計數(shù)器與移位寄存器及應(yīng)用課件

主講教師：王通明副教授項目七、計數(shù)器應(yīng)用實訓主講教師：王通明副教授項目七、計數(shù)器應(yīng)用實訓1

前言 一、實訓目的 二、實訓原理 三、實訓儀器 四、實訓內(nèi)容與步驟 五、注意事項 六、思考題 前言2前言

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

前言374LS160為十進制可預(yù)置同步計數(shù)器連接圖通過雙擲開關(guān)S、A的切換，觀察計數(shù)/保持情況請看Multisim7仿真計數(shù)器演示74LS160為十進制可預(yù)置同步計數(shù)器連接圖通過雙擲開關(guān)S、4一、實訓目的 1、掌握計數(shù)器的使用方法； 2、掌握實現(xiàn)任意進制計數(shù)器的應(yīng)用； 3、熟悉Multisim7仿真軟件的使用； 4、進一步提高使用示波器的能力。一、實訓目的5二、計數(shù)器工作原理1、74LS160計數(shù)器實物圖共有16個腳、編號從1到16，8腳接地，16腳接5伏直流電源二、計數(shù)器工作原理實物圖共有16個腳、編號從1到16，8腳接6對計數(shù)器一般功能要求1、初始功能：

(1)清零–計數(shù)從0開始(2)置初值–計數(shù)從一個初值開始2、切換功能：

(1)開始/禁止–給計數(shù)一個時間區(qū)間(2)計數(shù)/保持–可以剔除某些數(shù)據(jù)

3、輸出功能：(1)輸出–把計數(shù)結(jié)果顯示在數(shù)碼管上(2)進位–按照原設(shè)計規(guī)定進位對計數(shù)器一般功能要求774LS160為十進制可預(yù)置同步計數(shù)器邏輯符號15.進位輸出端3.4.5.6.初始數(shù)據(jù)輸入端7.10.計數(shù)/保持控制端2.時鐘脈沖輸入端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為十進制可預(yù)置同步計數(shù)器邏輯符號15.進位輸出874LS160計數(shù)器設(shè)置與功能分析

計數(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，當時鐘信號CLK上升沿計數(shù)保持：ENP*ENT=0進位：在RCO輸出低電平輸出：在QA、QB、QC、QD管腳同步并行輸出二進制數(shù)74LS160計數(shù)器設(shè)置與功能分析計數(shù)器清零：給~CLR低974LS160計數(shù)器的置數(shù)、計數(shù)、保持功能分析74LS160計數(shù)器的置數(shù)、計數(shù)、保持功能分析1074LS160計數(shù)器功能分析1、初始功能：(1)清零1.腳低電平：通常在清零和進位時采用74LS160計數(shù)器功能分析1.腳低電平：通常在清零和進位時1174LS160計數(shù)器功能分析1、初始功能：(2)置初值9.低電位1.高電位74LS160計數(shù)器功能分析9.低電位1.高電位1274LS160計數(shù)器功能分析2、計數(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，時鐘脈沖才能輸入74LS160計數(shù)器功能分析7.高電位10.高電位9.高電位1374LS160計數(shù)器功能分析2、保持功能：(2)保持–ENP和ENT任一腳低電平，計數(shù)將保持。

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

1112131415QDQCQBQARCO1010074LS160計數(shù)器功能分析1112131415QDQCQB1674LS160為十進制可預(yù)置同步計數(shù)器功能總結(jié)15.進位輸出端3.4.5.6.初始數(shù)據(jù)輸入端7.10.計數(shù)/保持控制端2.時鐘脈沖輸入端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為十進制可預(yù)置同步計數(shù)器功能總結(jié)15.進位輸出1774LS160為十進制可預(yù)置同步計數(shù)器工作過程分析同步并行置數(shù)控制管腳設(shè)置計數(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)計數(shù)控制時鐘脈沖清零管腳設(shè)置×表示任意狀態(tài)74LS160為十進制可預(yù)置同步計數(shù)器工作過程分析同步并行置1874LS160計數(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計數(shù)器外圍器件配置1974LS160計數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件：

(1)直流源

實物圖仿真器件符號74LS160計數(shù)器外圍器件配置實物圖仿真器件符號2074LS160計數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (2)與非門

實物圖仿真器件符號本實訓用于十二進制進位74LS160計數(shù)器外圍器件配置實物圖仿真器件符號本實訓用于2174LS160計數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (3)非門

實物圖仿真器件符號本實訓用于八進制進位74LS160計數(shù)器外圍器件配置實物圖仿真器件符號本實訓用于2274LS160計數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件： (4)信號源

實物圖仿真器件符號通常把生產(chǎn)實際中的開關(guān)量通過某種器件轉(zhuǎn)換成方波供計數(shù)器計數(shù)74LS160計數(shù)器外圍器件配置實物圖仿真器件符號通常把生產(chǎn)2374LS160計數(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)

實物圖仿真器件符號只適合需要通斷的場合74LS160計數(shù)器外圍器件配置實物圖仿真器件符號只適合需要2474LS160計數(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)

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

(7)數(shù)碼管

實物圖仿真器件符號仿真器件符號已包含了譯碼器器件74LS160計數(shù)器外圍器件配置實物圖仿真器件符號仿真器件符2674LS160計數(shù)器外圍器件配置4、執(zhí)行所需的外圍器件：

