序號1型號與規(guī)格數(shù)量1臺數(shù)字電路實驗箱四位二進制加法計數(shù)器2集成芯片74LS16174LS1511片1片8選1數(shù)據(jù)選擇器3集成芯片4集成芯片74LS0074LS201片4二輸入與非門1片二四輸入與非門5集成芯片三、實驗原理〔0.5分〕計數(shù)器對輸入的時鐘脈沖進展計數(shù)，來一個CP脈沖計數(shù)器狀態(tài)變化一次。根據(jù)計數(shù)器計數(shù)循環(huán)長度M，稱之為模M計數(shù)器〔M進制計數(shù)器〕。通常，計數(shù)器狀態(tài)編碼按二進制數(shù)的遞增或遞減規(guī)律來編碼，對應地稱之為加法計數(shù)器或減法計數(shù)器。一個計數(shù)型觸發(fā)器就是一位二進制計數(shù)器。N個計數(shù)型觸發(fā)器可以構(gòu)成同步或異步N位二進制加法或減法計數(shù)器。當然，計數(shù)器狀態(tài)編碼並非必須按二進制數(shù)的規(guī)律編碼，可以給M進制計數(shù)器任意地編排M個二進制碼。在數(shù)字集成產(chǎn)品中，通用的計數(shù)器是二進制和十進制計數(shù)器。按計數(shù)長度、制控信號、置位和復位信號的不同有不同的型號。1．74LS161計數(shù)器74LS161是集成TTL四位二進制加法計數(shù)器，其符號和管腳分布分別如以下圖1所示：表1為74LS161的功能表：表1ABCD0××××××××××0000ABCDABCD10↑10××××××保持11×0×××××保持111↑××××計數(shù)從表1可以知道74LS161在為低電平時實現(xiàn)異步復位〔清零CR〕功能，即復位不需要時鐘信號。在復位端高電平條件下，預置端LD為低電平時實現(xiàn)同步預置功能，即需要等于并行輸入預置數(shù)ABCD。在復位和預置1有效時鐘信號才能使輸出狀態(tài)端都為無效電平時，兩計數(shù)使能端輸入使能信號數(shù)功能；兩計數(shù)使能端輸入制止信號，。在，74LS161實現(xiàn)模16加法計，集成計數(shù)器實現(xiàn)狀態(tài)保持功能，時，進位輸出端OC=1。2．組成任意進制的計數(shù)器在數(shù)字集成電路中有許多型號的計數(shù)器產(chǎn)品，可以用這些數(shù)字集成電路來實現(xiàn)所需要的計數(shù)功能和時序邏輯功能。在設計時序邏輯電路時有兩種方法，一種為反響清零法，另一種為反響置數(shù)法?！?〕反響清零法反響清零法是利用反響電路產(chǎn)生一個給集成計數(shù)器的復位信號，使計數(shù)器各輸出端為零〔清零〕。反響電路一般是組合邏輯電路，計數(shù)器輸出部分或全部作為其輸入，在計數(shù)器一定的輸出狀態(tài)下即時產(chǎn)生復位信號，使計數(shù)電路同步或異步地復位。反響清零法的邏輯框圖見圖2。……Qn-1…Q1Q0計數(shù)器CPCPZ圖2反響清零法框圖〔2〕反響置數(shù)法反響置數(shù)法將反響邏輯電路產(chǎn)生的信號送到計數(shù)電路的置位端，在滿足條件時，計數(shù)電路輸出狀態(tài)為給定的二進制碼。反響置數(shù)法的邏輯框圖圖如3所示?！璔n-1…Q1Q0組合電路計數(shù)器CPDn-1…D0CPZdn-1…d0圖3反響清零法框圖在時序電路設計中，以上兩種方法有時可以并用?！?〕級聯(lián)--采用并行整體置數(shù)法D0D1D2D374LS161D0D1D2D374LS161EPEPCC1ETLDETLDCLK計數(shù)脈沖Q0Q1Q2CLKCLKQ0Q1Q2Q3RD1Q3RD由74LS161構(gòu)成的53進制加法計數(shù)器3.序列信號發(fā)生器在數(shù)字信號的傳輸和測試過程中，有時需要一組特定順序的串行數(shù)字編碼，如“0100111〞，將這種數(shù)字串行信號稱為序列信號，用來產(chǎn)生序列信號的電路稱為序列信號。構(gòu)成序列信號發(fā)生器的方法主要有：計數(shù)器加數(shù)據(jù)選擇器簡單、直觀。如利用74LS161和74LS151產(chǎn)生序列信號00010111〔高位在發(fā)生器這種方法前〕的電路連接圖見以下圖所示。序列信號輸出Q3Q2Q1Q0COYWCTTCTPA2A1A0174LS16174LS151>CPCRLDD0D1D2D3D0D1D2D3D4D5D6D711圖產(chǎn)生00010111的序列信號發(fā)生器一在CP時鐘脈沖信號的作用下，010→011→100→101→110→111→000的循環(huán)進器74LS151的地址端輸變化，D0-D7的狀態(tài)就出如今Y。通過定義數(shù)據(jù)選出端得到不同的序列信號輸出。4位二進制計數(shù)器74LS161低三位的狀態(tài)按照000→001→展計數(shù)。由于這三位輸出作為8選1數(shù)據(jù)選擇入變量，隨著狀態(tài)的擇器輸入端的狀態(tài)，就可以在輸五、實驗內(nèi)容及步驟〔1分〕1．集成計數(shù)器74LS161功能測試1〕用74LS161四位二進制同加步法計數(shù)器組成一個同步十二進制計數(shù)器，cp端送入單次脈沖，輸出Q依次與發(fā)光二極管相連，送入脈沖的同時觀察二極管的亮滅并記錄分析其計數(shù)狀態(tài)。分析提示：反響置數(shù)法是通過74LS161是同置步數(shù)的，需CP和LD都有效才能個CP后就應產(chǎn)生有效信號。預置數(shù)ABCD=0000，應在QAQBQCQD=1101時預置端變?yōu)榈碗姺错懏a(chǎn)生置數(shù)信號，將預置數(shù)ABCD預置到輸入端。LD置數(shù)，因此LD應先于CP出現(xiàn)。所以M-1LD平。(1〕畫出用74LS161所設計的十二進制計數(shù)器的電路連接圖。(2〕畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。2）用74LS161四位二進制同步加法計數(shù)器組成一個同步7進制計數(shù)器，脈沖，輸出依次與發(fā)光二極管相連，送入脈沖的同時觀察二極管的亮滅并記錄分析其計數(shù)狀態(tài)。cp端送入單次(1〕畫出用74LS161所設計的七進制計數(shù)器的電路連接圖。(2〕畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。2.集成計數(shù)器74LS161級聯(lián)功能測試--利用2片74ls161構(gòu)成模83的計數(shù)器3．用74LS151與74LS161構(gòu)成10110011序列信號發(fā)生器，并用示波器觀察電路輸入脈沖與輸出序列信號的波形。六、實驗數(shù)據(jù)〔2分〕1.實驗1數(shù)據(jù)(1〕畫出用74LS161所設