《實(shí)驗(yàn)五集成計(jì)數(shù)器與移位寄存器》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《實(shí)驗(yàn)五集成計(jì)數(shù)器與移位寄存器（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、實(shí)驗(yàn)四 集成計(jì)數(shù)器與移位寄存器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用, 熟悉中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器的邏輯功能及使用方法,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器的功能擴(kuò)展,了解集成譯碼器及顯示器的應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)設(shè)備：數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái),實(shí)驗(yàn)器件：74LS00、74LS161、74LS191、74LS194各1片,二. 實(shí)驗(yàn)儀器及器件,,掌握用74LS194設(shè)計(jì)任意模值的扭環(huán)計(jì)數(shù)器的方法,,74LS161的邏輯功能示意圖 74LS161的管腳排列,74LS161功能表,,三、實(shí)驗(yàn)原理, 集成四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS161,74LS161時(shí)序波形圖,,,利用161實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器,1）清零法,74LS161是異步清零，根據(jù)設(shè)計(jì)要
2、求寫反饋清零函數(shù),上式中： “M”為所求計(jì)數(shù)器的模值，“”為反饋的二進(jìn)制代碼,,,例：采用清零法，用161設(shè)計(jì)一個(gè)模11的加法計(jì)數(shù)器,2）置數(shù)法,當(dāng)置數(shù)出初值為0時(shí)， 由于74LS161是同步置數(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求寫反饋置數(shù)函數(shù),“M”為計(jì)數(shù)器的模值。,例：采用置數(shù)法，用161設(shè)計(jì)一個(gè)0-9的加法計(jì)數(shù)器,返回,,當(dāng)置數(shù)的初值不為0 時(shí)，畫出所要求的全部狀態(tài)，在最后一個(gè)狀態(tài)取反饋使LD為0即可。 如：使用74LS161設(shè)計(jì)4-9的加法計(jì)數(shù)器。, 4位二進(jìn)制可逆（加減）計(jì)數(shù)器74LS191,74LS191是集成4位同步二進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器，可以執(zhí)行十六進(jìn)制加/減法計(jì)數(shù)及異步置數(shù)功能。,,詳細(xì)引腳功能參見課
3、本 231頁(yè),74LS191功能表,加計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)時(shí)，使用與非門，取1反饋,減計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)時(shí)，使用或門，取0反饋,在只提供二輸入與非門的情況下，如何替代或門？,i.移位寄存器的功能： 在數(shù)字系統(tǒng)中能寄存二進(jìn)制信息，并進(jìn)行移位的邏輯部件稱為移位寄存器。 Ii. 集成移位寄存器74LS194功能： 具有 左移位、 右移位、清零、數(shù)據(jù)并入/并出、并入/串出等多種功能。,移位寄存器74LS194,,iii、74LS194的功能表,d0,0,0,0,,,保 持,,,,,,,0,1,左移輸入0,0,Q3,Q2,Q1,,,,,,,1,1,左移輸入1,1,Q3,Q2,Q1,,,,,,1,,0,1,1,右移輸入0
4、,Q2,Q1,Q0,0,,,,,0,,,1,0,1,右移輸入1,Q2,Q1,Q0,1,,,,,1,,,1,0,1,并行置數(shù),d3,d2,d1,d0,d3,d2,d1,,,,1,1,1,,保 持,,,,,,,0,,,1,置零,0,0,0,0,,,,,,,,,,0,Q3,Q2,Q1,Q0,D3,D2,D1,D0,DSR,DSL,CP,M0,M1,CR,說明,輸 出,輸 入,,,,,,,,,,,,Q3,Q2,Q1,Q0,M1,M0,DSL,DSR,CP,CR,,CT74LS194,D3,D2,D1,D0,CR,,,,,,,,74LS194構(gòu)成的順序脈沖發(fā)生器及其波形,iv. 移位寄存器的
