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总结计数器使用特点

总结计数器使用特点
总结计数器使用特点

篇一:计数器及其应用

实验七计数器及其应用

一、实验目的

1、学习用集成触发器构成计数器的方法

2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法3、运用集成计数器构成1/n分频器二、实验原理

计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来及脉冲数,还常用作数子系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。

计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分,有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同,分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。根据计数器的增减趋势,又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预制数和可变程序功能计数器等等。目前,无论是ttl还是cmos集成电路,都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能和工作波形图以及引出端的排列,就能正确运用这些器件。

1、用d触发器构成异步二进制加/减计数器

图7—1是用四只d 触发器构成的四位二进制异步加法计数器,它的连接特点是将每只d触发器接成t触发器,在由低位触发器的q端和高一位的cp端相连接。

若将图7—1稍加改动,即将低位触发器的q端与高一位的cp端相连接,即构成了一个4位二进制减法计数器。

2、中规模同步集成计数器同步集成计数器基本类型见表7-1。表7-1同步计数器芯片型号和功能

⑴同步4位二进制计数器

74ls161的功能见表7-2,74ls163的功能见表7-3,引脚图见图7-2。ld为置数控制端,clr为置0控制端, d0~d3为并行数据输入端,q0~q3为输出端,co为进位输出端。

⑵4位十进制同步计数器

74ls160的功能见表7-4,引脚图见图7-2。74ls162的功能见表7-5,引脚图见图7-2。表7-2 74ls161的功能表

表7-3 74ls163功能表

⑶4cc40192(74ls192)是同步十进制可逆计数器,具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,

其引脚排列如图7-3所示。

图中ld-置数端,

cpup-加计数端,cpdown-减计数端,co-非同步进位输出端,bo-非同步借位输出端, q0、q1、

q2、q3-数据输出端d0、d1、d2、d3-计数器输入端,clr-清除端cc40192(74ls192)的功能表

如表7-6,说明如下:

⑷实现任意进制计数

例1、用74ls161

构成七进制加法计数器。

解1 :采用反馈归

零法:利用74ls161的异步清零端rd,强行中止其计数趋势,返回到初始零态。如设初态为

0,则在前6个计数脉冲作用下,计数器qdqcqbqa按4位二进制规律从0000~0110正常计数。

当第7个计数脉冲到来后,计数器状态qdqcqbqa=0111,这时,通过与非门强行将qcqbqa的

1引回到rd端,借助异步清零功能,使计数器回到0000状态,从而实现七进制计数。电路

图如图7-4所示。

解2:采用反馈置

数法:利用74ls161的同步置数端ld,强行中止其计数趋势,返回到并行输入数dcba状态,

如图7-5所示。

⑸扩展成大规模n

进制的计数器

如果所需要的计数

器的进制数大于现有成品计数器,则可通过多片集成计数器扩展实现。

三、实验设备与器

1、+5伏直流电源

2、双踪示波器

3、连续脉冲源

4、单次脉冲源

5、逻辑电平开关

6、逻辑电平显示器

7、译码显示器

8、cc4013×

2(74ls74) cc40192×3(74ls192)

cc4011(74ls00) cc4012(74ls20) 四、实验内容

1、用cc4013或

74ls74 d触发器构成位二进制异步加法计数器。 2、测试74ls160/1/2/3同步计数器的逻

辑功能,自制表格记录结果。 3、测试cc40192或74ls192同步十进制可逆计数器的逻辑功能

4、用两片cc40192或74ls192组成大规模n进制计数器,输入1hz连续计数脉冲,进行由

00-99累计计数,记录之。

5、用两片cc40192

或74ls192组成大规模100进制减法计数器,输入1hz连续计数脉冲,实现由99-00递减计

数,记录之。

6、用两片

74ls160/2组成大规模n进制计数器,输入1hz连续计数脉冲,进行由00-99累计计数,记

录之。五、实验预习要求

1、复习有关计数器部分内容2、绘出各实验内容的详细线路图3、拟出各实验内容所需的测试记录表格

4、查手册、给出并熟悉实验所用各集成块的引脚排列图六、实验报告

1、画出实验线路图,记录、整理实验现象及实验所得的有关波形。对实验结果进行分析。

2、总结使用集成计数器的体会。

篇二:数电实验报告

实验2 组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算)一、实验目的

1.掌握组合逻辑电路的功能测试。

2.验证半加器和全加器的逻辑功能。

3.学会二进制数的运算规律。

二、实验仪器及材料

1.dais或xk实验仪

2.万用表

3.器件:74ls00 三输入端四与非门

74ls86 三输入端四与或门 74ls55 四输入端双与或门

一台一台 3片 1片 1片

三、预习要求

1.预习组合逻辑电路的分析方法。

2.预习用与非门和异或门构成的半加器、全加器的工作原理。

3.学习二进制数的运算。

四、实验内容

1.组合逻辑电路功能测试。

图2-1

⑴用2片74ls00组成图2-1所示逻辑电路。为便于接线和检查,在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。

⑵图中a、b、c接电平开关,y1、y2接发光管显示。

⑶按表2-1要求,改变a、b、c的状态填表并写出y1、y2逻辑表达式。⑷将运算结果与实验比较。

(5)实验过程及实验图:

1)连线图:

2)实验图:

(6)实验总结:

用两片74ls00芯片可实现如图电路功能

2.测试用异或门(74ls86)和与非门组成的半加器的逻辑功能。

根据半加器的逻辑表达式可知,半加器y是a、b的异或,而进位z是a、b相与,故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成如图2-2。

图2-2

⑴在实验仪上用异或门和与门接成以上电路。a、b接电平开关s,y、z接电平显示。⑵按表2-2要求改变a、b状态,填表。

(3)实验过程及实验图: 1)管脚图:

2)实验图

(4)实验总结:用异或门(74ls86)和与非门可组成半加器

3.测试全加器的逻辑功能。

⑴写出图2-3电路的逻辑表达式。⑵根据逻辑表达式列真值表。

⑶根据真值表画逻辑函数sici的卡诺图。

si=

⑷填写表2-3各点状态。

图2-3

ci=

⑸按原理图选择与非门并接线进行测试,将测试结果记入表2-4,并与上表进行比较看逻辑功能是否一致。

表2-4

(6)实验过程及实验图:

1)引脚图:

篇三:c51单片机定时计数器应用编程归纳总结

c51 t and c

? 80c51单片机内部有两个定时/计数器t0和t1,其核心是计数器,基本功能是加1。 ? 对外部事件脉冲(下降沿)计数,是计数器;对片内机周脉冲计数,是定时器。 ? 计数器由二个8位计数器组成。

