实验九可逆计数器的功能测试及应用电路.doc

实验九 可逆计数器的功能测试及应用电路
实验目的：
（1） 掌握可逆计数器74LS191、74LS191、74LS192、74LS193的逻辑功能及使用方法。
（2） 熟悉可逆计数器实现任意进制的数码倒计时电路的工作原理。
实验仪器与器件：
实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；函数发生器一台。
74LS191、74LS191、74LS191或74HC48、74LS00和74LS04。
实验内容：
1测试74LS190和74LS191的逻辑功能，并用数码管显示，验证是否与表2-9-4一致，分别画出各单元的电路图，写出各自的状态
实验原理：单时钟74LS191二进制同步加/减计数器的功能表如下：

表2-9-4 单时钟74LS191二进制同步加/减计数器的功能表

工作作状态
↑
↓
＊
H
H
＊＊＊＊
0000
H
L
H
H
保持
＊
＊
＊
L
DCBA
DCBA
H
L
异步置数
↑

H
L
H
＊＊＊＊
1111
1111→0001→0000
H
H
L(瞬态)
H(瞬态)
L
H
减计数
↑

L
L
H
＊＊＊＊
0000→1110→1111
H
H→L
(瞬态)
L
H
加计数

单时钟74LS191二进制同步加/减计数器是十进制的，其他功能与74LS191一样。它的有效状态为0000~1001.

实验电路：
如图所示是减计数时当计数器的状态变为0时的电路状态：=0，=1；

实验现象与结果：
该结果是当=0，=1，=1时，的 波形图；

该结果是当=0，=1，=1时， 与的波形图

需要说明的是：当= =1时，电路保持原来的状态。
2测试74LS192和74LS193的逻辑功能，并用数码管显示，验证是否与表2-9-3及2-9-5一致。画出测试电路图。
实验原理：
双时钟74LS192同步十进制可逆计数器的功能表如下表所示，74LS192是十进制计数器。

表2-9-3双时钟74LS192同步十进制可逆计数器的功能表

输入
输出
工作状态

UP

DOWN
CLR

DCBA

＊
＊
H
H
＊＊＊＊
0000
H
H
异步清零
＊
＊
L
L
1001
1001
H
H
异步置数
H
↑
L
H
＊＊＊＊
1001→0001→0000
H
H
H
L
减法计数
↑
H
L
H
＊＊＊＊
0000→1000→1001
H
L
H
H
加法计数

双时钟74LS193二进制同步加/减法计数器的功能表如下表所示，74LS193是一个十六进制的计数器。

表2-9-5双时钟74LS193二进制同步加/减法计数器的功能表

UP

DOWN
CLR

DCBA

工作状态
＊
＊
H
H
＊＊＊＊
0000
H
H
异步清零
＊
＊
L
L
1001
1001
H
H
异步置数
H
↑
L
H
＊＊＊＊
1111→0001→0000
H
H
H
L
减法计数
↑
H
L
H
＊＊＊＊
0000→0001→1111
H
L
H
H
加法计数

74LS193和74LS193除了一个是十进制，一个是十六进制以外，其他功能一模一样。
实验电路：

实验现象： 当=1， 接CP脉冲时且 CLR=0、=1时，此时为减法计数， 波形图如下：

当=1， 接CP脉冲时且 CLR=0、=1时，此时为减法计数， 与的波形图如下：

当=1， 接CP脉冲时且 CLR=0、=1时，此时为加法计数， 波形图如下：

当=1， 接CP脉冲时且 CLR=0、=1时，此时为加法计数， 与的波形图如下：

3用74LS190或74LS191设计一个可预置60S倒计时的电路，参考电路如图2-9-4所示。
实验原理：将置为1，实现减法计数。由于74LS190是十进制的计数器，所以将两片74LS190级联，即将低位片的接到高位片的端，就可实现低于100的任意加减法计数器。本题的具体实现方法如下：级联后，将高位片的数据端置为0110，低位片的数据端置为0000；将两片74LS190的端通过一个或门后与一个开关再通过一个与门接到端，所实现的功能是：当两片74LS190的计数状态都减到0000时，均为0，此时让两片74LS190置数为60，或者当开关闭合时，也让两片74LS190置数为60。
实验电路：

电路说明：为了简化电路，所以使用自带有译码功能的数码管。
实验现象与结果：
当开关闭合时，=0，数码管显示60，再将开关断开时，开始减法计数，有效状态为60~0,如此，便实现了一个倒计时电路