数电实验-实验报告-实验十六 - 图文
更新时间:2024-03-27 16:23:01 阅读量: 综合文库 文档下载
实验十六 (N-1/2)分频器
一、实验目的
1、掌握74193同步四位二进制可逆计数器的逻辑功能; 2、用74193设计可编程计数器和(N-1/2)分频器。
二、实验原理
1.74193逻辑功能:
74193是同步四位二进制可逆计数器;其功能如表1。 表1 74193功能表 Cpu CpD Rd LD' D3 × × 1 其中:
(1)进位信号Co’:Co’=(Q3·Q2·Q1·Q0·Cpu’)’即:计数器状
n
n
n
n
D2 ×
D2 × ×
D1 ×
D1 × ×
D0 ×
D0 × ×
Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1 Co' Bo' 1
× 1
× × 1 ×
× 1 1
0 0 0
× 0 1 1
× D3 × ×
0 D3 0 D2 0 D1 0 D0
四位二进制加法计数器 四位二进制减法计数器
态从“1111”向“0000”转换时,当Cpu的上升沿到来时,Co’输出一个
上升沿作进位信号;
(2)借位信号Bo’=(Q3’·Q2’·Q1’·Q0’·CpD’)’即:计数器状态从“0000”向“1111”转换时,当CpD的上升沿到来时,Bo’输出一个上升沿作借位信号。
2.用74193组成可编程计数器:
图2为74193组成可编程计数器示意图:当CpD =“1”,从Cpu输入时钟脉冲,用与非门对计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0进行译码,并将译码输出反馈给LD’端。
n
n
n
n
nnnn
当D3D2D1D0=“0000”时,计数器即为8421码可编程N进制(N=2~16)加法计
数器;当LD’=(Q2·Q1)’时,可构成8421码六进制加法计数器。 3.74193组成(N-1/2)分频器: 74193组成(N-1/2)分频器电路如图:
n
n
(1)74193可编程计数器每循环一次,译码器输出一个负脉冲给LD’,同时
该负脉冲出发T’触发器,使QT’翻转一次。
(2)QT’和Cp异或输出作为可编程计数器时钟Cpu,即:Cpu?Cp,则:
①当QT’=“0”时,Cpu=Cp,可编程计数器在Cp的上升沿触发翻转。 ②当QT’=“1”时,Cpu=Cp’,可编程计数器在Cp的下升沿触发翻转。
显然,在计数器的两个相邻循环中,一个循环是在Cp的上升沿翻转;另一个是在Cp的下降沿翻转。从而使可编程控制器的进制数N比原来原来减1/2,达到(N-1/2)分频。
(3)当D3D2D1D0=“0000”时,计数器即为8421码可编程N进制(N=2~16)
加法计数器;当LD’=(Q2·Q1)’时,可构成8421码六进制加法计数器。
n
n
三、实验仪器
1.示波器1台
2.多功能电路实验箱1台
四、实验内容
1.74193功能测试
自拟实验步骤,按照74193功能表验证器功能。
(1)令Rd=“1”,则D3、D2、D1、D0输出为“0”,Co’=“1”。
(2)令LD’=Rd=“0”,则Q3、Q2、Q1、Q0分别为D3、D2、D1、D0。通过不断改变D3、D2、D1、D0加以验证,结果与74193逻辑功能一致。
(3)令CpD=LD’=“1”,且CPU接CP,则计数器开始计数,构成四位二进制加法计数器。且当计数器状态从“1111”向“0000”转换时,当Cpu的上升沿到来时,Co’输出一个上升沿作进位信号;
(4)令CpU=LD’=“1”,且CPD接CP,则计数器开始计数,构成四位二进制减法计数器。且当计数器状态从“0000”向“1111”转换时,当CpD的上升沿到来时,Bo’输出一个上升沿作借位信号。
2.74193组成可编程计数器:
(1)构成8421码六进制加法计数器:
令:LD’=(Q2n·Q1n)’,D3D2D1D0=“0000”时,从Cpu输入单脉冲P+(CPD=“1”),用发光管显示输出,列出编程计数器的时序表;
时序图如下: 0000 0001 0010 0011 0100 0101 n+1
n+1
n+1
n+1
3.(N-1/2)分频器:
(1)按图3搭接电路,用函数信号发生器的TTL信号(f=100kHz)做时钟Cp,用双踪示波器观察并记录Cp、Cpu、Q0、Q1、Q2、Q3、QT’、LD’的工作波形。
实验逻辑电路图:
Cp、Cpu、Q0、Q1、Q2、Q3、QT’、LD’的工作波形如下:
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