? 定时时间和计数值可以编程设定,其方法是在计数器内设置一个初值,然后加1计满后溢出。调整计数器初值,可调整从初值到计满溢出的数值,即调整了定时时间和计数值。

? 定时/计数器作为计数器时,外部事件脉冲必须从规定的引脚tx(p3.4、p3.5)输入。且外部脉冲的最高频率不能超过时钟频率的1/24

一、定时/计数器的结构

定时/计数器的实质是加1计数器(16位),由高8位和低8位两个寄存器组成。tmod是定时/计数器的工作方式寄存器,确定工作方式和功能;tcon是控制寄存器,控制t0、t1的启动和停止及设置溢出标志。

二、定时/计数器的工作原理

加1计数器输入的计数脉冲有两个来源,一个是由系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频后送来;一个是t0或t1引脚输入的外部脉冲源。每来一个脉冲计数器加1,当加到计数器为全1时,再输入一个脉冲就使计数器回零,且计数器的溢出使tcon中tf0或tf1置1,向cpu发出中断请求(定时/计数器中断允许时)。如果定时/计数器工作于定时模式,则表示定时时间已到;如果工作于计数模式,则表示计数值已满。

可见,由溢出时计数器的值减去计数初值才是加1计数器的计数值。

设置为定时器模式时,加1计数器是对内部机器周期计数(1个机器周期等于12个振荡周期,即计数频率为晶振频率的1/12)。计数值n乘以机器周期tcy就是定时时间t 。

设置为计数器模式时,外部事件计数脉冲由t0或t1引脚输入到计数器。在每个机器周期的s5p2期间采样t0、t1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入,而下一周期又采样到一低电平时,则计数器加1,更新的计数值在下一个机器周期的s3p1期间装入计数器。由于检测一个从1到0的下降沿需要2个机器周期,因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为12mhz 时,最高计数频率不超过1/2mhz,即计数脉冲的周期要大于2 ?s。

3.3.2 定时/计数器的控制

80c51单片机定时/计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。tmod用于设置其工作方式;tcon用于控制其启动和中断申请。

一、工作方式寄存器tmod :定时器/计数器模式控制寄存器(timer/counter mode control register)

工作方式寄存器tmod用于设置定时/计数器的工作方式,低四位用于t0,高四位用于t1。其格式如下:

gate:门控位。gate=0时,只要用软件使tcon中的tr0或tr1为1,就可以启动定时/计数

器工作;gata=1时,要用软件使tr0或tr1为1,同时外部中断引脚或也为高电平时,才能

启动定时/计数器工作。即此时定时器的启动多了一条件。

c/t :定时/计

数模式选择位。 c/t =0为定时模式; =1为计数模式。 c/t

m1m0:工作方式设

置位。定时/计数器有四种工作方式,由m1m0进行设置。

二、控制寄存器

tcon

tcon的低4位用于控制外部中断,已在前面介绍。tcon的高4位用于控制定时/计数器的启动

和中断申请。其格式如下:

? tf1(tcon.7):

t1溢出中断请求标志位。t1计数溢出时由硬件自动置tf1为1。cpu响应中断后tf1由硬件

自动清0。t1工作时,cpu可随时查询tf1的状态。所以,tf1可用作查询测试的标志。tf1

也可以用软件置1或清0,同硬件置1或清0的效果一样。

? tr1(tcon.6):

t1运行控制位。tr1置1时,t1开始工作;tr1置0时,t1停止工作。tr1由软件置1或清

0。所以,用软件可控制定时/计数器的启动与停止。

? tf0(tcon.5):

t0溢出中断请求标志位,其功能与tf1类同。 ? tr0(tcon.4):t0运行控制位,其功能与

tr1类同。

3.3.3 定时/计数

器的工作方式 t0(p3.4): t1(p3.5)

1、计数器溢出位

tf0(tcon.5): 片内t/c 的t0溢出中断请求标志 tf0=1 向cpu申请中断

2、定时器运行控制

位 tr0(tcon.4) 定时/计数器启动 tr0=1 启动定时/计数器tr0=0,停止定时/计数器

可置 1 或清 0

3、工作方式控制

m1,m0 组合工作方式0,1,2,3.

4、门控位

gate=0,由tr启动定时器 gate=1,由外部中断(int0或int1)与tr组合启动定时器。 5、

c/t方式选择位 c/t =0 t定时工作方式 c/t =1 c计数工作方式

a、中断申请

tf0(tcon.5): 片内t/c 的t0溢出中断请求标志 tf0=1 向cpu申请中断 b、中断允

许 et0(ie.1) 定时/计数器t0中断允许位 et0=1 t0中断允许

ea (ie.7) cpu中断允许(总允许)位 ea=1 总中断允许

c、中断优先级

pt0(ip.1)定时/计数器t0优先级设定位 pt0=1 高级, pt0= 0 低级 =0,c

计数工作方式,外部计数脉冲由引脚t0输入。 c/t

t or c设置步骤

1、确定工作方式 tmod

a, 工作方式:确定mim0 = 00,01,10,11

b, 确定是t or c:c/t, c/t=0为定时模式, c/t =1为计数模式

c, 开启t/c :gate and tr , gate=0,只要 tr=1,则可启动定时/计数器工作

gate=1&& tr=1&&int=1才能启动定时/计数器工作 (tr=tr0或tr1; int=int0,int1)

2、开启t/c 运行,tr=1 启动t/c

3、t/c 中断允许 ea=1, et=1

4、装载初值:一次计数时长t=12/f 初值n=2n -计数值n 定时时长t=nt

00方式

tcond0

d7方式0: 13位。thx 8位和tlx低5而是向thx进位,13位计满溢出,tfx置“1”。

计数外部脉冲个数范围:1~8192(213)

定时时间(t=1?s)范围:1?s ~8.19ms t=12/f

(2)c/t=0为定时工作方式,计数脉冲为时钟频率fosc/12。

若f=12mhz,则12t时 =12×1/12mhz)=1us 即是计数一次时长 1us。

计数值n+初值x=计数总值213 初值x=计数总值213–计数值n 计数值n =定时时间t ÷数一次时长(12×1/f)

定时时间t=(213—初值x)*时钟周期*12 ( 时钟周期=1/f ) x = 213-定时时间t/时钟周期*12

方式0 –定时 ( t0:tmod=0xf0,tr0=1,ea=1, et0=1 ,th0=0f8h, tl0=06h ) 工作方式:确定mim0=00 确定是t定时:c/t=0为定时模式开启t/c :gate and tr , gate =0,tr=1;或gate=1,tr=1,int=1,才能启动定时/计数器 t/c 中断允许: ea=1, et=1

设最大值为 m, 计数值为n, 初值为x, 则x的计算方法如下: 计数状态: x=m-n m=(2n) n=13 or 16 位定时状态: x=m-定时时间/t t=12÷晶振频率

