法再记录第二个入射的粒子。

为了使第一次放电后不再引起下一次放电,就在计数客内加入少量能使放电猝来的其他气体。当第一次放电后形成的正离子鞘向阴极运动途中,和猝灭气体分子碰撞,使其电离、隋性气体离子吸收其放出的电子而成为中性分子。于是到达阴极的几乎全是猝灭气体的正离子,它们吸收阴极上的早子使自身离解成小分子,而不打出电子,第二次放电被猝灭。

计数管每计数一次,就有一部分猝灭气体分子被电离,因此,其浓度逐渐降低。在正常条件下,这类管子达107—108次以后,就不能猝灭第二次放电了。

2.G-M计数管的坪特性

当计数管在强度不变的放射源照射下,改变加在计数管两极间的电压,可得到计数率随电压变化的G-M计数管的“坪曲线”。坪曲线的主要参数有起始电压、坪长和坪坡度。

当计数管两极间电压较小时,定标器闭幕不计数。因为此时计数管阳极附近电场强度很小,不足以引起雪崩过程,放电脉冲小,不能触发定标器。当电压增加电压到U

2

,在这范围内,入射粒子只要电离一个气体分子,就会引起全管放电,所有脉冲都达到可记录的幅度。计数率几乎不再随电压的升高而增加,也不受原

始离子对数目的影响,曲线这段叫做“坪区”,对应的电压差U

2—U

1

叫做“坪长”,

它是计数管的工作区,通常计数管的工作电压选在坪长的三分之一至二分之一之间,由于坪区的存在,工作电压的波动对计数率影响很小。

在坪区末端,从U

2

开始,电压若升高,计数率将急剧上升,这时由于电压太高,计数管已进入“连续放电压”。计数管连续放电一次,要消耗大量猝灭气体分子,加速计数管老化。因此,在使用时,一定要避免发生连续放电。

G-M计数管坪曲线图

3.放射性测量的统计规律

放射性物质各原子内部的核衰变是完全随机的、独立的。因此,核辐谢计数遵从统计规律,即泊松分布。

泊松分布公式:p(n)=λn/n! ·e-λ(其中λ为平均计数n’)上式表明,在时间T内,平均计数为n’时,计数为n出现概率。

当n较大时,用泊松分布计算误差较困难,只要n>10以上,可用高斯分布代替泊松分布。高斯分布公式为:

P(n)= (1/2 n’)*exp[(n’-n)^2/2n],

实测随机抽样n无限多次测量平均数n之间的标准误差,按高斯分布有 ^2=∫(n’-n)^2P(n)dn=n’;

即 =(n’)^1/2;

相对标准误差 En= n’=1/(n’)^1/2;

一般常用计数率m=n/t表示,基标准误差为

m m/t^

相对标准误差为 Em= m m’=1/(mt)^1/2;

从上式看出,测量时间愈长,总的计数愈大,计数率的相对误差愈小。应当说明,上式在无限多次测量地基础上得到的,实际上我们无法也没必要办到,因此将一次测量值作为平均值处理。同时在评定测量结果不确定度时,也将在上述几个公式的基础上进行计算。

4.放射源活度测量

放射源的放射性活度定义为单位时间内衰变的原子核个数。放射性活度常用单位为居里,规定每秒衰变3.7*1010次为1居里。放射性活度测量的主要依据是计数器探测的计数率。为了测量准确,第一要考虑仪器的差异,用标准源对仪器进行对比标定;第二要考虑环境已有的放射性影响(如宇宙射线),进行本底计数率校正。

