项目七、计数器应用实训 主讲教师：王通明 副教授

前言 一、实训目的 二、实训原理 三、实训仪器 四、实训内容与步骤 五、注意事项 六、思考题

前言 计数器常用于 1. 精密数控车床，用于记录刀架的进刀量； 2. 自动生产线产品计数，如易源公司； 3. 道路车辆流量的统计；

74LS160为十进制可预置同步计数器连接图 通过双掷开关S、A的切换，观察计数/保持情况 请看Multisim7仿真计数器演示

一、实训目的 1、掌握计数器的使用方法； 2、掌握实现任意进制计数器的应用； 3、熟悉Multisim7仿真软件的使用； 4、进一步提高使用示波器的能力。

二、计数器工作原理 1、74LS160计数器 共有16个脚、编号从1到16，8脚接地，16脚接5伏直流电源 实物图

对计数器一般功能要求 1、初始功能： (1) 清零 – 计数从0开始 2、切换功能： (1) 开始/禁止 – 给计数一个时间区间 (2) 置初值 – 计数从一个初值开始 2、切换功能： (1) 开始/禁止 – 给计数一个时间区间 (2) 计数/保持 – 可以剔除某些数据 3、输出功能： (1) 输出 – 把计数结果显示在数码管上 (2) 进位 – 按照原设计规定进位

74LS160为十进制可预置同步计数器逻辑符号 输出端 11.12.13.14 3.4.5.6.初始数据输入端 并行数据输出端 15.进位输出端 7. 10.计数/保持控制端 9.同步并行置数控制 1.异步清零端，不需CLK配合 2.时钟脉冲输入端

74LS160计数器设置与功能分析 置初值：给~CLR 高电平、~LOAD低电平，输入端的值A、B、C、D送向输出端QA、QB、QC、QD 清零：给~CLR低电平，输出全0 计 数器 开始：给~CLR、~LOAD、ENP、ENT高电平，当时钟信号CLK上升沿计数 保持：ENP*ENT=0 进位：在RCO输出低电平 输出：在QA、 QB、 QC、 QD 管脚同步并行输出二进制数

74LS160计数器的置数、计数、保持功能分析

74LS160计数器功能分析 1、初始功能： (1) 清零 1.脚低电平：通常在清零和进位时采用

74LS160计数器功能分析 1、初始功能： (2) 置初值 9.低电位 1.高电位

74LS160计数器功能分析 2、计数功能： (1) 开始 7.高电位 10.高电位 9.高电位 4脚一起高电平，时钟脉冲才能输入 1.高电位

74LS160计数器功能分析 2、保持功能： (2) 保持 – ENP 和 ENT任一脚低电平，计数将保持。

74LS160计数器功能分析 3、输出功能： (1) 并行输出 数码管比较直观，但在移位测试时发光管较为直观，根据需要选用。

74LS160计数器功能分析 3、执行功能： (2) 十进制进位输出 11 12 13 14 15 QD QC QB QA RCO 1

74LS160为十进制可预置同步计数器功能总结 11.12.13.14 并行数据输入端 3.4.5.6.初始数据 输入端 15.进位输出端 7. 10.计数/保持控制端 9.同步并行置数控制 1.异步清零端，不需CLK配合 2.时钟脉冲输入端

74LS160为十进制可预置同步计数器工作过程分析 异步清零 同步置数 计数控制 时钟脉冲 × 表示任意状态 清零管脚设置 同步并行置数控制管脚设置 计数管脚设置 保持管脚设置 保持管脚设置

74LS160计数器外围器件配置 4、执行所需的外围器件： (1) 直流电源 (2) 与非门 (3) 非门 (4) 信号源 (5) 单刀单掷开关 (6) 单刀双掷开关 (7) 数码管 (8) 发光管