13

计数外部脉冲个数范围:1~8192(2) t=12/f=12×1/6mhz=2us

定时时间(t=1?s)范围:1?s ~8.19ms t=12/f=12×1/12mhz=1us (f为该单片机晶振频率)

tmod=0x11

设定时时长=250us,f=12mhz, 则计数初值 x=213 -(250us÷1us)=8192-250=7942=0001 1111 0000 0110b 13位模式=1 1111 0000 0110 高8 th=1111 1000=0f8h,低5位tl=06h

设定时时长=250us,f=6mhz, 则计数初值 x=213 -(250us÷2us)=8192-125=8067=0001 1111 1000 0011b 13位模式=1111 1100 0 0011 高8=1111 1100 =0fch,低5位=03h,则高8位放入th,低5位放入tl

方式0 –计数( c0:tmod=0xf4,tr0=1,ea=1, et0=1 ,th0=0e9h,tl0=18h) 工作方式:确定mim0=00 确定是t定时:c/t=1为计数模式开启t/c :gate and tr , gate=0,tr=1;或gate=1,tr=1,int=1,才能启动定时/计数器 t/c 中断允许: ea=1, et=1

计数外部脉冲个数范围:1~8192(213)

设最大值为 m, 计数值为 n, 初值为 x, 则 x的计算方法如下: 初值x=m-n=(213)-n=8192-n m=(2n) n=13 or 16 位

设定计数1000下,向外中断一次,则初值x=8192-1000=7192=1110 0000 1 1000=th=0e9h,tl=18h

01方式1

方式1的计数位数是16位,由tl0作为低8位、th0作为高8位,组成了16位加1计数器。定时/计数器工作于方式1时为一个16位的计数器。其逻辑结构、操作及运行控制几乎与方式0完全—样,

差别仅在于计数器的位数不同。

tcond7

d0

定时工作方式1时,定时时间为:

定时时间t =(216-计数初值n)×机器周期=( 2

—初值n)×12/f 用于计数器工作方式时,最大计数值为: 216=65536

计数个数与计数初值的关系为:n总 =nt+n nt=( 216—初值n)总结:工作方式1,2特点是计数溢出后,计数器回0,而不能自动重装初值。

方式1 –定时 ( t0:tmod=0xf1,tr0=1,ea=1, et0=1 ,th0=0ffh, tl0=83h ) 工

作方式:确定mim0=01 确定是t定时:c/t=0为定时模式开启t/c :gate and tr , gate =0,tr0=1;或gate=1,tr=1,int=1,才能启动定时/计数器 t/c 中断允许: ea=1, et=1 定时工作方式1时,定时时间为:

定时时间t =(216-计数初值tc)×机器周期tz tz=12÷晶振频率f=12/f 用于计数器工作方式时,fosc=12mhz,1机器周期=1μs;最大计数值为: 216=65536

计数外部脉冲个数范围:1~65536 (216) t=12/f=12×1/6mhz=2us

定时时间(t=1?s)范围:1?s ~65.536ms t=12/f=12×1/12mhz=1us (f为该单片机晶振频率)设定时时长=250us,f=6mhz,定时器0,工作方式1

则计数初值 x=216 –(250us÷2us)=65536-125=65411=ff83 th0=0ffh, tl0=83h

方式1 –计数( c0:tmod=0xf5,tr0=1,ea=1, et0=1 ,th0=0e9h,tl0=18h) 工作方式:确定mim0=01 确定是t定时:c/t=1为计数模式开启t/c :gate and tr , gate=0,tr0=1;或gate=1,

tr0=1,int=1,才能启动定时/计数器 t/c 中断允许: ea=1, et=1

计数外部脉冲个数范围:1~65536

设最大值为 m, 计数值为 n, 初值为 x, 则 x的计算方法如下: 初值x=m-n=(216)-n=65536-n m=(2n) n=13 or 16 位设定计数1000下,向外中断一次,则初值x=8192-1000=7192=1110 0000 1 1000=th=0e9h,tl=18h

篇四:编码器的脉冲计数、高速计数器小总结

我们一般采用高速输出信号控制步进电机和伺服电机做位置,角度和速度的控制,比如定位,要实现这个目的,我们要知道这几个条件:

1、plc高速输出需要晶体管输出,继电器属于机械动作,反应缓慢,而且易坏

2、以三菱plc为例,高速输出口采用y0 、y1

3、高速输出指令常用的有

plsy 脉冲输出 plsr 带加减速 plsv……可变速的脉冲输出

zrn……原点回归

drvi……相对定位 drva……绝对定位 4、脉冲结束标志位m8029

5、d8140 d8141 为y0总输出脉冲数

6、在同一个程序里面y0做为脉冲输出,程序可以存在一次,当需要多次使用的时候,可以采用变址v进行数据的切换,频率,脉冲在不同的动作模式中,改变数据

正对上述讲解的内容:我们用一个程序来表示若我们以后可能接触步进。伺服这一块,上述内容,大家一定要熟练掌握!

23、plc编程实现编码器的脉冲计数

在高速计数器与编码器配合使用之前,我们首先要知道是单向计数,还是双向计数,需要记录记录的数据,需要多少个编码器,在plc中也需要多少个高速输入点,我们先要确认清楚。

当我们了解上面的问题以后,参照上题的寄存器分配表得知我们该选择什么高速计数器

如:现在需要测量升降机上升和下降的高度,那么我们需要采用双向编码器,即可加可减的,ab相编码器,plc 需要两个io点,查表得

知,x0 x1为一路采用c251高速计数器那么我们可以这样编程,如图开机即启动计数,上升时(方向),c251加计数下降时(方向),c251减计数我们要求编码器转动的数据达到多少时,就表示判断实际升降机到达的位置

注意:在整个程序中没有出现x0、x1这个两个软元件?是因为c251为x0

、x1

的内置高速计数器,他们是一一对应的,只要见到c251,x0 x1就在里面了,当然,用了c251以后,x0 、x1不能在程序里面再当做开关量使用了

接线参照下图

21、我们对高速计数器的理解及编程

相对11题定时器和计数器来说,本题目主要是告诉大家学习高数处理的功能

plc内部高速计时器是计数器功能的扩展,高速计数器指令与定位指令使plc的应用范围从逻辑控制、模拟量控制扩展到了运动控制领域。

特点:其最大的特点就是执行的过程中不受plc的扫描周期影响,而是按照中断方式工作,并且立即输出。

之前的题目中,我们说过内部信号计数器,它可以对编程元件x、y、m、s、t、c信号进行计数。当x信号计数时,要求x的断开和接通一次时间应大于plc的扫描周期,否则会出现丢步的现象,如果plc 的扫描周期为40ms,则一秒里x的信号频率最高位25hz。这么低的速度限制了plc的高速应用范围,如编码器,可以达到10000hz。(编码器后面会讲到)

我们看高速计数器,可以先参照下面表格

图片出处:三菱fx编程手册

u:增计数输入;d:

减计数输入;a:a

相输入;b:b相输入;r:复位输入;s:启动输入;

