数电计数器&置数课程报告
- 格式:docx
- 大小:545.05 KB
- 文档页数:12
数电计数器实验报告
《数电计数器实验报告》
实验目的:通过实验,掌握计数器的工作原理及其应用。
实验仪器:数电实验箱、示波器、计数器芯片、电源等。
实验原理:计数器是一种能够记录输入脉冲信号次数的电子设备,它能够实现数字信号的计数功能。
在实验中,我们将使用计数器芯片来实现二进制计数器的功能,通过观察输出信号的变化来了解计数器的工作原理。
实验步骤:
1. 将计数器芯片连接到数电实验箱上,并接入示波器以观察输出信号。
2. 将电源接通,调节示波器参数,观察计数器的输出波形。
3. 输入不同的脉冲信号,观察计数器的计数变化。
4. 通过改变输入信号的频率和幅度,观察计数器的响应情况。
实验结果:通过实验观察,我们发现计数器能够准确地记录输入脉冲信号的次数,并且能够按照二进制的方式进行计数。
当输入信号的频率增加时,计数器的计数速度也相应增加,而当输入信号停止时,计数器的计数也停止。
实验结论:计数器是一种非常重要的数字电路元件,它在数字系统中具有广泛的应用。
通过本次实验,我们深入了解了计数器的工作原理及其特性,为今后的数字电路设计和应用打下了坚实的基础。
总结:本次实验通过实际操作,让我们对计数器有了更深入的了解,同时也增强了我们对数字电路的理解和应用能力。
希望通过今后的实验和学习,我们能够更加熟练地掌握数字电路的相关知识,为今后的工程实践打下坚实的基础。
数电计数器实验报告数电计数器实验报告引言:数电计数器是数字电路中常见的一种组合逻辑电路,用于实现对输入信号进行计数的功能。
在本次实验中,我们将通过搭建一个四位二进制计数器的电路,来深入了解计数器的工作原理和应用。
实验目的:1. 熟悉计数器的基本原理和工作方式;2. 掌握计数器的设计与搭建方法;3. 理解计数器在数字系统中的应用。
实验器材:1. 74LS161四位二进制同步计数器芯片;2. 74LS47七段数码管芯片;3. 电路连接线、电源等。
实验步骤:1. 按照电路原理图,连接74LS161计数器芯片和74LS47七段数码管芯片;2. 将74LS161的CLK输入引脚连接到一个可调的方波发生器,用于提供时钟信号;3. 将74LS161的RST引脚连接到一个开关,用于手动复位计数器;4. 将74LS161的QA~QD引脚连接到74LS47的A~D引脚,用于输出计数结果;5. 将74LS47的LT引脚连接到一个LED灯,用于指示计数溢出。
实验原理:计数器是由触发器和逻辑门组成的组合逻辑电路。
在本次实验中,我们使用74LS161芯片作为计数器,它具有四位二进制计数功能。
74LS161芯片内部包含四个D触发器,每个触发器的输出与下一个触发器的时钟输入相连,形成级联的工作方式。
当时钟信号上升沿到来时,触发器会根据输入信号的状态进行状态转移,从而实现计数功能。
实验结果:通过调节方波发生器的频率,我们可以观察到七段数码管上显示的数字不断变化。
当计数器达到最大值时,LED灯会亮起,指示计数溢出。
通过手动复位开关,我们可以将计数器重新复位为0,重新开始计数。
实验分析:1. 在实验过程中,我们发现计数器的工作稳定性较好,能够准确地进行计数;2. 通过改变方波发生器的频率,我们可以调整计数器的计数速度,从而实现不同的计数效果;3. 计数器的应用非常广泛,比如在时钟、计时器、频率分频器等数字系统中都有广泛的应用。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了数电计数器的工作原理和应用。
数电计数器实验报告数电计数器实验报告引言:数电计数器是数字电路中常见的一种组合逻辑电路,用于计数和记录输入脉冲的次数。
本实验旨在通过搭建一个基本的二进制计数器电路,探究计数器的工作原理,并验证其计数功能的正确性。
实验装置和步骤:实验中所用的装置包括集成电路、数字示波器、电源等。
首先,我们按照电路原理图搭建计数器电路,并连接相应的输入和输出信号线。
然后,我们通过给计数器电路提供时钟信号,观察输出信号的变化情况。
最后,我们通过改变输入信号的频率和幅度,测试计数器的稳定性和可靠性。
实验结果:在实验中,我们观察到计数器电路的输出信号随着时钟信号的输入而变化。
当时钟信号的边沿触发计数器时,计数器按照设定的计数规则进行计数,并输出相应的二进制码。