74LS160计数器外围器件配置 4、执行所需的外围器件： (1) 直流源 仿真器件符号 实物图

74LS160计数器外围器件配置 4、执行所需的外围器件： (2) 与非门 仿真器件符号 本实训用于十二进制进位 实物图

74LS160计数器外围器件配置 4、执行所需的外围器件： (3) 非门 仿真器件符号 本实训用于八进制进位 实物图

74LS160计数器外围器件配置 4、执行所需的外围器件： (4) 信号源 仿真器件符号 实物图 通常把生产实际中的开关量通过某种器件转换成方波供计数器计数

74LS160计数器外围器件配置 4、执行所需的外围器件： (5) 单刀单掷开关 仿真器件符号 只适合需要通断的场合 实物图

74LS160计数器外围器件配置 4、执行所需的外围器件： (6) 单刀双掷开关 仿真器件符号 可以提供高、低两种电平 实物图

74LS160计数器外围器件配置 4、执行所需的外围器件： (7) 数码管 仿真器件符号 仿真器件符号已包含了译码器器件 实物图

74LS160计数器外围器件配置 4、执行所需的外围器件： (8) 发光管 仿真器件符号 仿真器件符号只需画一根线即可。 实物图

三、实验仪器设备 1、数字逻辑实验箱 一台 2、双踪示波器 一台 3、数字万用表 一块 4、集成块 若干 1、数字逻辑实验箱 一台 2、双踪示波器 一台 3、数字万用表 一块 4、集成块 若干 (1) 74LS160 10进制计数器 2块 (2) 74LS04 非门 1块 (3) 74LS03 与非门 1块

三、实验仪器设备 5、实训方法与器件 (1) 常用组件：计数器、信号发生器、数码显示器 (2) 使用方法：查手册提供的功能表和工作波形图 (3) 设计要求：合理的选用器件，灵活地使用器件的 各输入端，运用各种设计技巧完成所给任务。 注意各输入端必须按要求接入电路。

1、数字逻辑实验箱 1、函数信号源作为CLK的信号输入； 2、14脚插座作为计数器集成块的插座； 3、数码显示管作为计数器输出；

1-1、函数信号源 按下电源 按下方波键选择函数信号源 选择200Hz的频率比较适中 把方波输出连向计数器的CLK端

1-2、计数器插座 计数器管脚插孔接线 RCO 输出 ENT ~LOAD ENP ~CLR CLK 输入

1-3、十进制计数输出 输出用仿真数码管 输出用数码管 主数器管脚插孔

1-4、二进制计数输出 仿真用发光管 输出用发光管 主数器管脚插孔

2、双踪示波器 1、查看函数信号源是否工作正常； 2、查看计数器是否损坏； 3、查看或调节函数信号的频率与振幅是否合适； 输入频率口1 输入频率口2

3、数字万用表 1、电阻档可测量连线是否完好； 2、电阻档可测量管脚与插座之间连线是否完好； 3、直流电压档可测量管脚信号是高电位还是低电位；

4、集成块 1、根据管脚数量，选择合适的插座； 2、在俯视集成块的视角下，从圆缺开始逆时针编号，1号开始标。

四、实训内容与步骤 1、试利用异步清零法及同步置数法将十进制计数器74SL160进行外围元器件的正确连接，并用实验验证，同时画出时序波形图。 运行8进制Multisim7文件

四、实训内容与步骤 2、试利用异步清零法及同步置数法将十进制计数器74SL160接成同步八进制计数器。要求自行设计逻辑电路图，并用实验验证，同时画出时序波形图。 运行8进制Multisim7文件：10进制.ms7

四、实训内容与步骤 3、试利用异步清零法及同步置数法将十进制计数器74SL160接成同步十二进制计数器。要求自行设计逻辑电路图，并用实验验证，同时画出时序波形图。 运行12进制Multisim7文件：12进制.ms7

五、实训思路总结 1、八进制的进位与清零设计 (1) 用一个十进制计数器； (2) 原进位输出端不用； (3) 用一个非门作如下连接

五、实训思路总结 (3) 用一个非门作如下连接 低电平用清零 低电平用于进位 1000 时输出低电平 非门

74LS160为八进制可预置同步计数器连接图

五、实训思路提示 1、十二进制的进位与清零设计 (1) 用两个十进制计数器构成一个十二进制位； (2) 高位原进位端不用，低位进位端连向高位进位端； (3) 用低位的右数第2位与高位的右数第1位连向与非门输出端连向清零与进位。 (4) 示意图

五、实训思路提示 (4) 示意图 两个十进制计数器 1 高位是1代表10 低位是2 去清零 去进位

74LS160为十二进制可预置同步计数器连接图

六、实训报告要求及实训注意事项 3、注意事项： 1、总结实现任意进制计数器的构成方法； (1) 如何完成进位；(2) 如何完成清零； 2、工作波形必须画在方格纸上或画在AutoCAD文档 并上交电子文档。 3、注意事项： (1) 认真阅读数字逻辑实验箱使用说明书； (2) 仔细查阅74LS160集成块参数表； (3) 严格履行集成块的领用与归还手续； (4) 及时记录数据，遇到不顺利要冷静思考； (5) 保持安静及场地卫生整洁。

七、思考与实习任务 1、八进制计数中的非门起哪两个作用？ 2、十二进制计数中的与非门起哪两个作用？ 3、试利用同步十进制计数器74160接成同步六进制计数器，请设计逻辑电路图； 4、预习移位寄存器的工作原理； 5、“书上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。 请同学们到实训室进行计数器测试与改装实训。