篇五:5.《用计算器探索规律》教案设计

第三单元

5.用计算器探索规律

教案设计

设计说明

1.开门见山,引入新课。

教学没有固定的形式,一节课如何开头也没有固定的方法。由于教学对象不同、教学内容不同,开头也不会相同。本节课直接拿出计算器,开门见山,明确这节课的学习任务是用计算器探索规律,使学生在新课开始就明确了学习目标,提高了课堂的有效性。

2.注重开展自主学习。

别人说十遍不如自己做一遍,学生亲手操作演示的东西,由于有切身实践,往往体会深刻,有助于激发悟性,增强思维力度。缘于上述原因,在每个板块的活动中,都积极为学生主动尝试、交流、讨论等创造条件,为学生探索提供充分的时间和空间,让学生在自主合作、探索交流中发展思维,提高学习能力。让学生经历猜想、验证、交流、总结、应用的过程,层层深入,让学生感受到用计算器探索规律的乐趣,这样才会使课堂生动有趣。此外还重视方法的总结,在学生会用规律写商后,让学生回顾用计算器探索规律的过程,并试着总结用计算器探索规律的方法。

课前准备

教师准备 ppt课件、计算器

学生准备计算器

教学过程

⊙开门见山,引入新课

今天的新课,我们请来了一位特别的“朋友”(计算器),有了它,我们的计算既快捷又准确,它还有一个特殊的功能,就是帮助我们发现规律。接下来我们就利用计算器一起来探索数学中的奥秘吧!(板书课题)

设计意图:开门见山,直接导入,通过利用计算器的好处,让学生带着“特殊功能”这个疑问进入新课。

⊙合作探究,总结规律

1.建立猜想。

出示例9中的前两题:1÷11 2÷11

(1)使用计算器。

先让学生用计算器计算出1÷11的结果。

(2)根据结果猜想。

师:通过刚才的计算,我们已经得出1÷11=0.0909?,如果在这道除法算式中,除数11不变,被除数乘2,得到的商会发生怎样的变化?

学生提出猜想:0.0909?×2=0.1818?,因为除数11不变,被除数1扩大到了原来的2倍,得到的商也应该扩大到原来的2倍。

2.验证猜想。

(1)让学生用计算器算出2÷11的商,验证猜想。

(2)引导学生举例进一步验证猜想。

猜想:①商是循环小数;②2÷11的结果是1÷11的结果的2倍??

出示3÷11、4÷11、5÷11,不计算,用发现的规律直接写出这几题的商,并用计算器验证。

3.总结规律,运用规律。

(1)观察各商的特点,寻找规律。

师:仔细观察这些算式,你还发现了什么规律?

预设生1:除数不变,被除数与第一题相比分别扩大到原来的2~5倍,商与第一题相比也相应地扩大到原来的2~5倍。

生2:商都是循环小数,整数部分都为0。

生3:循环节都是被除数的9倍。

(2)运用规律。

请学生根据探究出的规律写出例9中后四题的商。

4.总结用计算器探索规律的方法。

用计算器计算——

发现规律——根据规律写商。

设计意图:先让学

生用计算器计算,组织学生猜想、验证,从而发现规律,培养学生的计算和探究能力,同时

使学生充分观察、认真分析,掌握解决问题的方法。

⊙巩固运用,深化

认知

1.完成教材35页

“做一做”。

(1)学生先用计算

器算出前四题的结果。

3×0.7= 2.1 3.3×6.7=22.11

3.33×66.7=222.111 3.333×666.7=2222.1111

(2)观察:第一个算

式中,两个因数的小数位数和是多少?积的小数位数是多少?积是由哪两个数字组成的?第

二个算式的积的小数点在哪里?再用同样的方法观察第三个算式和第四个算式。

(3)根据前四题的

规律,写出后两题的积。

3.3333×6666.7

=3.33333×66666.7=(4)你能用发现的规律接着写出下面一个算式吗?与同桌交流一下。

2.用计算器计算下

面各题,并说说你发现了什么。

1÷7= 2÷7=

3÷7=

4÷7= 5÷7=

6÷7=

设计意图:及时巩

固练习,使学生进一步熟练解决问题的方法,发展学生的思维。⊙全课总结

这节课你们用计算

器探索出了什么规律?希望同学们在今后的生活和学习中能继续探索出更多的规律。

⊙布置作业

教材37页12题、

38页13题。

板书设计

用计算器探索规律

例9 用计算器计

算下面各题。

1÷11=0.0909?

2÷11=0.1818?

3÷11=0.2727?

4÷11=0.3636?

??

规律:商都是循环

小数,循环节是被除数的9倍。

约翰逊计数器

环形计数器是由移位寄存器加上一定的反馈电路构成的,用移位寄存器构成环形计数器的一般框图见图23-5-1,它是由一个移位寄存器和一个组合反馈逻辑电路闭环构成,反馈电路的输出接向移位寄存器的串行输入端,反馈电路的输入端根据移位寄存器计数器类型的不同,可接向移位寄存器的串行输出端或某些触发器的输出端。 图23-5-1 移位寄存器型计数器方框图 23.5.1 环形计数器 23.5.1.1 电路工作原理 图23-5-2为一个四位环形计数器,它是把移位寄存器最低一位的串行输出端Q1反馈到最高位的串行输入端(即D触发器的数据端)而构成的,环形计数器常用来实现脉冲顺序分配的功能(分配器)。 假设寄存器初始状态为[Q4Q3Q2Q1]=1000,那么在移位脉冲的作用下,其状态将按表23-11 中的顺序转换。 当第三个移位脉冲到来后,Q1=1,它反馈到D4输入端,在第四个移位脉冲作用下Q4=1,回复到初始状态。表23-11中的各状态将在移位脉冲作用下,反复在四位移位寄存器中不断循环。

由上述讲讨论可知,该环形计数的计数长度为N=n。和二进制计数器相比,它有2n-n个状态没有利用,它利用的有效状态是少的。 23.5.1.2 状态转换图和工作时序 表23-11中是以1000为初始状态的,它所对应的状态转换图见图23-5-3。如果移位寄存器中的初始状态不同,就会有不同的状态转换图。图23-5-4给出了四位环形计数器可能有的其它几种状态转换图。 图23-5-3 状态转换图 (a) (b) (c) (d) 图23-5-4 四位环行计数器其它的状态转换图 图23-5-4(a)、(b)、(c)三个状态转换图中各状态是闭合的,相应的时序为循环时序。当计数器处于图23-5-4(d)所示的状态0000或1111时,计数器的状态将不发生变化。这两个状态称为悬态或死态。 四位环形计数器可能有这么多不同的循环时序,是我们不希望的,只能从这些循环时序中选出一个来工作,这就是工作时序,或称为正常时序,或有效时序。其它末被选中的循环时序称为异常时序或无效时序。一般选图23-5-3的时序为工作时序,因为它只循环一个“1”,不用经过译码就可从各触发器的Q端得到顺序脉冲输出,参看图23-5-5。