测量时,先对末知源进行测量,设计娄率为m

x

;将未知源换成标准源,计数

率为m

0;最后在没有放射源的情况下,仪器的本底计数率为m

b

,标准源的活度已知

为D

0,则未知源的活度D

x

为:D

x

=(mx-mb)/(mo-mb)D

四.实验仪器

盖革-弥勒(G-M)计数管、自动定标器(带高压电源)、长寿命放射源、铅室及其他物品。

五、实验步骤

1、调节计数时间100s,放上任一源,从280V 至500V 每隔20V 记录一组数据,作出

坪曲线图,求出相应参数。

2、在上一步中选取工作电压( 2 1 ~U U ),时间取300s,分别测量已知源与未知源的

记数,记录数据。

3、不放源,时间取1s,记录出现了哪些记数及出现的次数,求出500 次中每个记数

出现的概率,做分布曲线图。

4、分不同时间测量,和相同时间多次测量与单次测量比较。研究放射性测量的规律。

5、给定相对标准误差的情况下,利用公式

计算相应时间,并通过实验证实。

电气 0 4

陈景军

0 4 0 6 5 2 1 7

触发器和时序逻辑电路习题答案

第21章 触发器和时序逻辑电路 191、触发器按其工作状态是否稳定可分为( b )。 (a)RS 触发器,JK 触发器,D 触发器,T 触发器; (b)双稳态触发器,单稳态触发器,无稳态触发器; (c)主从型触发器,维持阻塞型触发器。 192、逻辑电路如图所示,当A=“1”时,基本RS 触发器( c )。 (a)置“1”; (b)置“0”; (c)保持原状态。 ≥1A ""1R D Q Q S D 193、 逻辑电路如图所示,分析C ,S ,R 的波形,当初始状态为“0”时,输出Q 是“0”的瞬间为( c )。 (a)1t ; (b)2t ; (c)3t 。 C S R t 1t 2t 3S C R D R S D Q Q 194、 某主从型JK 触发器,当J=K=“1”时,C 端的频率f=200Hz ,则Q 的频率为( c )。 (a)200Hz ; (b)400Hz ; (c)100Hz 。 195、逻辑电路如图所示,当A=“1”时,C 脉冲来到后JK 触发器( a )。 (a)具有计数功能; (b)置“0”; (c)置“1”。 ≥1 A J C R D K S D Q Q "" 1""1 196、 逻辑电路如图所示,A=“0”时,C 脉冲来到后D 触发器( b )。 (a)具有计数器功能; (b)置“0”; (c)置“1”。

D C Q Q & A 197、逻辑电路如图所示,分析C 的波形,当初始状态为“0”时,输出Q 是“0”的瞬间为( a )。 (a) 1t ; (b)2t ; (c)3t 。 D C Q Q C t 1t 2t 3 198、逻辑电路如图所示,它具有( a )。 (a)D 触发器功能; (b)T 触发器功能; (c)T'触发器功能。 J C R D K S D Q Q 1 199、逻辑电路如图所示,它具有( b )。 (a)D 触发器功能; (b)T 触发器功能; (c)T'触发器功能。 J C R D K S D Q Q 200、时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别是( c )。 (a)时序电路只能计数,而组合电路只能寄存; (b)时序电路没有记忆功能,组合电路则有; (c)时序电路具有记忆功能,组合电路则没有。 201、寄存器与计数器的主要区别是( b )。 (a)寄存器具有记忆功能,而计数器没有; (b)寄存器只能存数,不能计数,计数器不仅能连续计数,也能存数; (c)寄存器只能存数,计数器只能计数,不能存数。 202、移位寄存器与数码寄存器的区别是( a )。 (a)前者具有移位功能,后者则没有; (b)前者不具有移位功能,后者则有; (c)两者都具有移位功能和计数功能。

定时器、计数器操作与应用实验报告

实验三 定时器、计数器操作与应用实验报告 、实验目的 1、 了解和熟悉FX 系列可编程序控制器的结构和外 部接线方法; 2、 了解 和熟 悉 GX Developer Version 7.0 软件的 使用 方法 ; 3、 掌握 可编 程序 控制器 梯形 图程 序的 编制 与调 试。 二、实验要求 仔 细阅 读实 验指 导书 中关 于编 程软 件的 说明 ,复习 教材 中有 关内 容 , 分 析程 序运 行结 果。 三、实验设备 2 、 开关 量输 入 / 输出 实验 箱 3、 计算 机 4、 编程 电缆 注 意: 1) 开关量输入/输出实验 箱内的钮子开关用来产生模拟的 开关量输入 信 号; 2) 开关量输入/输出实验箱内的LED 用来指示开关 量输出信号; 3) 编程电缆在连接PLC 与计算机时请注意方向。 四、实验内容 1 、梯形图 1 、 FX 系列可 编程 序控 制器 一只 一套 5、 GX Developer Version 7.0 软件 一套

2、梯形图程序 0LD xooo 1OUT YOOO X001 2LD 3OR¥001 4AN I X002 5OUT Y001 6OUT TO K50 9MPS 10AHI TO 11OUT Y002 12MPP 13ASD TO 14OUT¥003 15LD X003 16RST CO 18LD X004 19OUT CO K5 22LD CO 23OUT Y004 24END 3、时序图

r 时序10 □ ?Si 正在进荷囲1SL 金冃勖厂手祜r XI广X3厂X5厂K1Q拧应C 40 J2fl MIB -380 .360 '340 -33 MW 脚 M 创Q,220,200,13Q -1?-14D ,1如■!? 如也 40 如厂「 五、实验步骤 1、程序的编辑、检查和修改; 2、程序的变换; 3、程序的离线虚拟设备仿真测试; 4、程序写入PLC; 5、用PLC运行程序; 6、比较程序的分析结果与实际运行结果。 六、实验报告 1、实验梯形图程序的编写; 2、梯形图程序的理论分析与结果; 3、梯形图程序的实际运行结果; 4、结论。 七、实验心得 通过这样一次实验,我对GX Developer Version 7.0 软件的使用方 法更加的熟悉了,也了解到在实验中需要我们集中精力,仔细认真地完成■XDU "Tlr-.Ll-t-1!- D LJ D-IT--1 z?E I4J 一 — Ti ll IL — 」 ill-t-ll-r — 1

计数器的设计实验报告

计数器的设计实验报告 篇一:计数器实验报告 实验4 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5-9-1所示。 图5- 9-1 CC40192引脚排列及逻辑符号 图中LD—置数端CPU—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的功能如表5-9-1,说明如下:表5-9-1 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CPD 接高电平,计数脉冲由CPU 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CPU接高电平,计数脉冲由减计数端CPD 输入,表5-9-2为8421 码十进制加、减计数器的状态转换表。加法计数表5-9- 减计数 2、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5-9-2是由CC40192利用进位

