1、n 计数器与分频器实验的讲课课件计数器与分频器实验的讲课课件7/31/20221.第1页，共20页。主要授课内容：主要授课内容：三、实验内容介绍三、实验内容介绍一、计数器与分频电路的简介一、计数器与分频电路的简介二二、所用芯片的功能表的简介所用芯片的功能表的简介7/31/20222.第2页，共20页。一、计数器与分频电路的简介一、计数器与分频电路的简介 计数器是数字系统中一种用得最多的时序逻辑计数器是数字系统中一种用得最多的时序逻辑部件，他的基本功能是记录输入脉冲的个数，可用部件，他的基本功能是记录输入脉冲的个数，可用于分频、定时、产生顺序脉冲和序列码以及数值运于分频、定时、产生顺序脉冲和序列
2、码以及数值运算等。算等。分频器是加法计数器和减法计数器的统称。分频器是加法计数器和减法计数器的统称。7/31/20223.第3页，共20页。二二、所用芯片的功能表的简介所用芯片的功能表的简介 本次实验所用的芯片为本次实验所用的芯片为74161,74161,了解了解7416174161芯片的芯片的功能是实验之前必须做的工作。功能是实验之前必须做的工作。7/31/20224.第4页，共20页。1 1、用、用7416174161芯片设计芯片设计M=7M=7的计数器，测试并记录的计数器，测试并记录CPCP、Q Q0 0、Q Q1 1、Q Q2 2、Q Q3 3各点波形。（各点波形。（P194 P194
3、 实验实验1 1）三、实验内容介绍三、实验内容介绍解：解：确定设计方案确定设计方案 用用7416174161芯片设计芯片设计M=7M=7的设计方案有两种：的设计方案有两种：清清“0”“0”法和置法和置“0”“0”法法7/31/20225.第5页，共20页。其次讨论：其次讨论：置置“0”“0”法，根据法，根据7416174161的功能表可知，它为同的功能表可知，它为同步置数则反馈函数按步置数则反馈函数按M-1M-1书写。用置书写。用置“0”“0”法实现法实现M=7M=7的计数器的优点在于它少用门和连线的计数器的优点在于它少用门和连线,它是实现它是实现M=7M=7计数器首选的电路。计数器首选的电路
4、。首先讨论：首先讨论：清清“0”“0”法，根据法，根据7416174161的功能表可知，它为的功能表可知，它为异步清零则反馈函数应按异步清零则反馈函数应按M M书写。用清书写。用清“0”“0”法实法实现现M=7M=7的计数器必须要考虑可靠清的计数器必须要考虑可靠清“0”“0”的问题，的问题，这样就会使电路要多增加两个与非门和一些连线，这样就会使电路要多增加两个与非门和一些连线，导致电路复杂不可取。导致电路复杂不可取。7/31/20226.第6页，共20页。通过以上分析，采用置零法实现通过以上分析，采用置零法实现M=7M=7计数器，则计数器，则其反馈函数按其反馈函数按S SM-1M-1写，写，即
5、：即：S SM-1M-1=（01100110）2 2。7/31/20227.第7页，共20页。74161 74161为同步置数方式，反馈状态为：为同步置数方式，反馈状态为：M 1=7 1=6=(0110)M 1=7 1=6=(0110)2 2;7/31/20228.第8页，共20页。预测输出波形：预测输出波形：7/31/20229.第9页，共20页。用示波器画输出波形：用示波器画输出波形：7/31/202210.第10页，共20页。用示波器画输出波形：用示波器画输出波形：7/31/202211.第11页，共20页。用示波器画输出波形：用示波器画输出波形：7/31/202212.第12页，共20
6、页。2 2、设计一个分频比、设计一个分频比N=5N=5的整数分频电路，观察并记的整数分频电路，观察并记录时钟和输出波形。（录时钟和输出波形。（P194 P194 实验实验2 2 选做选做）解：解：搞清分频的概念。搞清分频的概念。首先分频是一个大的概念，它可以用加法计数器首先分频是一个大的概念，它可以用加法计数器实现，也可以用减法计数器实现。但通常人们习惯于实现，也可以用减法计数器实现。但通常人们习惯于用加法计数器实现分频。用加法计数器实现分频。根据根据M=7M=7计数器的分析设计，本题也就是用置计数器的分析设计，本题也就是用置“0“0法设计法设计M=5M=5的加法计数器。则其反馈函数按的加法计
7、数器。则其反馈函数按S SM M-1-1状态书写：状态书写：M 1=5 1=6=(0100)M 1=5 1=6=(0100)2 2;7/31/202213.第13页，共20页。即：即：S SM M-1=-1=（01000100）2 2。7/31/202214.第14页，共20页。预测输出波形：预测输出波形：7/31/202215.第15页，共20页。3 3、设计一个、设计一个“10101”“10101”的序列信号发生器，观的序列信号发生器，观察并记录时钟和输出波形。（察并记录时钟和输出波形。（P194 P194 实验实验3 3）常规的分析方法通常是：常规的分析方法通常是：先分析序列长度，即：序
8、列长度先分析序列长度，即：序列长度=5=5；再根据序列长度确定计数器的模长，再根据序列长度确定计数器的模长，M=5M=5。选择选择7415174151数据选择器实现序列码。数据选择器实现序列码。设计思路：设计思路：7416174161用置用置“0”“0”法设计一个法设计一个M=5M=5的加法计数器的加法计数器;采用采用7415174151芯片，实现芯片，实现“10101”“10101”序列码。序列码。7/31/202216.第16页，共20页。本实验项目根据所列出的真值表设计方案可以本实验项目根据所列出的真值表设计方案可以简化为方案一：简化为方案一：7/31/202217.第17页，共20页。本实验项目根据所列出的真值表可以有以下设本实验项目根据所列出的真值表可以有以下设计方案二：（置最小数）计方案二：（置最小数）7/31/202218.第18页，共20页。设计步骤：设计步骤：7/31/202219.第19页，共20页。预测输出波形：预测输出波形：7/31/202220.第20页，共20页。