(工作分析)计数器工作原理的模式化分析

(工作分析)计数器工作原理的模式化分析

计数器工作原理的模式化分析 时序逻辑电路是《脉冲和数字电路》这门课程的重要组成部分,计数器是时序逻辑电路基础知识的实际应用,其应用领域非常广泛。计数器原理是技工学校电工电子专业学生必须重点掌握的内容,也是本课程的考核重点,更是设计计数器或其他电子器件的基础。 但近年来技校学生的文化理论基础和理解能力普遍较差,按照课件体系讲授计数器这个章节的知识,超过70%的学生听不懂。 我先后为四届学生讲授过这门课,于教学实践中摸索出壹套分析计数器的方法——模式化分析,即把分析步骤模式化,引导学生按部就班地分析计数器。用这种方法分析,我只要以其中壹种计数器(如异步二进制计数器)为例讲解,学生便能够自行分析其他计数器。 教学实践证明,用这种方法讲授计数器知识,学生比较感兴趣,觉得条理清晰,易于理解,掌握起来比较轻松。这种方法仍有壹个好处,不管是同步计数器仍是异步计数器,不管是二进制计数器仍是十进制计数器,不管是简单的计数器仍是复杂的计数器,只要套用这种方法,计数器工作原理迎刃而解。即使是平时基础很差的学生,只要记住几个步骤,依葫芦画瓢,也能把计数器原理分析出个大概来。 一、明确计数器概念 分析计数器当然要先清楚什么是计数器啦。书上的概念是:

计数器是数字系统中能累计输入脉冲个数的数字电路。我告诉学生,计数器就是这样壹种电子设备:把它放于教室门口,每个进入教室的同学均于壹个按钮上按壹下,它就能告诉你壹共有多少位同学进入教室。其中,每个同学按壹下按钮就是给这个设备壹个输入信号,N个同学就给了N个信号,这N个信号就构成计数器的输入CP脉冲,计数器要统计的就是这个CP脉冲系列的个数。当然,如果没有接译码器,计数器的输出端显示的是二进制数而非十进制数,比如有9位同学进入教室,它不显示“9”,而是显示“1001”。 随后,我简要介绍了计数器的构成和分类,且强调,计数器工作前必须先复位,即每个触发器的输出端均置零。 二、回顾基础知识 分析计数器要用到触发器的关联知识,其中JK触发器最常用,偶尔用到T触发器和D触发器。因此,介绍完计数器概念后,我不急于教学生分析其原理,而是先提问JK、T、D触发器的关联知识,包括触发器的逻辑符号、特性方程、特性表等。 由于计数器的控制单元由逻辑门电路构成,分析前仍要简要回顾壹下和、或、非等常用逻辑门电路的关联知识。另外,用模式化方法分析计数器仍要用到逻辑代数的运算方法、逻辑函数的化简方法等关联知识。 三、画出解题模板 准备工作做完了,下面进入核心部分——列出分析计数器的

集成计数器及寄存器的运用 实验报告

电子通信与软件工程 系2013-2014学年第2学期 《数字电路与逻辑设计实验》实验报告 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 班级: 姓名: 学号: 成绩: 同组成员: 姓名: 学号: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 一、 实验名称:集成计数器及寄存器的运用 二、实验目的: 1、熟悉集成计数器逻辑功能与各控制端作用。 2、掌握计数器使用方法。 三、 实验内容及步骤: 1、集成计数器74LS90功能测试。74LS90就是二一五一十进制异步计数器。逻辑简图为图8、1所示。 四、 五、 图8、1 六、 74LS90具有下述功能: ·直接置0(1)0(2)0(.1)R R ,直接置9(S9(1,·S,.:,=1) ·二进制计数(CP 、输入QA 输出) ·五进制计数(CP 2输入Q D Q C Q B 箱出) ·十进制计数(两种接法如图8.2A 、B 所示) ·按芯片引脚图分别测试上述功能,并填入表 8、1、表8、2、表8、3中。

图8、2 十进制计数器 2、计数器级连 分别用2片74LS90计数器级连成二一五混合进制、十进制计数器。 3、任意进制计数器设计方法 采用脉冲反馈法(称复位法或置位法)。可用74LS90组成任意模(M)计数器。图8、3就是用74LS90实现模7计数器的两种方案,图(A)采用复位法。即计数计到M异步清0。图(B)采用置位法,即计数计到M一1异步置0。 图8、3 74LS90 实现七进进制计数方法 (1)按图8、3接线,进行验证。 (2)设计一个九进制计数器并接线验证。 (3)记录上述实验的同步波形图。 四、实验结果:

第七讲 元素周期表的九大规律

第七讲元素周期表和元素周期律 一、分析热点把握命题趋向 热点内容主要集中在以下几个方面:一是元素周期律的迁移应用,该类题目的特点是:给出一种不常见的主族元素,分析推测该元素及其化合物可能或不可能具有的性质。解该类题目的方法思路是:先确定该元素所在主族位置,然后根据该族元素性质递变规律进行推测判断。二是确定“指定的几种元素形成的化合物”的形式,该类题目的特点是:给出几种元素的原子结构或性质特征,判断它们形成的化合物的形式。解此类题的方法思路是:定元素,推价态,想可能,得化学式。三是由“位构性”关系推断元素,该类题目综合性强,难度较大,一般出现在第Ⅱ卷笔答题中,所占分值较高。 二.学法指导:1、抓牢两条知识链 (1)金属元素链:元素在周期表中的位置→最外层电子数及原子半径→原子失去电子的能力→元素的金属性→最高价氧化物对应水化物的碱性→单质置换水(或酸)中氢的能力→单质的还原性→离子的氧化性。 (2)非金属元素链:元素在周期表中的位置→最外层电子数及原子半径→原子获得电子的能力→元素的非金属性→最高价氧化物对应水化物的酸性→气态氢化物形成难易及稳定性→单质的氧化性→离子的还原性。 2、理解判断元素金属性或非金属性强弱的实验依据

(1)金属性强弱的实验标志 ①单质与水(或酸)反应置换氢越容易,元素的金属性越强。②最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,元素的金属性越强。③相互间的置换反应,金属性强的置换弱的。④原电池中用作负极材料的金属性比用作正极材料的金属性强。⑤电离能 (2)非金属性强弱的实验标志 ①与氢气化合越容易(条件简单、现象明显),元素的非金属性越强。②气态氢化物越稳定,元素的非金属性越强。③最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,元素的非金属性越强。④相互间置换反应,非金属性强的置换弱的。⑤电负性 三.规律总结: 1、同周期元素“四增四减”规律 同周期元素从左至右:①原子最外层电子数逐渐增多,原子半径逐渐减小;②非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱;③最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强,碱性逐渐减弱;④非金属气态氢化物的稳定性逐渐增强,还原性逐渐减弱。 2、同主族元素“四增四减四相同”规律 同主族元素从上到下:①电子层数逐渐增多,核对外层电子的引力逐渐减弱;②金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱;③非金属气态氢化物的还原性逐渐增强,稳定性减弱;④最高价氧化物对应的水化