集成计数器及寄存器的运用 实验报告

电子通信与软件工程 系2013-2014学年第2学期 《数字电路与逻辑设计实验》实验报告 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 班级: 姓名: 学号: 成绩: 同组成员: 姓名: 学号: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 一、 实验名称:集成计数器及寄存器的运用 二、实验目的: 1、熟悉集成计数器逻辑功能与各控制端作用。 2、掌握计数器使用方法。 三、 实验内容及步骤: 1、集成计数器74LS90功能测试。74LS90就是二一五一十进制异步计数器。逻辑简图为图8、1所示。 四、 五、 图8、1 六、 74LS90具有下述功能: ·直接置0(1)0(2)0(.1)R R ,直接置9(S9(1,·S,.:,=1) ·二进制计数(CP 、输入QA 输出) ·五进制计数(CP 2输入Q D Q C Q B 箱出) ·十进制计数(两种接法如图8.2A 、B 所示) ·按芯片引脚图分别测试上述功能,并填入表 8、1、表8、2、表8、3中。

图8、2 十进制计数器 2、计数器级连 分别用2片74LS90计数器级连成二一五混合进制、十进制计数器。 3、任意进制计数器设计方法 采用脉冲反馈法(称复位法或置位法)。可用74LS90组成任意模(M)计数器。图8、3就是用74LS90实现模7计数器的两种方案,图(A)采用复位法。即计数计到M异步清0。图(B)采用置位法,即计数计到M一1异步置0。 图8、3 74LS90 实现七进进制计数方法 (1)按图8、3接线,进行验证。 (2)设计一个九进制计数器并接线验证。 (3)记录上述实验的同步波形图。 四、实验结果:

8254定时计数器应用实验报告

XX 大学实验报告 课程名称: 实验项目名称:8254定时/计数器应用实验学院:信息工程学院 专业:通信工程 指导教师: 报告人:学号:班级: 实验时间: 实验报告提交时间:

教务处制

单元的内容外,还可以读出状态寄存器的内容。 (6)计数脉冲可以是有规律的时钟信号,也可以是随机信号。计数初值公式为: n=fCLKi÷fOUTi、其中fCLKi 是输入时钟脉冲的频率,fOUTi 是输出波形的频率。 图(1)是8254 的内部结构框图和引脚图,它是由与CPU 的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254 的工作方式如下述:(1)方式0:计数到0 结束输出正跃变信号方式。 (2)方式1:硬件可重触发单稳方式。 (3)方式2:频率发生器方式。 (4)方式3:方波发生器。 (5)方式4:软件触发选通方式。 (6)方式5:硬件触发选通方式。 图(1)8254的内部借口和引脚8254 的控制字有两个:一个用来设置计数器的工作方式,称为方式控制字;另一个用来设置读回命令,称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址,由标识位来区分。控制字格式如表

1所示。 表1 8254的方式控制字 表2 8254 读出控制字格式 表3 8254 状态字格式 8254 实验单元电路图如下图所示:

五、实验步骤及相应操作结果 1. 计数应用实验 编写程序,将8254 的计数器0 设置为方式3,计数值为十进制数4,用单次脉冲KK1+ 作为CLK0 时钟,OUT0 连接MIR7,每当KK1+按动5 次后产生中断请求,在屏幕上显示字符“M”。 实验步骤: (1)实验接线如图2所示。 (2)编写实验程序,经编译、链接无误后装入系统。 (3)运行程序,按动KK1+产生单次脉冲,观察实验现象。(4)改变计数值,验证8254 的计数功能。

EDA实验报告-实验3计数器电路设计(DOC)

暨南大学本科实验报告专用纸 课程名称EDA实验成绩评定 实验项目名称计数器电路设计指导教师郭江陵 实验项目编号03 实验项目类型验证实验地点B305 学院电气信息学院系专业物联网工程 组号:A6 一、实验前准备 本实验例子使用独立扩展下载板EP1K10_30_50_100QC208(芯片为EP1K100QC208)。EDAPRO/240H实验仪主板的VCCINT跳线器右跳设定为3.3V;EDAPRO/240H实验仪主板的VCCIO跳线器组中“VCCIO3.3V”应短接,其余VCCIO均断开;独立扩展下载板“EP1K10_30_50_100QC208”的VCCINT跳线器组设定为 2.5V;独立扩展下载板“EP1K10_30_50_100QC208”的VCCIO跳线器组设定为3.3V。请参考前面第二章中关于“电源模块”的说明。 二、实验目的 1、了解各种进制计数器设计方法 2、了解同步计数器、异步计数器的设计方法 3、通过任意编码计数器体会语言编程设计电路的便利 三、实验原理 时序电路应用中计数器的使用十分普遍,如分频电路、状态机都能看到它的踪迹。计数器有加法计数器、可逆计数器、减法计数器、同步计数器等。利用MAXPLUSII已建的库74161、74390分别实现8位二进制同步计数器和8位二——十进制异步计数器。输出显示模块用VHDL实现。 四、实验内容 1、用74161构成8位二进制同步计数器(程序为T3-1); 2、用74390构成8位二——十进制异步计数器(程序为T3-2); 3、用VHDL语言及原理图输入方式实现如下编码7进制计数器(程序为T3-3): 0,2,5,3,4,6,1 五、实验要求 学习使用Altera内建库所封装的器件与自设计功能相结合的方式设计电路,学习计数器电路的设计。 六、设计框图 首先要熟悉传统数字电路中同步、异步计数器的工作与设计。在MAX+PLUS II中使用内建的74XX库选择逻辑器件构成计数器电路,并且结合使用VHDL语言设计转换模块与接口模块,最后将74XX模块与自设计模块结合起来形成完整的计数器电路。并借用前面设计的数码管显示模块显示计数结果。 ◆74161构成8位二进制同步计数器(程序为T3-1)