5、應(yīng)用 ： 移位寄存器構(gòu)成的計(jì)數(shù)器在實(shí)際工程中經(jīng)常用到。 如用移位存器構(gòu)成環(huán)形計(jì)數(shù)器、扭環(huán)形計(jì)數(shù)器和順序脈沖發(fā)生器等。,74LS194構(gòu)成的七進(jìn)制扭環(huán)形計(jì)數(shù)器,74LS194構(gòu)成的六進(jìn)制扭環(huán)形計(jì)數(shù)器,請(qǐng)根據(jù)移位原理，自行推導(dǎo)其工作過程,,13進(jìn)制扭環(huán)計(jì)數(shù)器及其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,移位寄存器的級(jí)聯(lián),V.雙向移位寄存器設(shè)計(jì),工作原理： 當(dāng)X=1時(shí)，M1=0，M0=1，執(zhí)行右移功能； n=3，其模值M=23=6； 當(dāng)X=1時(shí)，M1=1，M0=0，執(zhí)行左移功能。 n=3，其模值M=23-1=5。,n ：代表環(huán)內(nèi)包圍的輸出端的個(gè)數(shù)； 如果是通過二輸入與非門取反饋?zhàn)饕迫霐?shù)據(jù)，則為奇數(shù)模，M=2n-1 如果是通過
6、非門取反饋?zhàn)饕迫霐?shù)據(jù)，則為偶數(shù)模，M=2n。, 顯示及譯碼,計(jì)數(shù)器輸出端的狀態(tài)反映了計(jì)數(shù)脈沖的多少 ，通過譯碼器和顯示器把計(jì)數(shù)器的輸出顯示為相應(yīng)的數(shù)。, LED發(fā)光二極管也用作計(jì)數(shù)器狀態(tài)顯示，但讀取狀態(tài)時(shí)不如數(shù)碼管直觀。, 二---十進(jìn)制譯碼器用于將二---十進(jìn)制代碼譯成十進(jìn)制數(shù)字，去驅(qū)動(dòng)十進(jìn)制的數(shù)字顯示器件，顯示09十個(gè)數(shù)字。數(shù)碼管是一種常用的數(shù)字顯示器件。,,數(shù)碼管段結(jié)構(gòu),計(jì)數(shù)、譯碼、顯示接口圖,實(shí)驗(yàn)箱上已將譯碼器芯片和數(shù)碼管連接好，實(shí)驗(yàn)時(shí)只要將十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端Q3Q2Q1Q0直接連接到譯碼器的相應(yīng)輸入端DCBA，即可顯示數(shù)字09 。,數(shù)碼管顯示方式,,,LED顯示方式,二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的
7、輸出端Q3Q2Q1Q0 直接連接四個(gè)LED燈，通過LED燈 的亮滅，即可反映計(jì)數(shù)器的狀態(tài) 。,,,,,,計(jì)數(shù)器,,CP, 數(shù)碼管只能顯示0-9對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制信息 LED能顯示任意的二進(jìn)制信息,,,計(jì)數(shù)器又稱分頻器，N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的進(jìn)位輸出脈沖就是輸入脈沖的N分頻。 N進(jìn)制計(jì)數(shù)器可直接作N分頻器。 計(jì)數(shù)器的有效狀態(tài)數(shù)、模數(shù)和分頻系數(shù)是同一含義。,分頻器,,,計(jì)數(shù)器的Q3Q2Q1Q0輸出分別對(duì)應(yīng)16分頻、8分頻、4分頻、2分頻、,,,四、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求,3. 用74LS191及74LS00設(shè)計(jì)一個(gè)94的減法計(jì)數(shù)器。通過LED或數(shù)碼管觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果；,4.用74LS194及74LS00設(shè)計(jì)一雙
8、向移位扭環(huán)形計(jì)數(shù)器，要求右移時(shí)M=7，左移時(shí)M=8，通過LED觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。,1. 用74LS161及74LS00設(shè)計(jì)一個(gè)3B的加法計(jì)數(shù)器，通過LED并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果；,2. 用74LS191及74 LS00設(shè)計(jì)一個(gè)29的加法計(jì)數(shù)器。通過LED或數(shù)碼管觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果；,在只提供二輸入與非門的情況下，如何替代三輸入與非門？,注：為便于觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，CP可選用1Hz、2Hz連續(xù)脈沖，或選用單次脈沖；,,,一、如何用二輸入與非門代換三輸入與非門？,二、如何用與非門替代或門？,注意：在實(shí)驗(yàn)室只提供了74LS00二輸入與非門，若設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了三輸入與非門，或者或門，均需適當(dāng)變換表達(dá)式，通過二輸入與非門74LS00實(shí)現(xiàn)。,五、思考題,2片161最大可以實(shí)現(xiàn)多少分頻？ 共陰極和共陽(yáng)極數(shù)碼管有何區(qū)別？,六、預(yù)習(xí)要求,1、復(fù)習(xí)有關(guān)計(jì)數(shù)器部分內(nèi)容,了解74LS161、 74LS191的功能。 2、 擬出實(shí)驗(yàn)中所需測(cè)試表格。 3、 能畫出用74LS161、74LS191整體反饋置數(shù)的方 法構(gòu)成不同進(jìn)制的電路圖。,
實(shí)驗(yàn)五集成計(jì)數(shù)器與移位寄存器