计数器工作原理及应用

计数器工作原理及应用 除了计数功能外,计数器产品还有一些附加功能,如异步复位、预置数(注意,有同步预置数和异步预置数两种。前者受时钟脉冲控制,后者不受时钟脉冲控制)、保持(注意,有保持进位和不保持进位两种)。虽然计数器产品一般只有二进制和十进制两种,有了这些附加功能,我们就可以方便地用我们可以得到的计数器来构成任意进制的计数器。下面我们举两个例子。在这两个例子中,我们分别用同步十进制加法计数器74LS160构成一个六进制计数器和一个一百进制计数器。 因为六进制计数器的有效状态有六个,而十进制计数器的有效状态有十个,所以用十进制计数器构成六进制计数器时,我们只需保留十进制计数器的六个状态即可。74LS160的十个有效状态是BCD编码的,即0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001[图5-1]。 图5-1 我们保留哪六个状态呢?理论上,我们保留哪六个状态都行。然而,为了使电路最简单,保留哪六个状态还是有一点讲究的。一般情况下,我们总是保留0000和1001两个状态。因为74LS160从100 1变化到0000时,将在进位输出端产生一个进位脉冲,所以我们保留了0000和1001这两个状态后,我们就可以利用74LS160的进位输出端作为六进制计数器的进位输出端了。于是,六进制计数器的状态循环可以是0000、0001、0010、0011、0100和1001,也可以是0000、0101、0110、0111、1000和1001。我们不妨采用0000、0001、0010、0011、0100和1001这六个状态。 如何让74LS160从0100状态跳到1001状态呢?我们用一个混合逻辑与非门构成一个译码器[图5. 3.37b],当74LS160的状态为0100时,与非门输出低电平,这个低电平使74LS160工作在预置数状态,当下一个时钟脉冲到来时,由于等于1001,74LS160就会预置成1001,从而我们实现了状态跳跃。

计数器原理分析及应用实例

计数器原理分析及应用实例 除了计数功能外,计数器产品还有一些附加功能,如异步复位、预置数(注意,有同步预置数和异步预置数两种。前者受时钟脉冲控制,后者不受时钟脉冲控制)、保持(注意,有保持进位和不保持进位两种)。虽然计数器产品一般只有二进制和十进制两种,有了这些附加功能,我们就可以方便地用我们可以得到的计数器来构成任意进制的计数器。下面我们举两个例子。在这两个例子中,我们分别用同步十进制加法计数器74LS160构成一个六进制计数器和一个一百进制计数器。 因为六进制计数器的有效状态有六个,而十进制计数器的有效状态有十个,所以用十进制计数器构成六进制计数器时,我们只需保留十进制计数器的六个状态即可。74LS160的十个有效状态是BCD编码的,即0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001[图5-1]。 图5-1 我们保留哪六个状态呢?理论上,我们保留哪六个状态都行。然而,为了使电路最简单,保留哪六个状态还是有一点讲究的。一般情况下,我们总是保留0000和1001两个状态。因为74LS160从1001变化到0000时,将在进位输出端产生一个进位脉冲,所以我们保留了0000和1001这两个状态后,我们就可以利用74LS160的进位输出端作为六进制计数器的进位输出端了。于是,六进制计数器的状态循环可以是0000、0001、0010、0011、0100和1001,也可以是0000、0101、0110、0111、1000和1001。我们不妨采用0000、0001、0010、0011、0100

和1001这六个状态。 如何让74LS160从0100状态跳到1001状态呢?我们用一个混合逻辑与非门构成一个译码器[图5.3.37b],当74LS160的状态为0100时,与非门输出低电平,这个低电平使74LS160工作在预置数状态,当下一个时钟脉冲到来时,由于等于1001,74LS160就会预置成1001,从而我们实现了状态跳跃。 图5.3.37b用置数法将74160接成六进制计数器(置入1001) 比这个方案稍微繁琐一点的是利用74LS160的异步复位端。下面这个电路中[图5.3.34],也有一个由混合逻辑与非门构成的译码器。 图5.3.34用置零法将74LS160接成六进制计数器

实验五--时序逻辑电路实验报告

实验五时序逻辑电路(计数器和寄存器)-实验报告 一、实验目的 1.掌握同步计数器设计方法与测试方法。 2.掌握常用中规模集成计数器的逻辑功能和使用方法。 二、实验设备 设备:THHD-2型数字电子计数实验箱、示波器、信号源 器件:74LS163、74LS00、74LS20等。 三、实验原理和实验电路 1.计数器 计数器不仅可用来计数,也可用于分频、定时和数字运算。在实际工程应用中,一般很少使用小规模的触发器组成计数器,而是直接选用中规模集成计数器。 2.(1) 四位二进制(十六进制)计数器74LS161(74LS163) 74LSl61是同步置数、异步清零的4位二进制加法计数器,其功能表见表5.1。 74LSl63是同步置数、同步清零的4位二进制加法计数器。除清零为同步外,其他功能与74LSl61相同。二者的外部引脚图也相同,如图5.1所示。 表5.1 74LSl61(74LS163)的功能表 清零预置使能时钟预置数据输入输出 工作模式R D LD EP ET CP A B C D Q A Q B Q C Q D 0 ××××()××××0 0 0 0 异步清零 1 0 ××D A D B D C D D D A D B D C D D同步置数 1 1 0 ××××××保持数据保持 1 1 ×0 ×××××保持数据保持 1 1 1 1 ××××计数加1计数3.集成计数器的应用——实现任意M进制计数器 一般情况任意M进制计数器的结构分为3类,第一类是由触发器构成的简单计数器。第二类是由集成二进制计数器构成计数器。第三类是由移位寄存器构成的移位寄存型计数器。第一类,可利用时序逻辑电路的设计方法步骤进行设计。第二类,当计数器的模M较小时用一片集成计数器即可以实现,当M较大时,可通过多片计数器级联实现。两种实现方法:反馈置数法和反馈清零法。第三类,是由移位寄存器构成的移位寄存型计数器。 4.实验电路: 十进制计数器 同步清零法 同步置数法