实验六计数器及其应用

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 1、用D触发器构成异步二进制加/减计数器 图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。 图1 四位二进制异步加法计数器 2、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2所示。 图2 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9-1,说明如下: 表9-1 3、计数器的级联使用 图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4 六进制计数器

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、 CC4013×2(74LS74)、CC40192×3(74LS192)、CC4011(74LS00) CC4012(74LS20) 四、实验内容 1、用CC4013或74LS74 D触发器构成4位二进制异步加法计数器。 (1) 按图9-1接线,R D 接至逻辑开关输出插口,将低位CP 端接单次脉冲源, 输出端Q 3、Q 2 、Q 3 、Q 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 Q 3~Q 状态。 (3) 将单次脉冲改为1HZ的连续脉冲,观察Q 3~Q 的状态。 (4) 将1Hz的连续脉冲改为1KHz,用双踪示波器观察CP、Q 3、Q 2 、Q 1 、Q 端波 形,描绘之。 5) 将图9-1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Q 3~Q 的状态。 2、测试CC40192或74LS192同步十进制可逆计数器的逻辑功能 (1) 清除:CR=1 (2) 置数:CR=0,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。 (3) 加计数:CR=0,LD=CP D =1,CP U 接单次脉冲源。 (4) 减计数:CR=0,LD=CP U =1,CP D 接单次脉冲源。 3、图9-3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。 4、按图4电路进行实验,记录之。

第21章习题 触发器和时序逻辑电路

第21章时序逻辑电路 S13101B 在逻辑电路中,任意时刻的输出状态仅取决于该时刻输入信号的状态,而与信号作用前电路的状态无关,这种电路称为。因此,在电路结构上一般由 组合而成。 解: 组合逻辑电路,门电路 S13102B 在任何时刻,输出状态仅仅决定于同一时刻各输入状态的组合,而与电路以前所处的状态无关的逻辑电路称为,而若逻辑电路的输出状态不仅与输出变量的状态有关,而且还与系统原先的状态有关,则称其为。 解: 组合逻辑电路,时序逻辑电路。 S13102I 在同步计数器中,各触发器的CP输入端应接时钟脉冲。 解: 同一 S13201B 有四个触发器的二进制计数器,它的计数状态有( )。 A. 8 B. 16 C. 256 D. 64 解: B S13104B 个逻辑电路,如果某一给定时刻t的输出不仅决定于该时刻t的输入,而且还决定于该时刻前电路所处的状态,则这样的电路称为电路。 解: 时序 S13105B 一个逻辑电路,如果某一给定时刻t的稳态输出仅决定于该时刻的输入,而与t前的状态无关,则这样的电路称为电路。 解: 组合 S13106B 按触发器状态更新方式划分,时序电路可分为和两大类。 解: 同步、异步 S13108B 计数器中有效状态的数目,称为计数器的。 解: 模或长度

S13106N 如图所示电路是 步 进制计数据。 解: 异,十六 S13107N 如图所示电路是 步,长度为 的 法计数器。 解: 异,8,加 S13108N 在如图所示电路中,若将第二级、第三级触发器的CP 改接在21Q Q 、上,则该电路是 步,长度为 的 法计数器。 解: 异,8,减 S13110N 如图所示电路是 步,长度为 的 法计数器。 解: 异,4,加 S13111N 如图所示电路是 步,长度为 的 法计数器。 解: 异,8,减

实验五--时序逻辑电路实验报告

实验五时序逻辑电路(计数器和寄存器)-实验报告 一、实验目的 1.掌握同步计数器设计方法与测试方法。 2.掌握常用中规模集成计数器的逻辑功能和使用方法。 二、实验设备 设备:THHD-2型数字电子计数实验箱、示波器、信号源 器件:74LS163、74LS00、74LS20等。 三、实验原理和实验电路 1.计数器 计数器不仅可用来计数,也可用于分频、定时和数字运算。在实际工程应用中,一般很少使用小规模的触发器组成计数器,而是直接选用中规模集成计数器。 2.(1) 四位二进制(十六进制)计数器74LS161(74LS163) 74LSl61是同步置数、异步清零的4位二进制加法计数器,其功能表见表5.1。 74LSl63是同步置数、同步清零的4位二进制加法计数器。除清零为同步外,其他功能与74LSl61相同。二者的外部引脚图也相同,如图5.1所示。 表5.1 74LSl61(74LS163)的功能表 清零预置使能时钟预置数据输入输出 工作模式R D LD EP ET CP A B C D Q A Q B Q C Q D 0 ××××()××××0 0 0 0 异步清零 1 0 ××D A D B D C D D D A D B D C D D同步置数 1 1 0 ××××××保持数据保持 1 1 ×0 ×××××保持数据保持 1 1 1 1 ××××计数加1计数3.集成计数器的应用——实现任意M进制计数器 一般情况任意M进制计数器的结构分为3类,第一类是由触发器构成的简单计数器。第二类是由集成二进制计数器构成计数器。第三类是由移位寄存器构成的移位寄存型计数器。第一类,可利用时序逻辑电路的设计方法步骤进行设计。第二类,当计数器的模M较小时用一片集成计数器即可以实现,当M较大时,可通过多片计数器级联实现。两种实现方法:反馈置数法和反馈清零法。第三类,是由移位寄存器构成的移位寄存型计数器。 4.实验电路: 十进制计数器 同步清零法 同步置数法

