計(jì)數(shù)器與移位寄存器及應(yīng)用課件

主講教師：王通明副教授項(xiàng)目七、計(jì)數(shù)器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)主講教師：王通明副教授項(xiàng)目七、計(jì)數(shù)器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)1

前言 一、實(shí)訓(xùn)目的 二、實(shí)訓(xùn)原理 三、實(shí)訓(xùn)儀器 四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟 五、注意事項(xiàng) 六、思考題 前言2前言

計(jì)數(shù)器常用于 1.精密數(shù)控車床，用于記錄刀架的進(jìn)刀量； 2.自動(dòng)生產(chǎn)線產(chǎn)品計(jì)數(shù)，如易源公司； 3.道路車輛流量的統(tǒng)計(jì)；

前言374LS160為十進(jìn)制可預(yù)置同步計(jì)數(shù)器連接圖通過雙擲開關(guān)S、A的切換，觀察計(jì)數(shù)/保持情況請(qǐng)看Multisim7仿真計(jì)數(shù)器演示74LS160為十進(jìn)制可預(yù)置同步計(jì)數(shù)器連接圖通過雙擲開關(guān)S、4一、實(shí)訓(xùn)目的 1、掌握計(jì)數(shù)器的使用方法； 2、掌握實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的應(yīng)用； 3、熟悉Multisim7仿真軟件的使用； 4、進(jìn)一步提高使用示波器的能力。一、實(shí)訓(xùn)目的5二、計(jì)數(shù)器工作原理1、74LS160計(jì)數(shù)器實(shí)物圖共有16個(gè)腳、編號(hào)從1到16，8腳接地，16腳接5伏直流電源二、計(jì)數(shù)器工作原理實(shí)物圖共有16個(gè)腳、編號(hào)從1到16，8腳接6對(duì)計(jì)數(shù)器一般功能要求1、初始功能：

(1)清零–計(jì)數(shù)從0開始(2)置初值–計(jì)數(shù)從一個(gè)初值開始2、切換功能：

(1)開始/禁止–給計(jì)數(shù)一個(gè)時(shí)間區(qū)間(2)計(jì)數(shù)/保持–可以剔除某些數(shù)據(jù)

3、輸出功能：(1)輸出–把計(jì)數(shù)結(jié)果顯示在數(shù)碼管上(2)進(jìn)位–按照原設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)位對(duì)計(jì)數(shù)器一般功能要求774LS160為十進(jìn)制可預(yù)置同步計(jì)數(shù)器邏輯符號(hào)15.進(jìn)位輸出端3.4.5.6.初始數(shù)據(jù)輸入端7.10.計(jì)數(shù)/保持控制端2.時(shí)鐘脈沖輸入端1.異步清零端，不需CLK配合輸出端11.12.13.14并行數(shù)據(jù)輸出端9.同步并行置數(shù)控制74LS160為十進(jìn)制可預(yù)置同步計(jì)數(shù)器邏輯符號(hào)15.進(jìn)位輸出874LS160計(jì)數(shù)器設(shè)置與功能分析

計(jì)數(shù)器清零：給~CLR低電平，輸出全0置初值：給~CLR

高電平、~LOAD低電平，輸入端的值A(chǔ)、B、C、D送向輸出端QA、QB、QC、QD開始：給~CLR、~LOAD、ENP、ENT高電平，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK上升沿計(jì)數(shù)保持：ENP*ENT=0進(jìn)位：在RCO輸出低電平輸出：在QA、QB、QC、QD管腳同步并行輸出二進(jìn)制數(shù)74LS160計(jì)數(shù)器設(shè)置與功能分析計(jì)數(shù)器清零：給~CLR低974LS160計(jì)數(shù)器的置數(shù)、計(jì)數(shù)、保持功能分析74LS160計(jì)數(shù)器的置數(shù)、計(jì)數(shù)、保持功能分析1074LS160計(jì)數(shù)器功能分析1、初始功能：(1)清零1.腳低電平：通常在清零和進(jìn)位時(shí)采用74LS160計(jì)數(shù)器功能分析1.腳低電平：通常在清零和進(jìn)位時(shí)1174LS160計(jì)數(shù)器功能分析1、初始功能：(2)置初值9.低電位1.高電位74LS160計(jì)數(shù)器功能分析9.低電位1.高電位1274LS160計(jì)數(shù)器功能分析2、計(jì)數(shù)功能：(1)開始

7.高電位10.高電位9.高電位1.高電位4腳一起高電平，時(shí)鐘脈沖才能輸入74LS160計(jì)數(shù)器功能分析7.高電位10.高電位9.高電位1374LS160計(jì)數(shù)器功能分析2、保持功能：(2)保持–ENP和ENT任一腳低電平，計(jì)數(shù)將保持。

要求：ENP&ENT=074LS160計(jì)數(shù)器功能分析要求：ENP&ENT=01474LS160計(jì)數(shù)器功能分析3、輸出功能：(1)并行輸出數(shù)碼管比較直觀，但在移位測(cè)試時(shí)發(fā)光管較為直觀，根據(jù)需要選用。74LS160計(jì)數(shù)器功能分析數(shù)碼管比較直觀，但在移位測(cè)試時(shí)發(fā)1574LS160計(jì)數(shù)器功能分析3、執(zhí)行功能：(2)十進(jìn)制進(jìn)位輸出