元素周期表的规律总结

元素周期表的规律 一、原子半径 同一周期(稀有气体除外),从左到右,随着原子序数的递增,元素原子的半径递减;同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素原子半径递增。 二、主要化合价(最高正化合价和最低负化合价) 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的最高正化合价递增(从+1价到 +7价),第一周期除外,第二周期的0、F元素除外最低负化合价递增(从-4价到-1价)第 一周期除外,由于金属元素一般无负化合价,故从W A族开始。元素最高价的绝对值与最低价的绝对值的和为8 三、元素的金属性和非金属性 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属性递减,非金属性递增; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素的金属性递增,非金属性递减; 四、单质及简单离子的氧化性与还原性 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质的氧化性增强,还原性减弱;所 对应的简单阴离子的还原性减弱,简单阳离子的氧化性增强。同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质的氧化性减弱,还原性增强;所对应的简单阴离子的还原性增强, 简单阳离子的氧化性减弱。元素单质的还原性越强,金属性就越强;单质氧化性越强,非金属性就越强。 五、最高价氧化物所对应的水化物的酸碱性 同一周期中,从左到右,元素最高价氧化物所对应的水化物的酸性增强(碱性减弱); 同一族中,从上到下,元素最高价氧化物所对应的水化物的碱性增强(酸性减弱)。 元素的最高价氢氧化物的碱性越强,元素金属性就越强;最高价氢氧化物的酸性越强, 元素非金属性就越强。 六、单质与氢气化合的难易程度 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越容易; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越难。 七、气态氢化物的稳定性 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性增强; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性减弱。 此外还有一些对元素金属性、非金属性的判断依据,可以作为元素周期律的补充: 随同一族元素中,由于周期越高,价电子的能量就越高,就越容易失去,因此排在下面 的元素一般比上面的元素更具有金属性。元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强。 同一族的元素性质相近。 以上规律不适用于稀有气体。 八、位置规律判断元素在周期表中位置应牢记的规律: (1)元素周期数等于核外电子层数; (2 )主族元素的族数等于最外层电子数。 九、阴阳离子的半径大小辨别规律 三看: 一看电子层数,电子层数越多,半径越大, 二看原子序数,当电子层数相同时,原子序数越大半径反而越小三看最外层电子数,当电子层数和原子序数相同时最外层电子书越多半径越小 + 2+ 3+ 2- - r(Na)>r(Mg)>r(AI)>r(S)>r(CI)、r(Na ) >r(Mg )>r(AI 卜 r(0 ) >r(F) r(S2—)>r(CI—)>r(Ar) >r(K+)>r(Ca2+)、r(02—)> r(F—)> r ( Na+) > r ( Mg2+) > r (Al3+)

计数器的设计实验报告

计数器的设计实验报告 篇一:计数器实验报告 实验4 计数器及其应用 一、实验目的 1、学习用集成触发器构成计数器的方法 2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法二、实验原理 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来计脉冲数,还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。 计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分,有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同,分为二进制计数器,十进制计数器和任意进制计数器。根据计数的增减趋势,又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等等。目前,无论是TTL还是

CMOS集成电路,都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列,就能正确地运用这些器件。 1、中规模十进制计数器 CC40192是同步十进制可逆计数器,具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,其引脚排列及逻辑符号如图5-9-1所示。 图5- 9-1 CC40192引脚排列及逻辑符号 图中LD—置数端CPU—加计数端CPD —减计数端CO—非同步进位输出端BO—非同步借位输出端 D0、D1、D2、D3 —计数器输入端 Q0、Q1、Q2、Q3 —数据输出端CR—清除端 CC40192的功能如表5-9-1,说明如下:表5-9-1 当清除端CR为高电平“1”时,计数

器直接清零;CR置低电平则执行其它功能。当CR为低电平,置数端LD也为低电平时,数据直接从置数端D0、D1、D2、D3 置入计数器。 当CR为低电平,LD为高电平时,执行计数功能。执行加计数时,减计数端CPD 接高电平,计数脉冲由CPU 输入;在计数脉冲上升沿进行8421 码十进制加法计数。执行减计数时,加计数端CPU接高电平,计数脉冲由减计数端CPD 输入,表5-9-2为8421 码十进制加、减计数器的状态转换表。加法计数表5-9- 减计数 2、计数器的级联使用 一个十进制计数器只能表示0~9十个数,为了扩大计数器范围,常用多个十进制计数器级联使用。 同步计数器往往设有进位(或借位)输出端,故可选用其进位(或借位)输出信号驱动下一级计数器。 图5-9-2是由CC40192利用进位

元素周期表规律总结

元素周期表规律总结 一。主族元素的判断方法:符合下列情况的均是主族元素 1. 有1~3个电子层的元素(除去He、Ne、Ar); 2。次外层有2个或8个电子的元素(除去惰性气体); 3. 最外层电子多于2个的元素(除去惰性气体); 二。电子层结构相同的离子或原子(指核外电子数与某种惰性元素的电子数相同而且电子层排布也相同的单核离子或原子) (1)2个电子的He型结构的是:H-、He、Li+、Be2+; (2)10个电子的Ne型结构的是:N3—、O2-、F—、Ne、Na+、Mg2+、Al3+ (3)18个电子的Ar型结构的是:S2—、Cl-、Ar、K+、Ca2+ 三。电子数相同的微粒(包括单核离子、原子、也包括多原子分子、离子) 1。2e—的有:H-、H2、He、Li+、Be2+; 2. 10e-的有:N3-、O2-、F—;Na+、Mg2+、Al3+;Ne、HF、H2O、NH3、CH4(与Ne同周期的非金属的气态氢化物)NH4-、NH2-、H3O+、OH—; 3. 18e-的有:S2—、CL-、Ar、K+、CA2+;SiH4、PH3、H2S、HCl(与Ar同周期的非金属的气态氢化物);HS—、PH4+及、H2O2、F2、CH3-OH、CH3—CH3、CH3-F、CH3-NH2、NH2—NH2、NH2-、OH—等. 四. 离子半径的比较: 1. 电子层结构相同的离子,随原子序数的递增,离子半径减小. 2。同一主族的元素,无论是阴离子还是阳离子,电子层数越多,半径越大。即从上到下,离子半径增大. 3。元素的阳离子半径比其原子半径小,元素的阴离子半径比其原子半径大。 五。同一主族的相邻两元素的原子序数之差,有下列规律: 1。同为IA、IIA的元素,则两元素原子序数之差等于上边那种元素所在周期的元素种类数。

实验五计数器的设计实验报告

实验五计数器的设计——实验报告 邱兆丰 15331260 一、实验目的和要求 1.熟悉JK触发器的逻辑功能。 2.掌握用JK触发器设计同步计数器。 二、实验仪器及器件 1、实验箱、万用表、示波器、 2、74LS73,74LS00,74LS08,74LS20 三、实验原理 1.计数器的工作原理 递增计数器----每来一个CP,触发器的组成状态按二进制代码规律增加。递减计数器-----按二进制代码规律减少。 双向计数器-----可增可减,由控制端来决定。 2.集成J-K触发器74LS73 ⑴符号: 图1 J-K触发器符号