实验报告五 定时器计数器实验

信息工程学院实验报告 课程名称:微机原理与接口技术Array 实验项目名称:定时器/计数器实验实验时间: 班级:姓名:学号: 一、实验目的 1. 掌握8254 的工作方式及应用编程。 2. 掌握8254 典型应用电路的接法。 二、实验设备 PC 机一台、TD-PITD+实验系统一套。 三、实验原理 8254 是Intel 公司生产的可编程间隔定时器。是8253 的改进型,比8253 具有更优良的性能。8254 具有以下基本功能: (1)有 3 个独立的16 位计数器。 (2)每个计数器可按二进制或十进制(BCD)计数。 (3)每个计数器可编程工作于 6 种不同工作方式。 (4)8254 每个计数器允许的最高计数频率为10MHz(8253 为2MHz)。 (5)8254 有读回命令(8253 没有),除了可以读出当前计数单元的内容外,还可以读出状态寄存器的内容。 (6)计数脉冲可以是有规律的时钟信号,也可以是随机信号。计数初值公式为: n=f CLKi ÷f OUTi、其中f CLKi 是输入时钟脉冲的频率,f OUTi 是输出波形的频率。 图5-1 是8254 的内部结构框图和引脚图,它是由与CPU 的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254 的工作方式如下述: (1)方式0:计数到0 结束输出正跃变信号方式。 (2)方式1:硬件可重触发单稳方式。 (3)方式2:频率发生器方式。 (4)方式3:方波发生器。 (5)方式4:软件触发选通方式。 (6)方式5:硬件触发选通方式。

图5-1 8254 的内部接口和引脚 8254 的控制字有两个:一个用来设置计数器的工作方式,称为方式控制字;另一个用来设置读回命令,称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址,由标识位来区分。控制字格式如表5-1~5-3 所示。 表5-1 8254 的方式控制字格式 表5-2 8254 读出控制字格式 表5-3 8254 状态字格式 8254 实验单元电路图如下图所示:

数字时钟设计实验报告

数字时钟设计实验报告

电子课程设计题目:数字时钟

数字时钟设计实验报告一、设计要求: 设计一个24小时制的数字时钟。 要求:计时、显示精度到秒;有校时功能。采用中小规模集成电路设计。 发挥:增加闹钟功能。 二、设计方案: 由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。 秒时钟信号发生器可由振荡器和分频器构成。 计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时;24进制计数器完成时计时;采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。 校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。 三、电路框图:

图一 数字时钟电路框图 四、电路原理图: (一)秒脉冲信号发生器 秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了数字钟的质量。由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。 ? 振荡器: 通常用555定时器与RC 构成的多谐振荡器,经过调整输出1000Hz 脉冲。 ? 分频器: 分频器功能主要有两个,一是产生标准秒脉冲信号,一是提供功能 扩展电路所需要的信号,选用三片74LS290进行级联,因为每片为1/10分频器,三片级联好获得1Hz 标准秒脉冲。其电路图如下: 图二 秒脉冲信号发生器 译译译时计 分计秒计 校 时 电 路 秒信号发生器

(二)秒、分、时计时器电路设计 秒、分计数器为60进制计数器,小时计数器为24进制计数器。 ?60进制——秒计数器 秒的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计:利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0增加到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功能。利用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位,当十位计数器由0增加到5时利用74LS11与门产生一个高电平接到个位、十位的CD40110的清零端,同时产生一个脉冲给分的个位。其电路图如下: 图三60进制--秒计数电路 ?60进制——分计数电路 分的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计:来自秒计数电路的进位脉冲使分的个位加1,利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0增加到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功能。利用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位,当十位计数器由0增加到5时利用74LS11与门产生一个高电平接到个位、十位的CD40110的清零端,同时产生一个脉冲给时的个位。其电路图如下:

数字钟设计报告——数字电路实验报告

. 数字钟设计实验报告 专业:通信工程 :王婧 班级:111041B 学号:111041226 .