例如,当计数器为4位二进制计数器时,输入一个时钟脉冲,计数器的输出变化为0001、0010、0011、0100,依次类推。
当计数器达到最大计数值时,会自动归零重新计数。
实验分析:通过实验我们发现,计数器的计数规则是按照二进制码进行计数的。
每一位计数器都有两种状态,0和1,通过时钟信号的输入,计数器的状态会发生变化。
当计数器达到最大计数值时,会自动归零,这是因为计数器的位数是有限的,无法继续计数。
计数器的位数越多,能够计数的范围就越大。
此外,我们还发现计数器的计数速度与输入时钟信号的频率有关。
当时钟信号的频率较高时,计数器的计数速度也会相应增加。
然而,当时钟信号的频率过高时,计数器可能无法跟上时钟信号的输入,导致计数器的计数出错。
因此,在实际应用中,我们需要根据具体的需求来选择合适的计数器和时钟频率。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了数电计数器的工作原理和计数功能。
计数器作为一种常见的组合逻辑电路,广泛应用于各种计数和测量系统中。
在实际应用中,我们需要根据具体的需求选择合适的计数器和时钟频率,以确保计数器的稳定性和可靠性。
未来展望:随着科技的不断发展,计数器的功能和性能也在不断提升。
2.5 计数器逻辑功能和设计1.实验目的(1)熟悉四位二进制计数器的逻辑功能和使用方法。
(2)熟悉二-五-十进制计数器的逻辑功能和使用方法。
(3)熟悉中规模集成计数器设计任意进制计数器的方法。
(4)初步理解数字电路系统设计方法,以数字钟设计为例。
2.实验仪器设备(1)数字电路实验箱。
(2)数字万用表。
(3)数字集成电路:74161 4位二进制计数器74390 2二-五-十进制计数器7400 4与非门7408 4与门7432 4或门3.预习(1)复习实验所用芯片的逻辑功能及逻辑函数表达式。
(2)复习实验所用芯片的结构图、管脚图和功能表。
(3)复习实验所用的相关原理。
(4)按要求设计实验中的各电路。
4.实验原理(1)计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件,它不仅可以用来对脉冲进行计数,还常用做数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。
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,有同步计数器和异步计数器;根据计数进制的不同,分为二进制、十进制和任意进制计数器;根据计数的增减趋势分为加法、减法和可逆计数器;还有可预置数和可编程功能计数器等。
(2)利用集成计数器芯片构成任意(N)进制计数器方法。
①反馈归零法。
反馈归零法是利用计数器清零端的清零作用,截取计数过程中的某一个中间状态控制清零端,使计数器由此状态返回到零重新开始计数。
把模数大的计数器改成模数小的计数器,关键是清零信号的选择。
异步清零方式以N作为清零信号或反馈识别码,其有效循环状态为0~N-1;同步清零方式以N-1作为反馈识别码,其有效循环状态为0~N-1。
还要注意清零端的有效电平,以确定用与门还是与非门来引导。
②反馈置数法。
反馈置数法是利用具有置数功能的计数器,截取从Nb到Na 之间的N个有效状态构成N进制计数器。
其方法是当计数器的状态循环到Na时,由Na构成的反馈信号提供置数指令,由于事先将并行置数数据输入端置成了Nb 的状态,所以置数指令到来时,计数器输出端被置成Nb,再来计数脉冲,计数器在Nb基础上继续计数至Na,又进行新一轮置数、计数,其关键是反馈识别码的确定与芯片的置数方式有关。
计数器一实验目的1、掌握中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法。
2、学习运用集成电路芯片计数器构成N位十进制计数器的方法。
二实验原理计数器是一个用以实现计数功能的时序器件,它不仅可以用来记忆脉冲的个数,还常用于数字系统的定时、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个触发器输出状态更新是否受同一个CP脉冲控制来分,有同步和异步计数器,根据计数制的不同,分为二进制、十进制和任意进制计数器。
根据计数的增减趋势分,又分为加法、减法和可逆计数器。
另外,还有可预置数和可编程功能的计数器等。
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芯片。