1112131415QDQCQBQARCO1010074LS160計(jì)數(shù)器功能分析1112131415QDQCQB1674LS160為十進(jìn)制可預(yù)置同步計(jì)數(shù)器功能總結(jié)15.進(jìn)位輸出端3.4.5.6.初始數(shù)據(jù)輸入端7.10.計(jì)數(shù)/保持控制端2.時(shí)鐘脈沖輸入端1.異步清零端，不需CLK配合11.12.13.14并行數(shù)據(jù)輸入端9.同步并行置數(shù)控制74LS160為十進(jìn)制可預(yù)置同步計(jì)數(shù)器功能總結(jié)15.進(jìn)位輸出1774LS160為十進(jìn)制可預(yù)置同步計(jì)數(shù)器工作過程分析同步并行置數(shù)控制管腳設(shè)置計(jì)數(shù)管腳設(shè)置保持管腳設(shè)置保持管腳設(shè)置異步清零同步置數(shù)計(jì)數(shù)控制時(shí)鐘脈沖清零管腳設(shè)置×表示任意狀態(tài)74LS160為十進(jìn)制可預(yù)置同步計(jì)數(shù)器工作過程分析同步并行置1874LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (1)直流電源 (2)與非門 (3)非門 (4)信號(hào)源 (5)單刀單擲開關(guān) (6)單刀雙擲開關(guān) (7)數(shù)碼管 (8)發(fā)光管 74LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置1974LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件：

(1)直流源

實(shí)物圖仿真器件符號(hào)74LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置實(shí)物圖仿真器件符號(hào)2074LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (2)與非門

實(shí)物圖仿真器件符號(hào)本實(shí)訓(xùn)用于十二進(jìn)制進(jìn)位74LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置實(shí)物圖仿真器件符號(hào)本實(shí)訓(xùn)用于2174LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (3)非門

實(shí)物圖仿真器件符號(hào)本實(shí)訓(xùn)用于八進(jìn)制進(jìn)位74LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置實(shí)物圖仿真器件符號(hào)本實(shí)訓(xùn)用于2274LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (4)信號(hào)源

實(shí)物圖仿真器件符號(hào)通常把生產(chǎn)實(shí)際中的開關(guān)量通過某種器件轉(zhuǎn)換成方波供計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)74LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置實(shí)物圖仿真器件符號(hào)通常把生產(chǎn)2374LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (5)單刀單擲開關(guān)

實(shí)物圖仿真器件符號(hào)只適合需要通斷的場(chǎng)合74LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置實(shí)物圖仿真器件符號(hào)只適合需要2474LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (6)單刀雙擲開關(guān)

實(shí)物圖仿真器件符號(hào)可以提供高、低兩種電平74LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置實(shí)物圖仿真器件符號(hào)可以提供高2574LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件：

(7)數(shù)碼管

實(shí)物圖仿真器件符號(hào)仿真器件符號(hào)已包含了譯碼器器件74LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置實(shí)物圖仿真器件符號(hào)仿真器件符2674LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件：

(8)發(fā)光管

實(shí)物圖仿真器件符號(hào)仿真器件符號(hào)只需畫一根線即可。74LS160計(jì)數(shù)器外圍器件配置實(shí)物圖仿真器件符號(hào)仿真器件符27三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 1、數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái) 2、雙蹤示波器 一臺(tái) 3、數(shù)字萬用表 一塊 4、集成塊 若干 (1)74LS160 10進(jìn)制計(jì)數(shù)器 2塊 (2)74LS04 非門 1塊 (3)74LS03 與非門 1塊

三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備28三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 5、實(shí)訓(xùn)方法與器件 (1)常用組件：計(jì)數(shù)器、信號(hào)發(fā)生器、數(shù)碼顯示器 (2)使用方法：查手冊(cè)提供的功能表和工作波形圖 (3)設(shè)計(jì)要求：合理的選用器件，靈活地使用器件的 各輸入端，運(yùn)用各種設(shè)計(jì)技巧完成所給任務(wù)。