数字钟的设计 目录 一、前言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计任务 (3) 四、设计方案 (3) 五、数字钟电路设计原理 (4) (一)设计步骤 (4) (二)数字钟的构成 (4) (三)数字钟的工作原理 (5) 六、总结 (9) 1

一、前言 此次实验是第一次做EDA实验,在学习使用软硬件的过程中,自然遇到很多不懂的问题,在老师的指导和同学们的相互帮助下,我终于解决了实验过程遇到的很多难题,成功的完成了实验,实验结果和预期的结果也是一致的,在这次实验中,我学会了如何使用Quartus II软件,如何分层设计点路,如何对实验程序进行编译和仿真和对程序进行硬件测试。明白了一定要学会看开发板资料以清楚如何给程序的输入输出信号配置管脚。这次实验为我今后对 EDA的进一步学习奠定了更好的理论基础和应用基础。 通过本次实验对数电知识有了更深入的了解,将其运用到了实际中来,明白了学习电子技术基础的意义,也达到了其培养的目的。也明白了一个道理:成功就是在不断摸索中前进实现的,遇到问题我们不能灰心、烦躁,甚至放弃,而要静下心来仔细思考,分部检查,找出最终的原因进行改正,这样才会有进步,才会一步步向自己的目标靠近,才会取得自己所要追求的成功。 2

二、设计目的 1.掌握数字钟的设计方法。 2熟悉集成电路的使用方法。 3通过实训学会数字系统的设计方法; 4通过实训学习元器件的选择及集成电路手册查询方法; 5通过实训掌握电子电路调试及故障排除方法; 6熟悉数字实验箱的使用方法。 三、设计任务 设计一个可以显示星期、时、分、秒的数字钟。 要求: 1、24小时为一个计数周期; 2、具有整点报时功能; 3、定时闹铃(未完成) 四、设计方案 一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器和定时器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时、 3

第13章触发器及时序逻辑电路习题汇总

第十三章触发器和时序逻辑电路 13.1重点内容提要 时序逻辑电路由组合逻辑电路和具有记忆作用的触发器构成。时序逻辑电路的特点是:其输出不仅仅取决于电路的当前输入,而且还与电路的原来状态有关。 1.双稳态触发器 双稳态触发器的特点: 1).有两个互补的输出端Q 和Q。 2).有两个稳定状态。“1”状态和“0” 状态。通常将Q = 1和Q= 0 称为“1”状态,而把Q = 0和Q = 1称为“0” 状态。 3).当输入信号不发生变化时,触发器状态稳定不变。 4).在一定输入信号作用下,触发器可以从一个稳定状态转移到另一个稳定状态。 按其逻辑功能,触发器可分为:RS触发器,JK触发器、D触发器、T触发器和T’触发器。 各时钟控制触发器的逻辑符号和逻辑功能见表13.1.1: 把一种已有的触发器通过加入转换逻辑电路,可以转换成为另一种功能的触发器。 2.同步时序逻辑电路的分析

同步时序逻辑电路的分析步骤如下: 1.由给定的逻辑电路图写出下列各逻辑方程式: (1)各触发器的特性方程。 (2)各触发器的驱动方程。 (3)时序电路的输出方程。 2.将驱动方程代入相应触发器的特性方程,求得电路的状态方程(或次态方程)。 3.根据状态方程和输出方程,列出该时序电路的状态表,画出状态转换图或时序图。 4.根据电路的状态转换图说明该时序逻辑电路的逻辑功能。 3.典型的时序逻辑电路 在数字系统中,最典型的时序逻辑电路是寄存器和计数器。 1)寄存器 寄存器是用来存储数据或运算结果的一种常用逻辑部件。寄存器的主要组成部分是在双稳态触发器基础上加上一些逻辑门构成。按功能分,寄存器分为数码寄存器和移位寄存器。移位寄存器是既能寄存数码,又能在时钟脉冲的作用下使数码向高位或向低位移动的逻辑功能部件。通常有左移寄存器、右移寄存器、双向移位寄存器和循环移位寄存器。移位寄存器可实现数据的串行、并行转换,数据的运算和数据的处理等。 2)计数器 计数器是一种对输入脉冲数目进行计数的时序逻辑电路,被计数的脉冲信号称为计数脉冲。计数器除计数外,还可以实现定时、分频等,在计算机及数字系统中应用极广。 计数器种类很多,通常有如下不同的分类方法。 (1)按逻辑功能可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器。 (2)按计数进制可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器等。 (3)按工作方式可分为同步计数器和异步计数器。 集成电路74161型四位同步二进制计数器 图13.1.1为74161型四位同步二进制可预置计数器的外引线排列图及其逻辑符号,其中D R 是异步 (a ) 外引线排列图 (b ) 逻辑符号 图13.1.1 74161型四位同步二进制计数器 清零端,LD 是预置数控制端,0123A A A A 是预置数据输入端,EP 和ET 是计数控制端,Q 3Q 2Q 1Q 0是计数输出端,RCO 是进位输出端。74161型四位同步二进制计数器具有以下功能: ① 异步清零。D R =0时,计数器输出被直接清零,与其他输入端的状态无关。 ② 同步并行预置数。在D R =1条件下,当LD =0且有时钟脉冲CP 的上升沿作用时,3A 、2A 、1A 、0A 输入端的数据3d 、2d 、1d 、0d 将分别被3Q 、2Q 、1Q 、0Q 所接收。 ③ 保持。在D R LD ==1条件下,当=?EP ET 0,不管有无CP 脉冲作用,计数器都将保持原有状态