如:异步十进制计数器74LS90,4位二进制同步计数器74LS93,CD4520,4位十进制计数器74LS160、74LS162;4位二进制可预置同步计数器CD40161、74LS161、74LS163;4位二进制可预置同步加/减计数器CD4510、CD4516、74LS191、74LS193;BCD码十进制同步加/减计数器74LS190、74LS192、CD40192等。
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使用这些器件。
例如74LS192同步十进制可逆计数器,具有双时钟输入十进制可逆计数功能;异步并行置数功能;保持功能和异步清零功能。
74192功能见表表19.1*表中符号和引脚符号的对应关系:CR = CLR—清零端;LD= LOAD—置数端(装载端)CP U = UP—加计数脉冲输入端CP D = DOWN—减计数脉冲输入端CO——非同步进位输出端(低电平有效)BO——非同步借位输出端(低电平有效)D3 D2 D1 D0 = D C B A—计数器数据输入端Q D Q C Q B Q A—计数器数据输出端根据功能表我们可以设计一个特殊的12进制的计数器,且无0数。
如图19.1所示:当计数器计到13时,通过与非门产生一个复位信号,使第二片74LS192(时十位)直接置成0000,而第一片74LS192计时的个位直接置成0001;从而实现了1——12的计数。
数字电路计数器设计数字电路计数器是计算机中常见的一个重要模块,用于计数、记步等应用场景。
本文将介绍数字电路计数器的设计方法,包括基本设计原理、电路结构以及应用案例等内容。
一、基本设计原理数字电路计数器是一种组合逻辑电路,可以将输入的脉冲信号进行计数,并输出对应的计数结果。
常见的计数器有二进制计数器和十进制计数器等。
1. 二进制计数器二进制计数器是一种常见的计数器,在数字系统中使用较为广泛。
它的组成由多个触发器构成,触发器按照特定的顺序连接,形成计数器的环形结构。
当触发器接收到来自时钟信号的脉冲时,计数器的数值就会加1,然后继续传递给下一个触发器。
当计数器的数值达到最大值时,再次接收到时钟信号后,计数器将复位为初始值。
2. 十进制计数器十进制计数器是一种特殊的计数器,用于十进制数字的计数。
它的设计原理与二进制计数器相似,但是在输出端需要进行十进制的译码,将计数结果转换为相应的十进制数字。
二、电路结构设计根据数字电路计数器的设计原理,我们可以构建一个简单的四位二进制计数器的电路结构,具体如下:1. 触发器触发器是计数器的基本单元,用于存储和传递计数值。
我们选择JK触发器作为计数器的触发器单元,因为JK触发器具有较好的特性,可以实现较好的计数功能。
2. 时钟信号时钟信号是触发器计数的时序基准,常用的时钟信号有正脉冲和负脉冲信号。
我们可以通过外部引入时钟源,使计数器在每个时钟信号的作用下进行计数。
3. 译码器译码器用于将计数器的计数结果转换为相应的输出信号。
在二进制计数器中,我们可以通过数值比较器进行译码,将每个计数值与预设的门限值进行比较,并输出对应的结果。
三、应用案例数字电路计数器在很多实际应用场景中都有广泛的应用。
以下是其中的一个应用案例:假设有一个灯光控制系统,系统中有8盏灯,可以通过按键进行控制。
要求按下按键时,灯光依次进行倒计时,最后一盏灯亮起后,再按下按键时,灯光依次恢复原来的状态。
该应用可以使用四位二进制计数器进行实现。
数电计数器实验报告引言数电计数器是数字电路中非常重要的一种组合逻辑电路,它能够按照一定的规律输出特定的数字序列。
本次实验旨在通过设计和搭建一个4位二进制计数器,深入理解计数器的原理和工作原理,并验证其在电路实现中的运行情况。
实验过程1. 实验材料准备在开始实验之前,我们需要准备以下物品:- 1个集成电路芯片(例如74LS161)- 1个面包板- 适当数量的导线- 指示灯若干- 功能发生器或时钟装置2. 电路连接根据集成电路芯片的管脚接线图,我们将芯片插入面包板,并根据需要连接各个管脚。
首先,根据实验要求,将芯片的使能引脚接地,以激活芯片。
然后,将芯片的时钟引脚连接到功能发生器或时钟装置的输出端,从而提供计数器的时钟信号。
使用导线将输出引脚连接到相应的指示灯上,以观察计数器的计数值。
3. 计数器设置根据实验要求,我们调整计数器的初始值。
