1、实 验 报 告课程名称： 数字电路实验 第 7 次实验实验名称： 计数器的应用 实验时间： 2012 年 5 月 22 日 实验地点： 组号 学号：姓名： 指导教师： 评定成绩： 一、实验目的：1学习计数器的基本结构。数字电路与系统设计实验指导书 12掌握中规模计数器的功能及其应用。二、实验仪器：序号 仪器或器件名称 型号或规格 数量1 逻辑实验箱 12 万用表 13 双踪示波器 14 74LS90 25 74LS00 1三、实验原理：计数器是一种能够统计输入脉冲个数的时序电路，计数是日常生活中最常遇见的算术动作，所以计数器应用广泛，种类繁多，按工作方式分，有同步和异步两类；按计数模值分，有二
2、进制、十进制和任意进制；按计数顺序分，有加法、减法和可逆（双向）之分。目前常用的计数器都已有成品，一般来说，它们具备清除或预置功能，本实验采用的计数器为TTL 双极型数字集成逻辑门电路 74LS90，是一块二-五- 十进制异步计数器，外形为双列直插，引脚排列如图 7-1 所示，图中的 NC 表示此脚为空脚，不接线，逻辑符号如图 7-2 所示。其中 R1、R2 为两个异步清 0 端，P1、P2 为两个异步置 9 端，CP1、CP2 为两个时钟输入端，Q0Q3 为计数输出端， 74LS90 的功能表见表 7-1，因此可知：当 R1=R2=P1=P2=0时，时钟从 CP1 引入，Q0 输出为二进制；
3、时钟从 CP2 引入， Q3 输出为五进制；时钟从 CP1 引入，而 Q0 接 CP2，即二进制的输出与五进制的输数字电路与系统设计实验指导书 2入相连，则 Q3、Q2、Q1、Q 输出为十进制（8421BCD 码） ；时钟从 CP2引入，而 Q3 接 CP1，即五进制的输出与二进制的输入相连，则Q0、Q3、Q2、Q1 输出为十进制（5421BCD 码） 。要构成任意进制计数可利用异步清 0 端或预置端，如 M=7 的两种电路，见图 7-3，但计数状态不一样，输出波形占空比不同，见图 7-4。如果计数模值超过 10，就需要多块集成电路构成。表 7-1输 入 输 出RD=R1R2 PD=P1P2
4、CP Q3 Q2 Q1 Q01 0 0 0 0 00 1 1 0 0 10 0 加法计数按 8421BCD 码： 按 5421BCD 码：Q3 Q2 Q1 Q0 Q0 Q3 Q2 Q10 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 10 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 00 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 00 0 0 0 0 0 0 0数字电路与系统设计实验指导书 3数字电路与系统设计实验指导书 4图 7-5 为可实现 M=15 的逻辑图之一，它是由一块三进制和一块五进制串联而成，其中 Q12、Q11 为三进制（00、01、10）输出
5、，Q23、Q22、Q21 为五进制（000、001、010、011、100）输出。四、实验内容：1用 74LS90 实现计数（1）CP1 接实验箱上的单脉冲信号，或接 f=12Hz 的连续脉冲，CP2 接Q0，RD=PD=0，输出 Q3、Q2、Q1 、Q0 先接指示灯显示，再接实验箱上的数码显示输入 D、C、B、 A，记录两种显示结果。（2）CP2 接实验箱上的时钟信号，CP1 接 Q3，RD=PD=0，输出Q0、Q3、Q2、Q1 接指示灯显示，记录显示结果。（3）用 74LS90 实现 M=6 的计数，记录显示结果。电路图：数字电路与系统设计实验指导书 5CP Q0 Q1 Q2 Q30 0
6、0 0 01 0 0 0 12 0 0 1 03 0 0 1 14 0 1 0 05 0 1 0 16 0 0 0 02用 74LS90 实现 9 分频、11 分频、15 分频计数器 CP 接实验箱上的时钟信号，取 f=1KHz 左右，并接双踪示波器的一个输入端口，计数器输出接双踪示波器的另一个输入端口，观察CP 与 Q 的波形，记录显示的波形。答：做法：（1） 9 分频，用置零法，一块 7490，到 9 时置零，任选一个输出端接入示波器（2） 11 分频，也用置零法，两块 7490，先接成 20 进制计数器，做法是把第一块的 Q3 接入第二块的 CP1，然后把第二块的Q0 输出（3） 15 分频，电路图如下：数字电路与系统设计实验指导书 6五、实验思考：174LS90 作为 5421 码输出时，按 Q3、Q2、Q1 、Q0 排列，则结果怎样？如果输出 Q0、Q3、Q2 、Q1 接数码显示输入 D、C、B、A，能否显示 19，为什么？答：（1）如果仍按照 5421 码对结果做解码的话会出错，因为会出现如 0110 这样的伪码。（2）不能正确显示，因为数码管内自带的是按 8421 码解码的译码器，如果按照 5421 码接入自然得不到正确结果。
