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实验四 计数译码和显示电路大山中原工学院 实验四 计数、译码和显示电路 一、实验目的 1、掌握中规模集成计数器的逻辑功能和使用方法； 2、了解译码器与显示器的作用； 3、学习集成触发器构成计数器的方法； 二、实验要求 1、画出74LS90外引线排列图，复位/计数功能表； 2、根据74LS90的逻辑电路图，熟悉其各种功能； 3、画出实验要求实现的六进制、九进制、七进制、二十四进制以及六十进制的接线逻辑图； 4、复习计数器电路的工作原理； 5、复习实现任意进制计数的方法。 三、主要实验设备 数字逻辑箱一个 示波器一台 万用表一个 型号为74LS90、74LS20、74LS00等的集成逻辑门若干 四、实验原理 计数器是典型的时序逻辑电路，它用来累计和记忆输入脉冲的个数。计数是数字系统中很重要的基本操作，集成计数器是最广泛应用的逻辑部件之一。 梦魂之屋 1 中原工学院 计数器种类较多，按构成计数器中的多触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器；根据计数制的不同，分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器；根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等。 中规模集成同步计数器的产品型号比较多，其电路结构是在基本计数器(如二进制计数器、二-十进制计数器)的基础上增加了一些附加电路，以扩展其功能。 74LS90是具有分别进行二进制计数和五进制计数的电路，它可以连成8421码或5421码的十进制计数器。作二进制计数时，计数输入用CPA为输入端，QA梦魂之屋 2 中原工学院 为输出端；作五进制计数时，计数输入用CPB为输入端，而QB、QC、QD为输出端。按接线方式不同构成8421码或5421码十进制计数器，复位“0”时，输入端R0(1)和R0(2)皆为高电平，置位“9”时，S9(1)和S9(2)皆为高电平；用作计数时，S9(1)和S9(2)其中之一或两者同时接低电平，R0(1)和R0(2)其中之一或两者同时接低电平(接地)；若输出QA与输入CPB相连接，则作BCD计数。 在数字系统中，常常需要将被测量或数值运算结果用十进制数码显示出来。由于显示器件和显示方式不同，其译码电路也不相同。常用的是七段显示，如图所示。当给其中某些段加有一定驱动电压或电流时，这些段发光，显示出相应的十进制数码。把输入的二-十进制代码转换成十进制数码各段驱动信号的电路为显示译码器。 (b) 图4.1 七段显示的数字图形 五、实验内容和步骤 1、验证74LS90功能 1) 将74LS90电源和接地端分别接好，将R0、S9之一接地，将QA、QB、QC和QD接数字实验箱上译码器输入端A、B、C和D端，CPA接单次脉冲。梦魂之屋 3 中原工学院 按动数次，观察显示器数字，说明此时是几进制。 2) 将CPA悬空(或接高电平)，将CPB接单次脉冲，按动数次，说明此时是几进制。 3) 将CPB接QA，CPA接单次脉冲或连续脉冲，观察此时为几进制。 4) 仍然按照步骤3)所示进行连线，将R0(1)、R0(2)悬空，将S9之一接地，观察此时显示的数字；然后将R0之一接地，将S9(1)、S9(2)悬空，观察此时显示的数字；当R0(1)、R0(2)、S9(1)、S9(2)都悬空，观察此时显示的数字，说明R0和S9的优先级别。将观察结果填入表中(表格自拟)。 2、用74LS90实现N进制(反馈归零法) 1) 将74LS90接成六进制计数器，将CPA接12Hz的连续脉冲，观察数码管数字，验证其是几进制。 清零后，逐个送入单次脉冲，观察并记录QA、QB、QC、QD状态。 将单次脉冲改为1Hz的连续脉冲，观察并记录QA、QB、QC、QD的状态。 2) 将74LS90接成九进制计数器，CPA接连续脉冲，同步骤1)，观察显示数字与波形。 3) 将74LS90接成七进制计数器，CPA接连续脉冲，同步骤1)，观察显示数字与波形。 3、用74LS90实现N>10的任意进制计数器 1) 用两片74LS90接成二十四进制，用反馈归零法，不用门电路实现之； u N=24，先将每一片90接成十进制，再将两片90级联成10×10=100进制计数器。 梦魂之屋 4 中原工学院 u 写出SN的状态(异步清零): u .求归零逻辑: u 画连线图 SN= (0010 0100)8421 R01=R02=Q1(十位)Q2(个位) u 时序图和状态图： 六、实验注意事项 1、74LS90芯片的电源端、接地端与其它芯片不同，注意接法，严禁接错。 梦魂之屋 5 中原工学院 七、实验总结： 通过本次实验，我对计数器有了新的认识，从它的原理图和分布图，我更充分的了解了计数器。 对于不同的计数器，我们都要了解它的知识，只要这样，在用的时候我们才会心里有底。我们也可以拿得起放得下。 通过实验，我也学会了用计数器来实现不同的进制。但我们要注意：在用置数法和清零法有很大的区别。 置数法，我们要考虑开始数据的输入；但清零法却不用考虑，可以任意输入。 大家好：谢谢大家的支持！ 咱们资源共享！ 大家也看看我的店铺,增加人气！ 梦魂之屋： 谢谢！Thank you。 梦魂之屋 6