我们可以通过将相应的输入引脚连接到高电平或低电平来设置计数器的初始值。
通常,通过组合逻辑电路将特定的初始值输入到计数器的清零引脚或配置引脚。
4. 实验结果观察启动功能发生器或时钟装置,观察计数器的输出情况。
通过逐渐递增钟脉冲的频率或递减初始值,我们可以观察到计数器依次输出的二进制数字序列。
使用指示灯,我们可以直观地看到计数器的计数情况。
实验结果分析通过观察实验结果,我们可以得出以下结论:- 计数器可以在电路中成功实现不同形式的计数功能,例如二进制计数、十进制计数等。
- 计数器能够按照时钟信号的频率进行计数,具有一定的计数速度。
- 计数器的输出可以通过组合逻辑电路进行控制,实现更加复杂的计数模式,比如递减计数。
实验总结通过本次实验,我们深入了解了数电计数器的工作原理和电路实现过程。
我们通过搭建一个4位二进制计数器,验证了计数器的正常工作,并观察到了不同的计数方式。
实验过程中,我们不仅学习了数电计数器的基本概念和原理,还增强了电路连接与实验操作的能力。
在今后的学习中,我们可以进一步研究和设计更复杂的计数器电路,探索计数器在数字系统中的更广泛应用。
数电计数器实验报告实验名称:数电计数器实验实验目的:通过实验,了解和掌握数电计数器的原理和工作方式,以及计数器的应用。
实验原理:计数器是一种能够实现数字计数功能的电子元件。
主要由触发器、逻辑门和时钟信号组成。
触发器主要用于储存和传递信号,逻辑门用于控制和处理信号,时钟信号用于控制计数时间。
实验器材:1. 7400四路或五路与门2. 7432四路或五路或六路或七路与非门3. 7474触发器4. 555定时器5. LED灯6. 电源实验步骤:1. 将触发器与逻辑门按照电路图连接,并确保连接正确无误。
2. 将555定时器连接到电路中,并设置合适的时钟频率。
3. 将LED灯连接到电路中,用于显示计数结果。
4. 打开电源,观察LED灯的亮灭情况,并记录计数结果。
5. 可以尝试改变定时器的频率,观察LED灯的计数速度。
实验结果分析:通过实验观察和记录计数结果,可以得出计数器的工作原理和特点。
可以发现,当时钟信号输入时,计数器会根据触发器和逻辑门的控制逻辑实现数字计数功能。
实验结论:1. 数电计数器是一种能够实现数字计数功能的电子元件。
2. 计数器由触发器、逻辑门和时钟信号组成,触发器用于储存和传递信号,逻辑门用于控制和处理信号,时钟信号用于控制计数时间。
3. 数电计数器在实际应用中具有广泛的用途,如计时器、频率计等。
实验中可能遇到的问题和解决方法:1. 连接错误:检查电路连接,确保连接正确无误。
2. LED灯未亮起:检查电路连接,确保连接正确无误。
3. 计数不准确:检查时钟信号的频率,确保设置合适的计数速度。
实验改进思路:1. 尝试使用不同型号的触发器和逻辑门,比较它们的计数效果和特点。
2. 尝试使用其他电子元件,如译码器、多路选择器等,扩展计数器的功能和应用场景。
3. 尝试使用计数器的级联连接,实现更复杂的计数功能和应用。
数电实验报告计数器计数器是数字电路中常见的一种电路元件,用于计数和显示数字。
在数电实验中,我们通常会设计和实现各种类型的计数器电路,以探究其工作原理和性能特点。
本文将介绍数电实验中的计数器的设计和实验结果,并探讨其应用和改进。
一、设计和实现在数电实验中,我们通常使用逻辑门和触发器来实现计数器电路。
逻辑门用于控制计数器的输入和输出,而触发器则用于存储和更新计数器的状态。
以4位二进制计数器为例,我们可以使用四个触发器和适当的逻辑门来实现。
触发器的输入端连接到逻辑门的输出端,而逻辑门的输入端连接到触发器的输出端。
通过适当的控制信号,我们可以实现计数器的正向计数、逆向计数、清零和加载等功能。
在实验中,我们需要根据设计要求选择适当的逻辑门和触发器,并将其连接起来。
然后,通过给逻辑门和触发器提供适当的输入信号,我们可以观察计数器的输出结果,并验证其正确性和稳定性。
二、实验结果在实验中,我们设计了一个4位二进制计数器,并通过适当的输入信号进行了测试。
实验结果表明,计数器能够正确地进行正向计数和逆向计数,并能够在达到最大计数值或最小计数值时自动清零。
此外,我们还观察到计数器的输出信号在计数过程中保持稳定,并且能够及时响应输入信号的变化。
这说明计数器具有较高的稳定性和响应速度,适用于各种计数应用场景。
三、应用和改进计数器在数字电路中有广泛的应用,例如频率分频、时序控制、计时器等。
