實驗四集成計數(shù)器與移位寄存器的設計與應用

①熟悉中規(guī)模集成計數(shù)器的邏輯功能及使用方法一、實驗目的②學習計數(shù)器的功能擴展③了解集成譯碼器及顯示器的應用①實驗設備：數(shù)字電路實驗箱1臺②實驗器件：74LS00、74LS161、74LS191、74LS194各1片二.實驗儀器及器件④掌握用74LS194設計任意模值的扭環(huán)計數(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、實驗原理①集成四位同步二進制加法計數(shù)器74LS16174LS161時序波形圖例：采用清零法，用161設計一個模11的加法計數(shù)器2）置數(shù)法當置數(shù)出初值為0時，

由于74LS161是同步置數(shù)，根據(jù)設計要求寫反饋置數(shù)函數(shù)

“M”為計數(shù)器的模值。例：采用置數(shù)法，用161設計一個0-9的加法計數(shù)器返回當置數(shù)的初值不為0時，畫出所要求的全部狀態(tài)，在最后一個狀態(tài)取反饋使LD為0即可。如：使用74LS161設計4-9的加法計數(shù)器。74LS191功能表加計數(shù)器設計時，使用與非門，取‘1’反饋減計數(shù)器設計時，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)中能寄存二進制信息，并進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。③移位寄存器74LS194iii、74LS194的功能表d0000×保持××××××01左移輸入00Q3Q2Q1×××××11左移輸入11Q3Q2Q1×××××1011右移輸入0Q2Q1Q00××××0×101右移輸入1Q2Q1Q01××××1×101并行置數(shù)d3d2d1d0d3d2d1××111保持××××××0××1置零0000×××××××××0Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0DSRDSLCPM0M1CR說明輸出輸入Q3Q2Q1Q0M1M0DSLDSRCPCRCT74LS194D3D2D1D0CR74LS194構成的七進制扭環(huán)形計數(shù)器74LS194構成的六進制扭環(huán)形計數(shù)器請根據(jù)移位原理，自行推導其工作過程13進制扭環(huán)計數(shù)器及其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

移位寄存器的級聯(lián)V.雙向移位寄存器設計工作原理：當X=1時，M1=0，M0=1，執(zhí)行右移功能；n=3，其模值M=2×3=6；當X=1時，M1=1，M0=0，執(zhí)行左移功能。n=3，其模值M=2×3-1=5。n：代表環(huán)內(nèi)包圍的輸出端的個數(shù)；如果是通過二輸入與非門取反饋作移入數(shù)據(jù)，則為奇數(shù)模，M=2n-1如果是通過非門取反饋作移入數(shù)據(jù)，則為偶數(shù)模，M=2n。數(shù)碼管段結構計數(shù)、譯碼、顯示接口圖實驗箱上已將譯碼器芯片和數(shù)碼管連接好，實驗時只要將十進制計數(shù)器的輸出端Q3Q2Q1Q0直接連接到譯碼器的相應輸入端DCBA，即可顯示數(shù)字0—9。數(shù)碼管顯示方式LED顯示方式二進制計數(shù)器的輸出端Q3Q2Q1Q0直接連接四個LED燈，通過LED燈的亮滅，即可反映計數(shù)器的狀態(tài)。計數(shù)器CP※數(shù)碼管只能顯示0-9對應的二進制信息※

LED能顯示任意的二進制信息計數(shù)器又稱分頻器，N進制計數(shù)器的進位輸出脈沖就是輸入脈沖的N分頻。N進制計數(shù)器可直接作N分頻器。計數(shù)器的有效狀態(tài)數(shù)、模數(shù)和分頻系數(shù)是同一含義。分頻器計數(shù)器的Q3Q2Q1Q0輸出分別對應16分頻、8分頻、4分頻、2分頻、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：在實驗室只提供了74LS00二輸入與非門，若設計中出現(xiàn)了三輸入與非門，或者或門，均需適當變換表達式，通過二輸入與非門74LS00實現(xiàn)。五、思考題2片161最大可以實現(xiàn)多少分頻？共陰極和共陽極數(shù)碼管有何區(qū)別？六、預習要求1、復習有關計數(shù)器部分內(nèi)容