单片机实验之定时器计数器应用实验二

一、实验目的 1、掌握定时器/计数器计数功能的使用方法。 2、掌握定时器/计数器的中断、查询使用方法。 3、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 4、掌握单片机系统的硬件和软件设计方法。 二、设计要求 1、用Proteus软件画出电路原理图,单片机的定时器/计数器以查询方式工作,设定计数功能,对外部连续周期性脉冲信号进行计数,每计满100个脉冲,则取反P1.0口线状态,在P 1.0口线上接示波器观察波形。 2、用Proteus软件画出电路原理图,单片机的定时器/计数器以中断方式工作,设定计数功能,对外部连续周期性脉冲信号进行计数,每计满200个脉冲,则取反P1.0口线状态,在P 1.0口线上接示波器观察波形。 三、电路原理图 六、实验总结 通过本实验弄清楚了定时/计数器计数功能的初始化设定(TMOD,初值的计算,被计数信号的输入点等等),掌握了查询和中断工作方式的应用。 七、思考题 1、利用定时器0,在P1.0口线上产生周期为200微秒的连续方波,利用定时器1,对 P1.0口线上波形进行计数,满50个,则取反P1.1口线状态,在P 1.1口线上接示波器观察波形。 答:程序见程序清单。

四、实验程序流程框图和程序清单。 1、定时器/计数器以查询方式工作,对外部连续周期性脉冲信号进行计数,每计满100个脉冲,则取反P1.0口线状态。 汇编程序: ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV IE, #00H MOV TMOD, #60H MOV TH1, #9CH MOV TL1, #9CH SETB TR1 LOOP: JNB TF1, LOOP CLR TF1 CPL P1.0 AJMP LOOP END C语言程序: #include sbit Y=P1^0; void main() { EA=0; ET1=0; TMOD=0x60; TH1=0x9C; TL1=0x9C; while(1) { TR1=1; while(!TF1); TF1=0; Y=!Y; } } 开始 TMOD初始化 计数初值初始化 中断初始化 启动定时器 计数溢出 清计数溢出标志 Y N P1.0口线取反

计数器实验报告

实验4 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 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5-9-1所示。 图5-9-1 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 D0、D1、D2、D3—计数器输入端 Q0、Q1、Q2、Q3—数据输出端 CR—清除端

CC40192的功能如表5-9-1,说明如下: 表5-9-1 输 入 输 出 CR LD CP U CP D D 3 D 2 D 1 D 0 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 1 × × × × × × × 0 0 0 0 0 0 × × d c b a d c b a 0 1 ↑ 1 × × × × 加 计 数 0 1 1 ↑ × × × × 减 计 数 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5-9-2为8421码十进制加、减计数器的状态转换表。 表5-9-2 加法计数 输入脉冲数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 输出 Q 3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 Q 2 1 1 1 1 Q 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 Q 0 1 0 1 1 1 1 减计数 2、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5-9-2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。

触发器是构成时序逻辑电路的基本单元

触发器是构成时序逻辑电路的基本单元,触发器按逻辑功能分为RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器和T′触发器等多种类型;按其电路结构分为主从型触发器和维持阻塞型触发器等。 1.JK触发器 (1)JK触发器符号及功能 JK触发器有两个稳定状态:一个状态是Q=1,Q=0,称触发器处于“1”态,也叫置位状态;另一个状态是Q=0,Q=1,称触发器处于“0”态,也叫复位状态。JK触发器具有“置0”、“置1”、保持和翻转功能,符号如图l所示。 反映JK触发器的Q n和Q n、J、K之间的逻辑关系的状态表见表1。状态表中,Qn表示时钟脉冲来到之前触发器的输出状态,称为现态,Q n+1表示时钟脉冲来到之后的状态,称为次态。

图l JK触发器符号表1 JK触发器的状态表 JK触发器的特性方程为 JK触发器的种类很多,有双JK触发器74LS107,双JK触发器74LS114,741S112,74HC73,74HCT73等,有下降沿触发的,也有上升沿触发的。图l所示的JK触发器是下降沿触发的。

(2)双JK触发器74LS76 74LS76是有预置和清零功能的双JK触发器,引脚如图2所示,有16个引脚。功能表见表2,74LS76是下降沿触发的。 图2 74LS76引脚图表 2 74LS76的功能表 ①当R D=0,S D=1时

不论CP,J,K如何变化,触发器的输出为零,即触发器为“0”态。由于清零与CP脉冲无关,所以称为异步清零。 ②当R D=1,S D=0时 不论CP,J,K如何变化,触发器可实现异步置数,即触发器处于“1”态。 ③当R D=1,S D=1时 只有在CP脉冲下降沿到来时,根据J,Κ端的取值决定触发器的状态,如无CP脉冲下降沿到来,无论有无输人数据信号,触发器保持原状态不变。 2.D触发器 (1)D触发器符号及功能 D触发器具有置“0”和置“1”功能,其逻辑符号如图3所示,其逻辑功能为:在CP上升沿到来时,若D=I,则触发器置1;若D=0,则触发器置0,D触发器的特性方程为 D触发器的状态表见表3