通过适当的设计和连接,我们可以实现各种复杂的计数功能,满足不同的应用需求。
在实验中,我们还可以对计数器进行改进和优化,以提高其性能和功能。
例如,我们可以增加计数器的位数,以扩大计数范围;我们还可以添加输入输出接口,以实现与其他电路元件的连接和通信。
此外,我们还可以使用更高级的计数器电路,如同步计数器、环形计数器等,以实现更复杂的计数功能。
这些改进和扩展将进一步提高计数器的灵活性和实用性。
总结:通过数电实验,我们了解了计数器的设计和实现原理,并验证了其在实际应用中的性能和功能。
数电实验报告计数器《数电实验报告:计数器》实验目的:本实验旨在通过搭建和测试计数器电路,加深对数电原理的理解,掌握计数器的工作原理和应用。
实验器材:1. 74LS76触发器芯片2. 74LS00与非门芯片3. 74LS08与门芯片4. 电源5. 示波器6. 万用表7. 逻辑开关8. 连接线实验原理:计数器是一种能够对输入的脉冲信号进行计数并输出相应计数结果的电路。
在本实验中,我们将使用74LS76触发器芯片搭建一个4位二进制同步计数器。
该计数器能够对输入的脉冲信号进行计数,并通过LED灯显示计数结果。
实验步骤:1. 根据74LS76触发器芯片的引脚图和真值表,搭建4位二进制同步计数器电路。
2. 将74LS00与非门芯片连接到计数器电路中,用于产生时钟信号。
3. 将74LS08与门芯片连接到计数器电路中,用于控制LED灯的显示。
4. 接通电源,使用逻辑开关产生输入脉冲信号。
5. 使用示波器和万用表对计数器电路的各个部分进行测试和调试。
实验结果:经过调试和测试,我们成功搭建了一个4位二进制同步计数器电路。
当输入脉冲信号时,LED灯能够正确显示计数结果,符合预期。
实验分析:通过本次实验,我们深入理解了计数器的工作原理和应用。
计数器是数字电路中常用的基本模块,广泛应用于各种计数和计时场合。
掌握计数器的原理和搭建方法,对于进一步学习和应用数字电路具有重要意义。
结论:本次实验通过搭建和测试计数器电路,加深了我们对数电原理的理解,掌握了计数器的工作原理和应用。
同时,我们也学会了使用示波器和万用表对数字电路进行测试和调试,为今后的实验和工作打下了坚实的基础。
数电计数器实验报告数电计数器实验报告引言:计数器是数字电路中常见的一种组合逻辑电路,它可以实现对输入信号进行计数的功能。
在本次实验中,我们将通过搭建一个4位二进制计数器的电路,深入了解计数器的工作原理和应用。
一、实验目的本次实验的目的是通过搭建一个4位二进制计数器的电路,学习计数器的基本原理,掌握计数器的设计和应用方法。
二、实验原理计数器是由触发器和逻辑门组成的组合电路。
触发器是一种存储器件,可以存储一个比特的数据。
逻辑门则负责对输入信号进行处理和控制。
在计数器中,触发器的输出被连接到逻辑门的输入,逻辑门的输出又反馈到触发器的输入,形成了一个闭环。
当输入信号发生变化时,逻辑门会根据其输入信号的状态改变输出信号的状态,从而实现计数器的计数功能。
三、实验材料本次实验所需的材料如下:1. 电路板2. 74LS74触发器芯片3. 74LS08与门芯片4. 74LS32或门芯片5. 连线材料6. 电源四、实验步骤1. 将74LS74触发器芯片插入电路板上的指定位置,并连接电源。
2. 使用连线材料将74LS74触发器芯片的引脚与74LS08与门芯片和74LS32或门芯片的引脚相连,按照电路图进行正确的连接。
3. 检查电路连接是否正确,确保没有短路或接触不良的情况。
4. 打开电源,观察计数器的输出情况。
5. 将输入信号接入计数器,观察计数器的计数变化。
五、实验结果与分析通过实验,我们成功搭建了一个4位二进制计数器的电路。
当输入信号发生变化时,计数器能够按照二进制方式进行计数。
例如,当输入信号从0变为1时,计数器的输出会从0000变为0001;当输入信号再次变为0时,计数器的输出会继续递增,变为0010,0011,0100,以此类推。
实验结果表明,计数器能够准确地对输入信号进行计数,并按照预期的方式输出计数结果。
六、实验总结本次实验通过搭建一个4位二进制计数器的电路,深入了解了计数器的工作原理和应用。
我们学习了计数器的基本原理,掌握了计数器的设计和应用方法。
数字电路计数器使用方法数字电路计数器是一种广泛应用于数字电路中的计数器,用于实现各种数字电路的控制和计数功能。
本文将介绍数字电路计数器的原理、分类、使用方法和实际应用。
