上海理工大学电工电子实验中心上海理工大学电工电子实验中心数字电子技术实验数字电子技术实验( (实验实验7)7)实验七 任意进制计数器一一 实验目的实验目的1.1.了解中规模集成电路的逻辑功能和各控制端的作用。了解中规模集成电路的逻辑功能和各控制端的作用。2.2.熟悉集成计数器熟悉集成计数器74LS9074LS90的级联扩展。的级联扩展。3.3.掌握用集成计数器掌握用集成计数器74LS9074LS90实现任意进制计数的方法。实现任意进制计数的方法。 二二 预习要求预习要求1.1.查找手册，熟悉查找手册，熟悉74LS9074LS90的管脚排列及逻辑功能。的管脚排列及逻辑功能。2.2.掌握用反馈归零法设计任意进制计数器的方法。掌握用反馈归零法设计任意进制计数器的方法。3.3.思考题：思考题：（1 1）欲构成二进制计数器，计数脉冲接至哪一个）欲构成二进制计数器，计数脉冲接至哪一个CPCP端？端？（2 2）欲构成五进制计数器，计数脉冲接至哪一个）欲构成五进制计数器，计数脉冲接至哪一个CPCP端？端？（3 3）欲构成二）欲构成二- -五五- -十进制（十进制（84218421码十进制）计数器，码十进制）计数器，CP0CP0、CP1CP1如何连接？如何连接？三三 实验内容与实验原理实验内容与实验原理集成计数器集成计数器74LS9074LS90的逻辑图的逻辑图1. 1. 1. 1. 二进制二进制2. 2. 五进制五进制3. 3. 十进制十进制时钟时钟输出输出CP1CP1Q3Q3 Q2Q2 Q1Q10 00 00 00 01 10 00 01 12 20 01 10 03 30 01 11 14 41 10 00 05 50 00 00 0时钟时钟输出输出CP0CP0Q0Q00 00 01 11 12 20 0集成计数器集成计数器集成计数器集成计数器74LS9074LS9074LS9074LS90的逻辑功能的逻辑功能的逻辑功能的逻辑功能集成计数器集成计数器集成计数器集成计数器74LS9074LS9074LS9074LS90的引脚图的引脚图的引脚图的引脚图 二进制时二进制时钟信号钟信号 五进制五进制时钟信号时钟信号清零输清零输入端入端置置9 9输入输入端端计数输计数输出端出端2.2.2.2.用用用用74LS9074LS9074LS9074LS90实现任意模（实现任意模（实现任意模（实现任意模（M M M M）的计数器）的计数器）的计数器）的计数器反馈反馈归零法归零法( (复位法复位法) )设计任意进制计数器的思路：设计任意进制计数器的思路：(1) (1) 1010以内的以内的M M进制进制(2) 10(2) 10到到100100以内的以内的M M进制进制 a.a.由两片由两片( (个位和十位个位和十位)74LS90)74LS90扩展构成扩展构成100100进制进制; ; 扩展扩展连接方法连接方法: :两芯片均连接成十进制，时钟脉冲从个位两芯片均连接成十进制，时钟脉冲从个位CP0 CP0 进，进，个位的个位的Q3Q3与十位芯片的与十位芯片的CP0CP0相连即可。相连即可。 b.b.把把M M进制所对应的十位，个位芯片上输出为进制所对应的十位，个位芯片上输出为1 1的端相与的端相与后反馈到四个清零端，作为个位和十位的计数满整体清零信后反馈到四个清零端，作为个位和十位的计数满整体清零信号。号。用用74LS9074LS90实现实现6 6进制计数，逻辑电路图如下：进制计数，逻辑电路图如下：用两片用两片74LS9074LS90实现实现100100进制计数，逻辑电路图如下：进制计数，逻辑电路图如下：例：用例：用74LS9074LS90实现实现1515进制计数，画出逻辑电路图。进制计数，画出逻辑电路图。注意：对于注意：对于M M进制，进制，M M数值用于清零，计数为数值用于清零，计数为0 0到到M-1M-1。3.3.3.3.用用用用74LS9074LS9074LS9074LS90实现模为实现模为实现模为实现模为15151515的计数器，有哪几种方法，试用实验的计数器，有哪几种方法，试用实验的计数器，有哪几种方法，试用实验的计数器，有哪几种方法，试用实验验证之。验证之。验证之。验证之。(1)(1)方法一方法一: :反馈归零法反馈归零法( (复位法复位法) )(2)(2)方法二方法二: :级联法级联法，M M为为1515；15=3515=35，用两片，用两片74LS9074LS90，一片实现，一片实现3 3进制，一片实现进制，一片实现5 5进制，再将两片进行级联即可。进制，再将两片进行级联即可。1.74LS901.74LS90功能测试。功能测试。 (1) (1)验证验证74LS9074LS90的清的清“0”“0”、置、置“9”“9”功能。功能。 (2) (2)按功能表将按功能表将74LS9074LS90接成二进制计数器，画出逻辑图。接成二进制计数器，画出逻辑图。 (3) (3)按功能表将按功能表将74LS9074LS90接成五进制计数器，画出逻辑图。接成五进制计数器，画出逻辑图。 (4) (4)按功能表将按功能表将74LS9074LS90接成二接成二- -五五- -十进制计数器（即十进制计数器（即84218421码十码十进制计数器），画出逻辑图并列出状态表。进制计数器），画出逻辑图并列出状态表。2.2.根据与非门的逻辑功能，检测芯片的好坏。根据与非门的逻辑功能，检测芯片的好坏。3.3.用用74LS9074LS90实现任意模（实现任意模（M M）计数器）计数器 (1) (1)用复位法实现用复位法实现84218421码模码模6 6计数器。计数过程用发光二极管显计数器。计数过程用发光二极管显示，实验结果用状态表表示。示，实验结果用状态表表示。 (2) (2)用复位法或级联法实现用复位法或级联法实现84218421码模码模1515计数器，计数过程用发计数器，计数过程用发光二极管显示，实验结果用状态表表示。光二极管显示，实验结果用状态表表示。四四 实验步骤实验步骤1.1.芯片使用前不进行功能好坏的检测。芯片使用前不进行功能好坏的检测。2.2.电源连接不正确，接地点接到电源连接不正确，接地点接到-5V-5V上或接到模拟电子实验箱上或接到模拟电子实验箱的电源上，非常危险，上电后芯片可能烧毁。的电源上，非常危险，上电后芯片可能烧毁。3.3.逻辑开关电平前的发光二极管不亮，检查进入数字实验箱逻辑开关电平前的发光二极管不亮，检查进入数字实验箱的电源连接线断。的电源连接线断。4.4.实验箱电源连接正确，电路自查确定无误后，电路验证还实验箱电源连接正确，电路自查确定无误后，电路验证还是不正确的情况下进行下面的排错检查：是不正确的情况下进行下面的排错检查： (1) (1)检查芯片的电源和地的电平是否正确（注意电源和地检查芯片的电源和地的电平是否正确（注意电源和地的引脚号）。的引脚号）。 (2) (2)芯片的置数端和清零端是否连接正确。芯片的置数端和清零端是否连接正确。 (3) (3)时钟信号输入是否正确。时钟信号输入是否正确。 (4) (4)从输出端按逻辑功能状态往前一步一步排查。从输出端按逻辑功能状态往前一步一步排查。五五 常见问题常见问题1.1.对实验过程中出现的问题进行分析讨论。对实验过程中出现的问题进行分析讨论。2.2.回答思考题，按要求写好实验报告。回答思考题，按要求写好实验报告。六六 实验总结实验总结