定时器实验报告

电子信息工程学系实验报告 课程名称:单片机原理及接口应用Array实验项目名称:51定时器实验实验时间: 班级:姓名:学号: 一、实验目的: 熟悉keil仿真软件、protues仿真软件的使用和单片机定时程序的编写。了解51单片机中定时、计数的概念,熟悉51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理。掌握中断方式处理定时/计数的工作过程,掌握定时/计数器在C51中的设置与程序的书写格式以及使用方法。 二、实验环境: 软件:KEIL C51单片机仿真调试软件,proteus系列仿真调试软件 三、实验原理: 1、51单片机定时计数器的基本情况 8051型有两个十六位定时/计数器T0、T1,有四种工作方式。MCS-51系列单片机的定时/计数器有几个相关的特殊功能寄存器: 方式控制寄存器TMOD; 加法计数寄存器TH0、TH1 (高八位);TL0、TL1 (低八位); 定时/计数到标志TF0、TF1(中断控制寄存器TCON) 定时/计数器启停控制位TR0、TR1(TCON) 定时/计数器中断允许位ET0、ET1(中断允许寄存IE) 定时/计数器中断优先级控制位PT0、PT1(中断优IP) 2、51单片机的相关寄存器设置 方式控制寄存器TMOD: TMOD的低四位为T0的方式字,高四位为T1的方式字。TMOD不能位寻址,必须整体赋值。TMOD各位的含义如下: 1. 工作方式选择位M1、M0 3、51单片机定时器的工作过程(逻辑)方式一 方式1:当M1M0=01时,定时器工作于方式1。

T1工作于方式1时,由TH1作为高8位,TL1作为低8位,构成一个十六位的计数器。若T1工作于定时方式1,计数初值为a,晶振频率为12MHz,则T1从计数初值计数到溢出的定时时间为t =(216-a)μS。 4、51单片机的编程 使用MCS-51单片机的定时/计数器的步骤是: .设定TMOD,确定: 工作状态(用作定时器/计数器); 工作方式; 控制方式。 如:T1用于定时器、方式1,T0用于计数器、方式2,均用软件控制。则TMOD的值应为:0001 0110,即0x16。 .设置合适的计数初值,以产生期望的定时间隔。由于定时/计数器在方式0、方式1和方式2时的最大计数间隔取决于使用的晶振频率fosc,如下表所示,当需要的定时间隔较大时,要采用适当的方法,即将定时间隔分段处理。 计数初值的计算方法如下,设晶振频率为fosc,则定时/计数器计数频率为fosc/12,定时/计数器的计数总次数T_all在方式0、方式1和方式2时分别为213 = 8192、216 = 65536和28 = 256,定时间隔为T,计数初值为a,则有 T = 12×(T_all – a)/fosc a = T_all – T×fosc/12 a = – T×fosc/12 (注意单位) THx = a / 256;TLx = a % 256; .确定定时/计数器工作于查询方式还是中断方式,若工作于中断方式,则在初始化时开放定时/计数器的中断及总中断: ET0 = 1;EA = 1; 还需要编写中断服务函数: void T0_srv(void)interrupt 1 using 1 { TL0 = a % 256; TH0 = a / 256; 中断服务程序段} .启动定时器:TR0(TR1)= 1。 四、实验内容过程及结果分析: 利用protues仿真软件设计一个可以显示秒表时间的显示电路。利用实验板上的一位led数码管做显示,利用中断法编写定时程序,控制单片机定时器进行定时,所定时间为1s。刚开始led数码管显示9,每过一秒数码管显示值减一,当显示到0时返回9,依此反复。然后设计00-59的两位秒表显示程序。 (1)实现个位秒表,9-0

数字电路实验报告——进制计数器逻辑功能及其应用

24进制计数器逻辑功能及其应用 一、实验目的: 1. 熟悉中等规模集成电路计数器74LS160的逻辑功能,使用方法及应用。 2. 掌握构成计数器的方法。 二、实验设备及器件: 1. 数字逻辑电路实验板1片 2. 74HC90同步加法二进制计数器2片 3. 74HC00二输入四与非门1片 4. 74HC04 非门1片 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。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。 集成计数器74HC90是二-五-十进制计数器,其管脚排列如图。

四、实验内容

实验电路图: 用74HC00与非门和74HC04的非门串联,构成与门。74HC00的引脚图和真值表如图:

74HC04的引脚图与真值表如图: 按实验电路图,参照各个芯片的引脚图和真值表,连接电路。其中Q0到Q3分别连到数码管的对应的D0到D3,CP0端接到时钟脉冲,然后检查电路无误后,加电源,观察现象。实验结果:个位数码管随时间显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9,十位数码管显示个位进位计数结果,按0、1、2变化,当数字增加到23后,数码管自动清零,又从零开始变化。 五、实验心得: 本次实验,通过对计数器工作过程的探索,基本上了解了数码计数器的工作原理,以及74HC160的数字特点,让我更进一步掌握了如何做好数字电子数字实验,也让我认识到自身理论知识的不足和实践能力的差距,以及对理论结合实践的科学方法有了更深刻理解。

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