计算机组成原理实验-2.4-计数器-赖晓铮.ppt

计算机组成原理实验系列一、总线与存放器二、进位加法器三、比较器〔仲裁器〕四、计数器五、运算器六、存储器七、时序发生器八、微程序控制器九、硬布线控制器赖晓铮博士华南理工大学laixzQQ:〔四〕计数器实验实验内容：●使用十进制加法计数器设计一个“时/分/秒”计时显示的电子钟：秒钟/分钟计数采用60进制(00-59)，时钟计数采用24进制(00-23)，可以启动、停止和重新设置时/分/秒值。实验目的：●熟悉集成电路计数器的分类和逻辑功能。●掌握计数器级联的构造原理及工作方法。

#MR#LOADCLK功能Q0Q1Q2Q3O××清除000010↑加载Q0Q1Q2Q3=D0D1D2D31×0/1/↓保持Q0Q1Q2Q3ll↑计数{Q0Q1Q2Q3}状态码+174LS160逻辑功能表“电子钟”

时钟计时单元电路秒钟计时单元电路〔分钟类似〕

常见的计数器型号列表计数器类型常用型号计数边沿清除置数二/五/十进制异步加法计数器74LS290↓直接直接置9十进制可预置同步加法计数器74LS160↑直接同步二进制可预置同步加法计数器74LS163十进制可预置同步加法/减法计数器74LS190↑/直接二进制可预置同步加法/减法计数器74LS191十进制可预置同步加法/减法计数器74LS192↑直接直接实验步骤：●启动仿真前，必须保持信号#LOAD=0。启动仿真后，时/分/秒钟的计数初值由拨码开关DSW1/DSW2/DSW3设置。●使能信号#LOAD=1，计数初值加载，“电子钟”启动运行。●在“电子钟”运行过程中，使能信号#LOAD=0可以令电子钟暂停，修改拨码开关DSW1/DSW2/DSW3上的数据。然后，手动按钮#RESET=0，重新加载时/分/秒钟的计数初值。

思考题：●上述计数器都是一次计数“+1”递增，但是程序计数有时会出现一次计数“+2”甚至“+4”递增。请在“电子钟”秒钟单元的根底上分别构造一个十进制“+2”计数器或二进制“+2”计数器〔可考虑使用二进制同步加法计数器74LS163〕。请问什么情况下需要“+2”和“+4”递增？●更换计数器型号，把“秒钟”电路改为倒计时“秒表”电路。●在“电子钟”根底上，增加一个倒计时的定点报时电路〔参考上述的倒计时“秒表”电路〕：在0点和12点整的时刻启动蜂鸣器鸣叫十响报时。〔四〕计数器实验

思考题：●参考上述电路，设计具有以下功能的“四路抢答器”：在“秒表”根底上增加蜂鸣器，在倒计时过程〔即“抢答环节”〕中，假设无人按键，计数结束蜂鸣器响一次，电路停止运行；假设四路按键中有任何一路按下，触发以下动作：倒计时清零，蜂鸣器响一次，被按下的按键对应的LED灯亮，同时锁死其余三路按键不能按下，启动另一个倒计时过程〔即“问答环节”〕。该过程结束那么蜂鸣器响一次，LED灯灭，锁死按键解锁，电路停止运行。〔四〕计数器实验

TheEnd!