实验八 设计任意进制计数器一、实验目的掌握中规模集成计数器的使用方法及功能测试方法。二、实验内容及要求采用（74LS192）复位法或预置数法设计一个三位十进制计数器。要求各位同学设计的计数器的计数容量是自己学号的最后三位数字。三、设计过程74LS192是中规模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，其引脚排列如图所示。74LS192（CC40192）的功能如下表所示。CR：清除端CPu：加计数端：置数端CPD：减计数端：非同步进位输出端：非同步借位输出端 D3、D2、D1、D0：数据输入端 Q3、Q2、Q1、Q0：输出端 74LS192引脚排列图表74LS192（CC40192）的功能输 入端输 出端功能CRCPuCPDD3D2D1D0Q3Q2Q1Q010000清零00dcbadcba置数01100001001加 计 数1001时=001110010000减 计 数0000时=0用M进制集成计数器可以构成N（任意）进制的计数器。通常用反馈清零法和反馈置数法。当计数器的计数NM时，则要用多片M进制计数器构成。其计数规律为：当低位计数器没有达到计数的最大值时，如74LS192的1001时，其高位芯片应处于保持状态，只有当低位芯片计数达到最大值时，给相邻的高位芯片计数器发一个信号，使其脱离保持状态，进入计数状态。现以233为例为计数容量进行设计。由于233为三位数，因此需用三块74LS192。1、清零法：CR（RD）（Q1Q0）百（Q1Q0 ）拾（Q1）个初态：0000终态：2331232即：0010 0011 0010状态转换图：（略）2、置数法：由于74LS192是具有异步清零、置数功能的十进制计数器，因此保留哪233种状态，方法有多种。下图是其中两种置数法。犹以最后一种使用器件最少，接线最为简单。方案一：方案三：（Q1Q0）百（Q1Q0 ）拾（Q2Q0）个（或）初态：0000（或1000332668）终态：3321331即：0011 0011 0001（或999）四、实验用仪器、仪表 数字电路实验箱、万用表、74LS192、74LS00、74LS20、74LS08等五、实验步骤清零法：1 检查导线及器件好坏（即加上电源后，按74LS192的功能表进行检测）。2 按上图连接电路。、CPD分别接逻辑开关并置为高电平，百位（74LS192（3）、拾位、个位的Q3、Q2、Q1、Q0分别接发光二极管或数码管，计数脉冲接手动或1Hz时钟脉冲。检查无误后接通电源。3 加入CP进行测试并检查结果是否正确，如有故障设法排除。4 结果无误后记录数据后拆线并整理实验设备。实验数据如下：百位拾位个位CPQ3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q010000000000002000000000001300000000001040000000000115000000000100331001100110000334000000000000实验证明，实验数据与设计值完全一致。设计正确。置数法：1. 检查导线及器件好坏（即加上电源后，按74LS192的功能表进行检测）。2. 按上图连接电路。CR、CPD分别接逻辑开关并置为高电平，百位（74LS192（3）、拾位、个位的Q3、Q2、Q1、Q0分别接发光二极管或数码管，计数脉冲接手动或1Hz时钟脉冲。检查无误后接通电源。3. 加入CP测试并检查结果是否正确，如有故障设法排除。4. 结果无误后记录数据后拆线并整理实验设备。实验数据如下：百位拾位个位CPQ3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q010000000000002000000000001300000000001040000000000115000000000100331001100110000334000000000000实验证明，实验数据与设计值完全一致。设计正确。六、设计和实验过程的收获与体会。1、设计过程的收获与体会： 设计前要确定是用清零法还是置数法。 要将状态表列出。特别是置数法，要保留哪几种状态方法有多种。 可用Electronics Workbench进行仿真。以验证设计正确与否。2、实验过程的收获与体会：CC40192的CR、CPD端不能悬空； 出现故障时，首先检查电源，然后检查CP，CR、CPD端的电平状态。如不相符，则可能存在断路现象。如相同，可能存在设计错误，或者可能器件已损坏。 实验逻辑电路图最好把集成块的引脚标上，以便接线和检查。