一、计数器原理计数器是一种能够进行数字运算的逻辑电路,其原理基于二进制数的进位原则。
计数器可以用于实现各种数字电路的控制和计数功能,例如定时器、分频器、发生器等。
计数器的位数决定了电路的分辨率,即能够表示的不同状态的数量。
二、计数器分类计数器按照不同的进位原则可以分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器。
加法计数器在一个时钟周期末尾进行加法运算,减法计数器和可逆计数器则分别在时钟周期的末尾进行减法运算或逆向运算。
计数器按照结构还可以分为级联式、同步式和同步二进制模计数器等。
三、计数器使用方法1. 设计计数器电路:根据需求设计计数器的电路结构和逻辑关系,确定计数器的位数和进位原则。
2. 连接时钟信号:将时钟信号连接到计数器的时钟输入端,控制计数器的时钟周期。
3. 初始化计数器:在开始计数前,将计数器的值设置为0或1,以便开始计数。
4. 启动计数器:启动计数器开始计数,通常通过一个启动信号或一个时钟周期来实现。
5. 停止计数器:停止计数器继续计数,通常通过一个停止信号或一个时钟周期来实现。
6. 读取计数器值:在每个时钟周期末尾读取计数器的值,以获取当前计数的结果。
四、计数器实际应用1. 时钟发生器:计数器可以用于生成各种时钟信号,例如频率可调的时钟发生器。
2. 定时器:计数器可以用于实现定时器功能,例如定时中断、定时延时等。
3. 分频器:计数器可以用于实现分频器功能,将输入信号分频为特定的频率。
数电计数器实验报告
实验名称:数电计数器实验报告
一、实验目的
了解数码计数器的基本原理和工作方式,掌握计数原理及电路实现方法,培养实验操作能力。
二、实验内容
1. 设计一个基本的二进制计数器电路
2. 加深对计数器的理解并搭建计数器电路
三、实验器材
1. 计数器芯片:CD74HC161E
2. 电源电源适配器
3. 示波器
4. 直流电压表
5. 万用表
四、实验步骤
1. 将芯片和电路板连接
2. 将电路电源设置到好
3. 用直流电压表测试电路板工作电压是否正常
4. 用万用表检查所连接线路的连通状况
5. 用示波器测量芯片输出波形是否正常
六、实验结果
在实验过程中,我们成功地节点了一个基本的二进制计数器电路,并顺利地搭建了计数器电路。
计数器能够正常工作,实验目
标全部达到。
七、实验结论
通过实验,我们深入了解了数码计数器的基本原理和工作方式,培养了实验操作的能力,并通过实验获得了实际操作的经验。
八、实验感想
通过这次实验,我们深刻认识到了学习知识的重要性。
掌握计
数器原理是我们今后从事电子学领域必要的基础,因此我们要保
持深入学习、不断拓展知识面的心态。
同时,在操作实验过程中,我们也要注重细节、沉着冷静,并时刻保持对失误的辨识、纠正
和处理能力。
深圳大学实验报告课程名称:数字电子技术实验项目名称:计数器学院:光电工程学院专业:光源与照明指导教师:**报告人:黄学号:2016 班级:实验时间:2018年12月19日实验报告提交时间:教务处制三、实验原理:计数器器件是应用较广的器件之一,它有很多型号,各自完成不同的功能,可根据不同的需要选用。
本实验选用74LS162做实验器件。
74LS162引脚图见图1。
74LS162是十进制BCD同步计数器。
Clock是时钟输入端,上升沿触发计数触发器翻转。
允许端P和T都为高电平时允许计数,允许端T为低时禁止Carry产生。
同步预置端Load加低电平时,在下一个时钟的上升沿将计数器置为预置数据端的值。
清除端Clear为同步清除,低电平有效,在下一个时钟的上升沿将计数器复位为0。
74LS162的进位位Carry在计数值等于9时,进位位Carry为高,脉宽是1个时钟周期,可用于级联。
四、实验内容与步骤:(一)实验内容:1、用1片74LS162和1片74LS00采用复位法构一个模7计数器。
用单脉冲做计数时钟,观测计数状态,并记录。
用连续脉冲做计数时钟,观测并记录Q D,Q C,Q B,Q A的波形。
2、用1片74LS162和1片74LS00采用置位法构一个模7计数器。
用单脉冲做计数时钟,观测并记录Q D,Q C,Q B,Q A的波形。
3、用2片74LS162和1片74LS00构成一个模60计数器。
2片74LS162的Q D,Q C,Q B,Q A分别接两个译码显示的D,B,C,A端。
