集成计数器74LS90测试及分频
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集成计数器74LS90测试及分频
集成计数器74LS90的测试与分频
一、实验目的
1、掌握二—十进制(BCD码)异步计数器的工作原理和设计方法
2、掌握中规模集成二—五—十进制(BCD码)异步计数器74LS90的功能及应用
3、熟悉任意进制计数器的设计与实现
二、实验器材
双踪示波器、
函数
excel方差函数excelsd函数已知函数 2 f x m x mx m 2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载
信号发生器、三路直流稳压电源、万用表、74LS90
三、实验原理
异步集成计数器74LS90
74LS90为中规模TTL集成计数器,可实现二分频、五分频和十分频等功能,它由一个
二进制计数器和一个五进制计数器构成。其引脚排列图和功能表如下所示:
异步计数器7490功能描述:
1、以CP0(CPA)为计数脉冲,Q0(QA)为输出,得到一位二进制计数器。
2、以CP1(CPB)为计数脉冲,Q3Q2Q1(QDQCQB)为输出,得到5——————————————————————————————————————
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进制计数器,计数状态为(Q3Q2Q1):000、001、010、011、100,Q3为CP1的5分频输出。
3、R0(1)R0(2)为11时QDQCQBQA输出为0000;R9(1)R9(2)为11时QDQCQBQA输出为1001。
4、8421BCD码十进制计数器接法,输出高位到低位的顺序为QDQCQBQA,QD为最
高位。
5、5421BCD码十进制计数器接法,输出高位到低位的顺序为QAQDQCQB,QA为最高位。
异步计数器7490
内部逻辑图:
集成电路74LS00为四组2
输入端与非门(正逻辑)其引脚排列图和功能表如下所示:
四、实验内容
1、使用74LS90实现8421BCD码十进制计数器(十分频器),使用示波器测量波形
2、在8421BCD码十进制计数器设计六进制计数器(六分频器),有置零法和置九法两
种
方案
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3、十进制以上以上计数器:用两片74LS90构成一个BCD码的37进制计数器和100
进制计数器
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五、实验步骤
1、8421BCD码十进制计数器电路图
观察多路信号时,以周期最长的一路信号作为最小周期,该实验中以QD为基准,为了便于观察绘制波形,示波器屏幕小格与CP调整成2:1的关系。
2、在8421BCD码下设计六进制计数器
(1)置零法
六进制计数器在0000、0001、0010、0011、0100、0101六个状态间循环,跳过0110、0111、1000、1001四个状态,由于74LS90为异步计数器,选择在0110置零,0110
状态很短时间存在。电路图如下:
(2)置九法
计数器在0000、0001、0010、0011、0100、1001六个状态间循环,在0101
状态异步置九,电路图如下:
(3)波形绘制方法与1中相同
3、三十七进制及一百进制计数器
(1)一百进制计数器
两片74LS90串联可以构成一百进制计数器,一片控制个位,另一片控制十位,两片都首先连成十进制8421BCD码计数器,个位QD连十位INA端,电路图如下:
(2)三十七进制计数器
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在一百进制的基础上采用置零法可以接成三十七进制计数器在0—36这三十七个状态之间循环异步计数器在37状态置零,即十位BCD码为0011,个位0111时置零。用与非门阵列接反馈电路。十位QB、QA与非结果与1与非得结果接R01,个位QC、QB与非结果与1与非结果与QA与非结果与1与非结果接R02。即在00110111到
来时,十位与个位均置零。电路图如下:
六、思考
题
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1、是否六进制到九进制,每一个都可以不加器件用74LS90置零和置九实现,请一一判断,并写出能够实现的规律,
答:六进制可以实现已经证明;七进制,若采用置零法,在7(0111)状态异步置零,不加器件不能实现,若置九,在6(0110)状态置九,QB、QC分别反馈至R91、R92,即不加器件可以实现;八进制0—7,若置零在8(1000)异步置零,可以R01接高电平,QD接回R02,若置九则在7(0111)状态置九,不加器件不能实现;九进制0—8,若采用置零法,在9(1001)状态异步置零,QA、QD分别接回R01、R02,可以实现,若采用置九法,则在8(1000)状态置九,可以R91接高电平,QD接回R02,便可实现九进制。
规律:设置置零或者置九的状态的BCD码中1的个数少于两个,则不加器件用74LS90可以实现,否则不能实现。
2、
分析
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一下本实验的六进制计数器能否自启动,
答:检测能否自启动,画出状态转换图如下:
QDQCQBQA/IN74LS90为下降沿出发,状态图中箭头上面均为/0。 ——————————————————————————————————————
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七、实验感想
实验中要求输入信号有2.5伏的直流偏置,不然得不到正确结果。还有学会看器件手册,虽然是英文的,必须搞懂,否则实验难免出差错。
74LS90加外接器件可以接成任意进制计数器。大体思路:若采用异步置零法,计数器从全零状态开始计数,计满M个状态产生置零信号,使计数器恢复到初态,然后再重复前面过程。假设:计数器最大计数值为M,当要求计数器计数模值为N时:计数器在S0~SN-1共N个状态中工作,当计数器进入SN状态时,利用SN状态进行译码产生置零信号并反馈到异步置零端,使计数器立即返回S0状态。清置零信号SN不计算在主循环内,SN是过渡态。若采用置九法,假设:计数器最大计数值为M,当要求计数器计数模值为N时:计数器在S0~SN-2和最大值共N个状态中工作,当计数器进入SN-1状态时,利用SN-1状态进行译码产生置九信号并反馈到异步置九端,使计数器立即返回S(状态。置九信号SN-1不计算在主循环内,SN-1是过渡态。
个人觉得置零法更加容易理解,易于实现。但由于置零信号随着计数器被置零而消失,
所以置零信号持续时间很短,如果触发器的复位信号有快有慢,则可能动作慢的触发器还未来得及复位,置零信号已经消失,导致误动作。可以让置零信号通过一个SR锁存器在接回置零端解决这个问题。此时,置零信号的宽度和输入计数脉冲高电平持续时间相等。
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