注意各輸入端必須按要求接入電路。三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備291、數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱1、函數(shù)信號(hào)源作為CLK的信號(hào)輸入；2、14腳插座作為計(jì)數(shù)器集成塊的插座；3、數(shù)碼顯示管作為計(jì)數(shù)器輸出；4、雙向開關(guān)作為CLK的手工調(diào)試信號(hào)。1、數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱1、函數(shù)信號(hào)源作為CLK的信號(hào)輸入；301-1、函數(shù)信號(hào)源按下方波鍵選擇函數(shù)信號(hào)源按下電源選擇200Hz的頻率比較適中把方波輸出連向計(jì)數(shù)器的CLK端1-1、函數(shù)信號(hào)源按下方波鍵選擇函數(shù)信號(hào)源按下電源選擇200311-2、計(jì)數(shù)器插座計(jì)數(shù)器管腳插孔接線~CLR~LOADCLK輸入ENTENP輸出RCO1-2、計(jì)數(shù)器插座計(jì)數(shù)器管腳插孔接線~CLR~LOADCLK321-3、十進(jìn)制計(jì)數(shù)輸出輸出用仿真數(shù)碼管輸出用數(shù)碼管主數(shù)器管腳插孔1-3、十進(jìn)制計(jì)數(shù)輸出輸出用仿真數(shù)碼管輸出用數(shù)碼管主數(shù)器管腳331-4、二進(jìn)制計(jì)數(shù)輸出輸出用發(fā)光管仿真用發(fā)光管主數(shù)器管腳插孔1-4、二進(jìn)制計(jì)數(shù)輸出輸出用發(fā)光管仿真用發(fā)光管主數(shù)器管腳插孔342、雙蹤示波器輸入頻率口1輸入頻率口21、查看函數(shù)信號(hào)源是否工作正常；2、查看計(jì)數(shù)器是否損壞；3、查看或調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)的頻率與振幅是否合適；2、雙蹤示波器輸入頻率口1輸入頻率口21、查看函數(shù)信號(hào)源是否353、數(shù)字萬用表1、電阻檔可測(cè)量連線是否完好；2、電阻檔可測(cè)量管腳與插座之間連線是否完好；3、直流電壓檔可測(cè)量管腳信號(hào)是高電位還是低電位；3、數(shù)字萬用表1、電阻檔可測(cè)量連線是否完好；364、集成塊在俯視集成塊的視角下，從圓缺開始逆時(shí)針編號(hào)，1號(hào)開始標(biāo)。1、根據(jù)管腳數(shù)量，選擇合適的插座；2、在俯視集成塊的視角下，從圓缺開始逆時(shí)針編號(hào)，1號(hào)開始標(biāo)。4、集成塊在俯視集成塊的視角下，從圓缺開始逆時(shí)針編號(hào)，1號(hào)開37四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟

1、試?yán)卯惒角辶惴巴街脭?shù)法將十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74SL160進(jìn)行外圍元器件的正確連接，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，同時(shí)畫出時(shí)序波形圖。 運(yùn)行8進(jìn)制Multisim7文件

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟 38四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟

2、試?yán)卯惒角辶惴巴街脭?shù)法將十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74SL160接成同步八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。要求自行設(shè)計(jì)邏輯電路圖，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，同時(shí)畫出時(shí)序波形圖。運(yùn)行8進(jìn)制Multisim7文件：10進(jìn)制.ms7

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟 39四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟

3、試?yán)卯惒角辶惴巴街脭?shù)法將十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74SL160接成同步十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。要求自行設(shè)計(jì)邏輯電路圖，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，同時(shí)畫出時(shí)序波形圖。運(yùn)行12進(jìn)制Multisim7文件：12進(jìn)制.ms7

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟 40五、實(shí)訓(xùn)思路總結(jié)

1、八進(jìn)制的進(jìn)位與清零設(shè)計(jì) (1)用一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器； (2)原進(jìn)位輸出端不用； (3)用一個(gè)非門作如下連接

五、實(shí)訓(xùn)思路總結(jié)41五、實(shí)訓(xùn)思路總結(jié) (3)用一個(gè)非門作如下連接

1000時(shí)輸出低電平低電平用清零低電平用于進(jìn)位非門五、實(shí)訓(xùn)思路總結(jié)1000時(shí)輸出低電平低電平用清零低電平用于4274LS160為八進(jìn)制可預(yù)置同步計(jì)數(shù)器連接圖74LS160為八進(jìn)制可預(yù)置同步計(jì)數(shù)器連接圖43五、實(shí)訓(xùn)思路提示

1、十二進(jìn)制的進(jìn)位與清零設(shè)計(jì) (1)用兩個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成一個(gè)十二進(jìn)制位； (2)高位原進(jìn)位端不用，低位進(jìn)位端連向高位進(jìn)位端； (3)用低位的右數(shù)第2位與高位的右數(shù)第1位連向與非門輸出端連向清零與進(jìn)位。 (4)示意圖五、實(shí)訓(xùn)思路提示44五、實(shí)訓(xùn)思路提示 (4)示意圖

00010010兩個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器高位是1代表10低位是2去清零去進(jìn)位五、實(shí)訓(xùn)思路提示00010010兩個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器高位是1代表4574LS160為十二進(jìn)制可預(yù)置同步計(jì)數(shù)器連接圖74LS160為十二進(jìn)制可預(yù)置同步計(jì)數(shù)器連接圖46六、實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求及實(shí)訓(xùn)注意事項(xiàng) 1、總結(jié)實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法； (1)如何完成進(jìn)位；(2)如何完成清零； 2、工作波形必須畫在方格紙上或畫在AutoCAD文檔 并上交電子文檔。

3、注意事項(xiàng)： (1)認(rèn)真閱讀數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱使用說明書； (2)仔細(xì)查閱74LS160集成塊參數(shù)表； (3)嚴(yán)格履行集成塊的領(lǐng)用與歸還手續(xù)