用单脉冲做计数时钟,观测数码管数字的变化,检验设计和接线是否正确。
(二)实验接线及测试结果:1、复位法构成的模7计数器接线图及测试结果(1)复位法构成的模7计数器接线图图9.1 复位法7进制计数器接线图1 图9.2 复位法7进制计数器接线图2 图中,AK1是按单脉冲按钮,LED0,LED1,LED2和LED3是逻辑状态指示灯,100kHz 是连续脉冲源。
沈阳工业大学
课题设计:100进制计数器及显示电路设计班级:电子信息工程1003班
学生姓名:杨慕晨
学号:100402320
指导老师:孙洪林
摘要 (02)
第一篇课程设计要求 (03)
第二篇设计思路 (03)
2.1.0设计方案 (04)
2.2.0系统总体设计流程 (05)
第三篇模块构成 (06)
3.1.0 模块方案 (06)
3.2.0 置数模块 (06)
3.2.1 计数模块 (06)
3.2.2 显示模块 (07)
3.2.3 时钟脉冲模块 (07)
3.2.4 电源模块 (08)
3.3.0 系统实现方案 (08)
3.3.1 系统工作流程 (08)
第四篇100进制计数器及显示电路图 (09)
第五篇总结 (10)
5.0.0 心得体会 (10)
5.1.0 改进意见 (11)
附录参考文献 (11)
本设计是一个100进制的计数器,包括原理设计方案以及硬件实现方法。
计数器由两个十进制计数器160构成,并由555脉冲信号触发器实现信号触发,实现计数功能,并且通过编码器编码的方式使用按键对计数器进行置数,使其能够从任意两位数开始计数,从而达到了100进制计数及显示的设计要求。
关键词:计数器;脉冲发生;数码管显示;
第一篇:课程设计要求
● 1.0.0课程设计要求
设计一个100进制计数器,能够从任意数字开始计数,并且拥有暂停计数,清零计数功能,计数器由脉冲信号触发。
第二篇:设计思路
● 2.1.0设计方案
同步十进制计数器原理:
图2-001所示电路是用T触发器组成的同步十进制加法计数器电路,它是在同步二进制加法计数器电路的基础上略加修改而成的。
由图2-001可知,如果从0000开始计数,则直到输入第九个计数脉冲为止,它的工作过程与同步二进制计数器相同。
计入第九个计数脉冲后电路进入1001状态,这时Q’ 3 的低电平使门G1的输出为0,而Q0和Q3的高电平使门G3的输出为1,所以4个触发器的输入控制端分别为T0=1、T1=0、T2=0、T3=1。
因此,当第十个计数脉冲输入后,FF 1 和FF 2 维持0状态不变, FF0和FF3从1翻转为0,故电路返回0000状态。
从逻辑图上可写出电路的驱动方程为
T0=1
T1=Q0Q’3
T 2 =Q 0 Q 1
T3=Q0Q1Q2+Q0Q3
将上式代入T触发器的特性方程即得到电路的状态方程
Q 0 *=Q’ 0
Q1 *=Q0Q’3Q’1+ (Q0Q’3)’Q1
Q 2 *=Q 0 Q 1 Q’ 2 +(Q 0 Q 1 )’Q 2
Q3 * =(Q0Q1Q2+Q0Q3)Q’3+( Q0Q1Q2+Q0Q3)’Q3
根据公式还可以进一步列出(表2-004)所示的电路状态转换表,并画出图2-002所示的电路状态转换图。
由状态转换图上可见,这个电路是能够自启动的。
路状态转换图。
由状态转换图上可见,这个电路是能够自启动的。
它在图2-001的基础上又增加了同步预置数、异步置零和保持的功能。
74160的功能表如下表2-003所示。
表格2-003
表格2-004
图2-001
图2-002
2.2.0系统总体设计流程
核心为计数模块,用时钟脉冲模块产生触发脉冲,驱动计数模块计数,通过显示模块显示计数器状态,并通过置数模块将预期的数字置入计数器,系统由电池模块统一供电。
第三篇:模块构成
● 3.2.0 置数模块
置数模块主要是通过向计数器的置数端
输入BCD码来进行置数,所以置数模块实际
上就是一个BCD编码器,置数模块采用一片
10-4优先编码器(74LS147)和9个拨码开关
组成。
置数模块的原理图如图3.2.0所示。
图3.2.0
● 3.2.1 计数模块
由于设计要求为100进制计数器,那么通过两片十进制计数器组合便可形成100进制的计数器,采用的方案是用两块74LS160(十进制计数器)构成计数模块,74160 成本低廉,并且本身就是十进制的计数器,并不需要外加组合电路,种种优点使其成为本设计的最佳选择。
两片74160构成100进制计数器有两种构成方法,并行工作和串行工作。