(8)發(fā)光管

實物圖仿真器件符號仿真器件符號只需畫一根線即可。74LS160計數(shù)器外圍器件配置實物圖仿真器件符號仿真器件符27三、實驗儀器設(shè)備 1、數(shù)字邏輯實驗箱 一臺 2、雙蹤示波器 一臺 3、數(shù)字萬用表 一塊 4、集成塊 若干 (1)74LS160 10進制計數(shù)器 2塊 (2)74LS04 非門 1塊 (3)74LS03 與非門 1塊

三、實驗儀器設(shè)備28三、實驗儀器設(shè)備 5、實訓方法與器件 (1)常用組件：計數(shù)器、信號發(fā)生器、數(shù)碼顯示器 (2)使用方法：查手冊提供的功能表和工作波形圖 (3)設(shè)計要求：合理的選用器件，靈活地使用器件的 各輸入端，運用各種設(shè)計技巧完成所給任務(wù)。

注意各輸入端必須按要求接入電路。三、實驗儀器設(shè)備291、數(shù)字邏輯實驗箱1、函數(shù)信號源作為CLK的信號輸入；2、14腳插座作為計數(shù)器集成塊的插座；3、數(shù)碼顯示管作為計數(shù)器輸出；4、雙向開關(guān)作為CLK的手工調(diào)試信號。1、數(shù)字邏輯實驗箱1、函數(shù)信號源作為CLK的信號輸入；301-1、函數(shù)信號源按下方波鍵選擇函數(shù)信號源按下電源選擇200Hz的頻率比較適中把方波輸出連向計數(shù)器的CLK端1-1、函數(shù)信號源按下方波鍵選擇函數(shù)信號源按下電源選擇200311-2、計數(shù)器插座計數(shù)器管腳插孔接線~CLR~LOADCLK輸入ENTENP輸出RCO1-2、計數(shù)器插座計數(shù)器管腳插孔接線~CLR~LOADCLK321-3、十進制計數(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、十進制計數(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、二進制計數(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、二進制計數(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)信號源是否工作正常；2、查看計數(shù)器是否損壞；3、查看或調(diào)節(jié)函數(shù)信號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)信號源是否353、數(shù)字萬用表1、電阻檔可測量連線是否完好；2、電阻檔可測量管腳與插座之間連線是否完好；3、直流電壓檔可測量管腳信號是高電位還是低電位；3、數(shù)字萬用表1、電阻檔可測量連線是否完好；364、集成塊在俯視集成塊的視角下，從圓缺開始逆時針編號，1號開始標。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，從圓缺開始逆時針編號，1號開始標。4、集成塊在俯視集成塊的視角下，從圓缺開始逆時針編號，1號開37四、實訓內(nèi)容與步驟

1、試利用異步清零法及同步置數(shù)法將十進制計數(shù)器74SL160進行外圍元器件的正確連接，并用實驗驗證，同時畫出時序波形圖。 運行8進制Multisim7文件

四、實訓內(nèi)容與步驟 38四、實訓內(nèi)容與步驟

2、試利用異步清零法及同步置數(shù)法將十進制計數(shù)器74SL160接成同步八進制計數(shù)器。要求自行設(shè)計邏輯電路圖，并用實驗驗證，同時畫出時序波形圖。運行8進制Multisim7文件：10進制.ms7

四、實訓內(nèi)容與步驟 39四、實訓內(nèi)容與步驟

3、試利用異步清零法及同步置數(shù)法將十進制計數(shù)器74SL160接成同步十二進制計數(shù)器。要求自行設(shè)計邏輯電路圖，并用實驗驗證，同時畫出時序波形圖。運行12進制Multisim7文件：12進制.ms7

四、實訓內(nèi)容與步驟 40五、實訓思路總結(jié)

1、八進制的進位與清零設(shè)計 (1)用一個十進制計數(shù)器； (2)原進位輸出端不用； (3)用一個非門作如下連接

五、實訓思路總結(jié)41五、實訓思路總結(jié) (3)用一個非門作如下連接

1000時輸出低電平低電平用清零低電平用于進位非門五、實訓思路總結(jié)1000時輸出低電平低電平用清零低電平用于4274LS160為八進制可預(yù)置同步計數(shù)器連接圖74LS160為八進制可預(yù)置同步計數(shù)器連接圖43五、實訓思路提示

1、十二進制的進位與清零設(shè)計 (1)用兩個十進制計數(shù)器構(gòu)成一個十二進制位； (2)高位原進位端不用，低位進位端連向高位進位端； (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位。 (4)示意圖五、實訓思路提示44五、實訓思路提示 (4)示意圖

00010010兩個十進制計數(shù)器高位是1代表10低位是2去清零去進位五、實訓思路提示00010010兩個十進制計數(shù)器高位是1代表4574LS160為十二進制可預(yù)置同步計數(shù)器連接圖74LS160為十二進制可預(yù)置同步計數(shù)器連接圖46六、實訓報告要求及實訓注意事項 1、總結(jié)實現(xiàn)任意進制計數(shù)器的構(gòu)成方法； (1)如何完成進位；(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： (1)認真閱讀數(shù)字邏輯實驗箱使用說明書； (2)仔細查閱74LS160集成塊參數(shù)表； (3)嚴格履行集成塊的領(lǐng)用與歸還手續(xù)