环形计数器实验.ppt

环形计数器考核实验:要求独立完成一、实验原理

环形计数器是由四个D触发器组成。74LS74引脚图见下图。实验原理(续)

1.D触发器的基本功能。型号为74LS74的一块集成电路内有两个D触发器。每个D触发器有一个输入端，称为D端。接在D端的输入信号是0V或+5V两个电位中的任意一个。在二进制数字系统中，经常用0V表示二进制中的数“0”，用+5V表示二进制中的数“1”。因此，D端的输入信号用二进制表示：或者为0，或者为1。D触发器有两个输出端，一个是Q端，另一个是Q非端，这两端的输出信号相反。D触发器还有一个时钟信号输入端（CK），时钟信号是一个方波序列。当在输入端D给定一信号（0或1），例如D=1时，在时钟脉冲正阶跃后（即时钟脉冲由0V跳到+5V之后称上升沿），这时在输出端就有Q=D=1（同时=0）。如果D触发器用作寄存器，那么当钟脉冲为上升沿时，可认为D端的1已经存入该寄存器。可用真值表表示这一过程。在下面的真值表中，ta代表第n个时钟脉冲，ta+1代表第n+1个时钟脉冲；0代表电位，即0V，1代表高电位，即+5V。由4D触发器组成的计数器原理图如下图右半边所示。

74LS74真值表和555电路三、实验内容和步骤

1.按图左侧电路插接555多谐振荡器，加+5v电源，调节R8，使振荡频率f=1-4Hz；2.由4D触发器按图11－1插接环形计数器。3.在不连入时钟脉冲时。给实验板加电源+5V。这时4个LED应该是关闭的。如果不是的话，按清零按钮开关K1，将全部D触发器清零。4.按一下置1开关K2,，预置输入（PR）将第一个D触发器置“1”，LED1应该亮。5.调整555时钟发生器电路中的R8和C，使得时钟频率大约为4Hz并把这个时钟接到环形计数器的时钟输入端。6.观察一下LED是否依次闪亮且大约每秒旋转一周？观察并记录CP、Q1、、Q2、Q3及Q4的时序波形。选做实验重新改接上述电路，让电路在时钟作用下LED闪亮规律如下表示的那样：LED1LED2LED3LED4????????????????????????????????????选作内容参考答案：把电路接成“扭环形计数器”，如下图所示。“扭环形计数器”按一下K将各触发器清零，在时钟脉冲作用下LED亮灭规律如上表所示。三、实验中应注意的问题因本实验接线较多，故应认真一步步插接，力求插接无误，同时插接线不可使用裸线，以免发生短路现象，造成调试困难。因插接线较多，插接时应尽量将线整齐地排列在版面上，不要架空和空中交叉，便于检查，特别注意接线不要跨接在集成器件上方，影响更换器件。四、实验现象及解决办法1、电源接通后，如果4个LED全亮，应按清零键，如仍亮，可能的情况有1：清零键接地不良，2：插接有错误；2、LED闪亮顺序错误。电路插接错误，应认真检查改正，如只有某只不亮，则考虑LED接反，或损坏。*011100QDtn+1ta时钟电路。555定时器是一种用途很广泛的单片集成电路，其电路功能灵活，适用范围广泛，只需外部配上少数阻容元件，就可构成各种功能的电路。它的电路构成和原理不在这里叙述。上页图中左边电路就是集成电路555定时器构成的一个方波发生器，这里作为时钟电路。555的输出端3输出一个时钟脉冲序列。它的脉冲周期由电阻R和C2决定。用触发器可以构成移位寄存器。在本实验中，用4D触发器组成4位寄存器。为便于观察，让寄存器的每位输出Q1、Q2?Q4分别接至LED1、?LED4四个驱动显示电路。把末位的输出Q4返回输入到第一位输入端D1，就构成4位环形计数器。如果把Q1预置成“1”，则在一个时钟脉冲作用下，将把这“1”