;任务提出;任务分析;当第十六个CP脉冲下降沿到来时,计数器状态全部重新复位到Q3Q2Q1Q0=0000。以后,当CP脉冲下降沿到来时,计数器开始新的计数周期。
本设计采用74LS193为四位二进制可逆计数器。基本功能如下:
预置并行数据:当预置并行数据控制端LD为低电平时,不管CP状态如何,可将预置数P0P1P2P3置入计数器(为异步置数);当LD为高电平时,禁止预置数。
可逆计数:当计数时钟脉冲CP加到Cpu端且Cpu为高电平时,在CP上升沿作用下进行加计数;当计数时钟脉冲CP加到CPL端且为高电平时,在CP上升沿作用下进行减计数。
本任务中当开关置1表明脉冲从74LS193的Cpu端输入,即加计数,计数器按0、1。。。。计数,输出端Q3—Q0输出相应的四位二进制数,作为74LS154的输入,74LS154是4-16线译码器,其输出的每个脚上分别接一个发光二极管,当计数从0到15时,输出分别为Y0。。。。Y15低电平,这样发光二极管就按顺序点亮,实现循环。如果输入计数脉冲从74LS193的Cpu端输入,则计数为减计数,发光二极管的顺序相反循环点亮。;;相关知识;常见的十进制计数器的集成器件有4位同步的74LS160与CC40160(直接清除)、74LS162与CC40162(同步清除)、74LS168(可预置可逆)、74LS190(可预置可逆)、74LS192与CC40192(可预置可逆)、74LS390(双4位)、74LS490(双4位)、74LS568(可预置可逆三态)、74LS690(可逆直接清除三态)、74LS692(可预置同步清除三态)、74LS696(可逆直接清除三态)。其它型号还有74LS176(可预置二—五—十进制)、74LS290(异步二—五—十进制)、74LS196(可预置二—五进制)、CC40102(可预置2位减法)、CC40103(可预置8位减法)。
下面介绍两种中规模集成计数器。;;1)功能简介;表3-4-14位同步二进制计数器74LS161功能表;在了解其逻辑功能的基础上,现在来理解逻辑符号中各引脚功能的含义。;①采用置0复位法;?;?;②采用预置数复位法;?;图3-4-5用CO置最小数法构成十进制计数器;④采用级联法构成任意进制计数器;除了采用级联置零复位法构成任意进制计数器外,也可采用级联进位输出置最小数法来实现。图3-4-7为用这种方法构成的125进制计数器。在图中只要将预置数置为28-125=131,即要求2D3、1D1、1D0接高电平,其余各置数端接低电平。;电路由四个主从JK触发器和三个与非门组成。为了增加使用的灵活性,触发器F0独立构成二进制计数器,它以CP0为计数脉冲输入端,以Q0为输出端。触发器F1、F2、F3构成五进制计数器,它们以CP1为计数脉冲输入端,以Q3为输出端。若在芯片外部将Q0与CP1相连,并将CP0为计数脉冲输入端,则在Q3Q2Q1Q0获得8421码的十进制输出;若在芯片外部将Q3与CP0相连,并将CP1为计数脉冲输入端,则在Q3Q2Q1Q0获得5421码的十进制输出。;②置9功能
当S9(1)、S9(2)全为1时,不论其它控制端为何状态,计数器被置成9,即Q3Q2Q1Q0=1001。置9功能也是异步方式。
③计数功能;;图3-4-10为用两片74LS290构成的48进制计数器。在图中高位和低位计数器仍接成8421码的十进制计数器,并将低位进位端Q3与高位CP0相连,然后将48所对应的输出状态译成两个芯片的置0信号。当计数到48个CP脉冲时,计数器的低位也就是十进制的个位,它的状态为1000(即8),而计数器的高位也就是十进制的十位,其状态为0100(即4),它们在48个CP脉冲输入后都置成0。这样就构成了M=48的计数器。;3.二进制加/减可逆计数器;1)74LS193的逻辑功能;2)工作原理;3)二进制可逆计数器74LS193加法计数功能测试;4)二进制可逆计数器74LS193减法计数功能测试;二、十进制计数器;2.十进制加减可逆计数器74LS192逻辑功能表;3.工作原理;任务实施;检测所用的芯片(74LS0074LS19374LS154发光二极管),按图4-1连接电路。先在电路板上插好芯片。在插接器件时,要注意芯片的豁口方向。同时要保证芯片的引脚与插座接触良好,引脚不能弯曲或折断。指示灯的正、负不能接反。在通电前先用万用表检测各芯片的电源接线是否正确。
三、电路调试
首先把脉冲发生电路输出的脉冲信号(可用函数信号发生器产生脉冲信号)接入74LS193的Cpu(5脚)端,这时观察发光二极管点亮情况,注意脉冲的频率,如果高于24HZ,人眼就分辨不出,所以要求脉冲频率要低。可用电路搭建秒信号发生器。;四、电路