实验45验证性实验——计数器逻辑功能测试.pdf
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2022-11-01
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实验 45 考证性实验——计数器逻辑功能测试
实验 45 考据性实验——计数器逻辑功能测试
一．实验目的
1．考据用触发器组成的计数器计数原理；
2．掌握测试中规模集成计数器功能的方法；
3. 学习和掌握用中规模集成计数器接成任意进制计数器的方法；
二．实验原理
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
R
d
CP
0
R
d
Q
C1
1D
CP
1
R
d
Q
Q
R
d
CP
2
Q
R
d
CP
3
Q
Q
C1
1D
C1
1D
FF2
Q
C1
1D
FF3
Q
FF0 FF1
图 45-1 4 位二进制异步递加添法计数器
计数器种类很多， 有同步计数器和异步计数器两大类。 计数器中所触发器状态的变化都
在同一时钟操作下同时发生的称为同步计数器， 而在异步计数器中， 触发器状态的变化则不
是同时发生的。 依照计数制的不同样， 又分为二进制计数器， 十进制计数器和任意进制计数
器。
依照对脉冲个数进行增减运算的作用，
较齐全的中规模集成计数器。
又分为递加添法、 递减减法计数器和可逆计数器。
TTL 还是 CMOS 集成电路，都有品种
还
有可预置数和可编程序功能计数器等。目前，无论是
l ．用 D 触发器组成的异步二进制加／减计数器
用 4 只 D 触发器按图 45-1 所示连接起来可组成 4 位二进制异步加法计数器。由图知，
D 触发器 FF0 的 CP 输入每只 D 触发器是接成 T’触发器的形式，时钟脉冲只作用在第一个
端，每输入一个计数脉冲， FF
0
就翻转一次。 由于 D 触发器是上升沿触发， 当 Q
0
由 1 变 0、
Q
0
由 0 变 1 时， FF
1
翻转；当 Q
1
由 1 变 0、 Q
1
由 0 变 1 时， FF
2
翻转，依此类推，可解析
出本电路是一个 4 位二进制加法计数器。由于
数器。
4 个 D 触发器不是同时工作，所以是异步计
解析其工作过程，可得出其状态图和时序图如图
45-2 和图 45-3 所示。
若将 图 45-1 所示 略加改 动，断开
Q
与下一 级 CP 的连接 (仍保留 Q 端与本 级 1D 端的相
连， )，将低位触 发器的 Q 端与高一位的 CP 端相连接，即组成了一个 4 位二 进制减法 计数器，
工作原理 读者 自行解析。
16 15 14 13 12 11 10 9
V
DD
D
0
CR BO C
O
LD D
2
D
3
Q
3
Q
2
Q
1
Q
CD40192
D
1
Q
1
Q
0
CP
D
CP
U
Q
2
Q
3
V
SS
1 2 3 4 5 6 7 8
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
(a)CD40192 引脚图
1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000
D
0
D
1
D
2
D
3
图 45-2 图 45-1 所示电路的状态图
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
CP
Q
0
CP
U
CP
D
Q
1
Q
2
CR
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