串行工作方式,个位的计数器在计满后会通过RCO位输出高电平,向十位计数器进位,而十位计数器的时钟信号采用个位计数器的进位端,这样两块计数器串行异
因此改用并行进位方式以第一片的进位输出C作为第二片的EP和ET的输入,当第一片记成9(1001)时C变为1,下一个CLK信号到达时第二片为计数状态,计入1,而第一片记成0(0000),它的C端回到低电平。
第一片的EP和ET
始终处于计数状态。
如下图3.2.1所示。
图3.2.1
● 3.2.2 显示模块
显示模块采用了低成本的数码
管作为显示输出元件,并用显示译
码器对计数器输出的BCD码进行译
码,送到数码管进行显示,这里方
案就直接定为了74LS48+7 段共阴
数码管作为显示模块的最终方案。
由于购买元件的时候发现数码管和
译码器合成为一体的显示模块过
于昂贵,所以放弃了购买直接接受
BCD码的数码管。
显示模块的原理
示意图如图3.2.2
图3.2.2
● 3.2.3 时钟脉冲模块
由于计数器是由脉冲信号触发,因此时钟脉冲信号发生模块在整个设计中占有重要的地位。
方案最初设定为555定时器外加
周边辅助电路构成多谐振荡器,输出
秒脉冲。
模块在Multisim上模拟的时
候运行良好,能够输出稳定矩形秒脉
冲,制作过程中采用占空比可调的脉
冲发生器,通过调节电阻使555趋于
较为定状态。
图3.2.3
● 3.2.4 电源模块
由于74LS系列全部为TTL电平,由于电池为直流每节电池电压1.5V,随着使用可能电压减小,但4节电流过大,555脉冲信号十分不稳定,因此采用3节电池供电,可产生稳定555脉冲信号。
● 3.3.0系统实现方案
将各个模块组合到一起,就实现百进制计数器。
由于模拟的时候引脚悬空在模拟软件中默认为低电平,所以一些管脚通过上拉电阻来提高电平,74147 输出的是BCD的反码,所以通过一个反向器7404进行调整。
74160与7448的功能引脚都通过拨码开关来控制,以达到测试的作用。
由于7448内部集成2K上拉电阻,所以在7448与数码管之间接了470欧的限流电阻,保证数码管不会因为电流过大导致损坏。
● 3.3.1系统工作流程说明:
开关:
实际中设置总开关,当工作时按下总开关,进入正常工作。
置数:
S-01——s-02表示数字1-9,全部下拉表示输入为0。
Clr表示清零,当开始置数时,先拨下kg-05使计数暂停,再拨下kg-03对十位置数,可以选择0-9
任意数字置入。
置入后将s开关端归零,在拨上kg-03,拨下kg-07对个位置数。
然后拨上kg-07完成置数。
此时便可得到置入数字,拨上kg-05后计数便从置入的数字开始计数。
清零:
开关Clr表示清零,依次给低电平便可将十位和各位数字清零。
第四篇100进制计数器及显示电路图
-最后一页另附大图
第五篇课题总结
5.0.0心得体会
本次课题老师旨在让我们掌握书上基本的几个模块电路,编码器,计数器,译码器以及555时钟脉冲的工作原理。
对选择电路元件有初步认识以及掌握基本焊接技巧。
这是第一次感觉理论与实际的结合,完成本次的这个小课题,感觉书本上理论的知识与实际中是有很大的差异,理论对实际有指导作用,但是只有在实际的操作中才可以验证这些,明白其中的道理。
首先是设计,书上的东西是模块的,掌握每个模块的功能,当一张完整的电路呈现在面前时,才能真正明白,各个模块的功能以及之间相互的联系。
焊电路在接下来流程中呈现出相当大的难度。
尽管之前焊过一小块单片机,但是由于主电路是印刷上去的,所以比较好完成。
这次只是一张空空如也的万能版,背面之间的连线存在难度,而且线与线之间的焊点较难找。
克服完这些基本上也就焊接完了。
但还是没结束,焊完并不一定能正常工作,得仔细的寻找虚焊或者是接错线的点,此时的线纵横交错,所以得很细心的寻找错误。
可以借助万能表进行测试,依次对各个点的电压以及电流进行测试,排除错误。
本次设计总体上从设计,改进,买件,以及焊件都有了深刻的体会,我相信这对以后毕业设计会有很大的帮助。
5.1.0改进意见
对于555时钟脉冲产生的信号并不是每个人都十分稳定,所以计数器显示效果不佳,所以可以采用单片机模拟脉冲取代555,增加脉冲信号的稳定性。
附录参考文献
[1] 数字电子技术基础/阎石主编;清华大学电子电子学教研组主编.-5版.北京:高等教育出版社,2006.
[2] 电子技术实验教程/赵立民主编.-北京:机械工业出版社2008.3.。