⑵功能: 表1 J-K触发器功能表 ⑶状态转换图: 图2 J-K触发器状态转换图

⑷特性方程: ⑸注意事项: ①在J-K触发器中,凡是要求接“1”的,一定要接高电平(例如5V),否则会出现错误的翻转。 ①触发器的两个输出负载不能过分悬殊,否则会出现误翻。 ② J-K触发器的清零输入端在工作时一定要接高电平或连接到实验箱的清零端子。3.时序电路的设计步骤 内容见实验预习。 四、实验内容 1.用JK触发器设计一个16进制异步计数器,用逻辑分析仪观察CP和各输出波形。2.用JK触发器设计一个16进制同步计数器,用逻辑分析仪观察CP和各输出波形。3.设计一个仿74LS194 4.用J-K触发器和门电路设计一个特殊的12进制计数器,其十进制的状态转换图为:5.考虑增加一个控制变量D,当D=0时,计数器按自定义内容运行,当D=1时,反方向运行 五、实验设计及数据与处理 实验一

16进制异步计数器 设计原理:除最低级外,每一级触发器用上一级触发器的输出作时钟输入,JK都接HIGH,使得低一级的触发器从1变0时高一级触发器恰好接收下降沿信号实现输出翻转。实验二 16进制同步计数器 设计原理:除最低级外,每一级的JK输入都为所有低级的输出的“与”运算结果实验三 仿74LS194 设计原理:前两个开关作选择端输入,下面四个开关模仿预置数输入,再下面两个开关模仿左移、右移的输入,最后一个开关模仿清零输入。四个触发器用同一时钟输入作CLK输入。用2个非门与三个与门做成了一个简单译码器。对于每一个触发器,JK输入总为一对相反值,即总是让输入值作为输出值输入。对于每一个输入,当模式“重置”输出为1时,其与预置值结果即触发器输入;当模式“右移”、“左移”输出为1时,其值为上一位或下一位对应值;当各模式输出均为0时各触发器输入为0,使输出为0。 实验四 设计原理: 在12进制同步计数器中,输出的状态只由前一周期的状态决定,而与外来输入无关,因此目标电路为Moore型。而数字电路只有0和1两种状态,因此目标电路要表达12种状态需

元素周期律和元素周期表知识总结

元素周期律和元素周期表知识总结 考试大纲要求 1.理解原子的组成及同位素的概念。掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数,以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。 2.以第1、2、3周期的元素为例,掌握核外电子排布规律。 3.掌握元素周期律的实质及元素周期表(长式)的结构(周期、族)。 4.以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质(如:原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系;以ⅠA族和ⅦA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。 知识规律总结 一、原子结构 1.几个量的关系() 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 质子数=核电荷数=原子序数=原子的核外电子数 离子电荷数=质子数-核外电子数 2.同位素 (1)要点:同——质子数相同,异——中子数不同,微粒——原子。 (2)特点:同位素的化学性质几乎完全相同;自然界中稳定同位素的原子个数百分数不变。 注意:同种元素的同位素可组成不同的单质或化合物,如H2O和D2O是两种不同的物质。 3.相对原子质量 (1)原子的相对原子质量:以一个12C原子质量的1/12作为标准,其它原子的质量跟它相比较所得的数值。它是相对质量,单位为1,可忽略不写。 (2)元素的相对原子质量:是按该元素的各种同位素的原子百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。元素周期表中的相对原子质量就是指元素的相对原子质量。 4.核外电子排布规律 (1)核外电子是由里向外,分层排布的。 (2)各电子层最多容纳的电子数为2n2个;最外层电子数不得超过8个,次外层电子数不得超过18个,倒数第三层电子数不得超过32个。 (3)以上几点互相联系。 核外电子排布规律是书写结构示意图的主要依据。 5.原子和离子结构示意图 注意:①要熟练地书写1~20号元素的原子和离子结构示意图。 ②要正确区分原子结构示意图和离子结构示意图(通过比较核内质子数和核外电子数)。 6.微粒半径大小比较规律 (1)同周期元素(稀有气体除外)的原子半径随原子核电荷数的递增逐渐减小。 (2)同主族元素的原子半径和离子半径随着原子核电荷数的递增逐渐增大。 (3)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,则离子半径越小。 (4)同种元素的微粒半径:阳离子<原子<阴离子。 (5)稀有气体元素的原子半径大于同周期元素原子半径。 (6)电子层数多的阴离子半径一定大于电子层数少的阳离子半径,但电子层数多的阳离子半径不一定大于电子层数少的阴离子半径。 二、元素周期律和周期表 1.位、构、性三者关系

实验7-集成计数器-(实验报告要求)

集成计数器 --实验报告要求 一、实验目的(0.5分) 1.熟悉中规模集成电路计数器的功能及应用。 2.掌握利用中规模集成电路计数器构成任意进制计数器的方法。 3. 掌握计数器的典型应用。 计数器对输入的时钟脉冲进行计数,来一个CP脉冲计数器状态变化一次。根据计数器计数循环长度M,称之为模M计数器(M进制计数器)。通常,计数器状态编码按二进制数的递增或递减规律来编码,对应地称之为加法计数器或减法计数器。 一个计数型触发器就是一位二进制计数器。N个计数型触发器可以构成同步或异步N 位二进制加法或减法计数器。当然,计数器状态编码並非必须按二进制数的规律编码,可以给M进制计数器任意地编排M个二进制码。 在数字集成产品中,通用的计数器是二进制和十进制计数器。按计数长度、有效时钟、控制信号、置位和复位信号的不同有不同的型号。 1.74LS161计数器 74LS161是集成TTL四位二进制加法计数器,其符号和管脚分布分别如下图1所示: 表 1为74LS161的功能表:表1 A B C D

从表1在为低电平时实现异步复位(清零需要时钟信号。在复位端高电平条件下,预置端LD 为低电平时实现同步预置功能,即需要有效时钟信号才能使输出状态 等于并行输入预置数A B C D 。在复位和预置端都为无效电平时,两计数使能端输入使能信号,74LS161实现模16加法计数功能;两计数使能端输入禁止信号, ,集成计数器实现状态保持功能, 。在时,进位输出端 OC=1。 2.组成任意进制的计数器 在数字集成电路中有许多型号的计数器产品,可以用这些数字集成电路来实现所需要的计数功能和时序逻辑功能。在设计时序逻辑电路时有两种方法,一种为反馈清零法,另一种为反馈置数法。 (1)反馈清零法 反馈清零法是利用反馈电路产生一个给集成计数器的复位信号,使计数器各输出端为零(清零)。反馈电路一般是组合逻辑电路,计数器输出部分或全部作为其输入,在计数器一定的输出状态下即时产生复位信号,使计数电路同步或异步地复位。反馈清零法的逻辑框图见图 2。 图2 反馈清零法框图 (2)反馈置数法 反馈置数法将反馈逻辑电路产生的信号送到计数电路的置位端,在滿足条件时,计数电路输出状态为给定的二进制码。反馈置数法的逻辑框图如图 3所示。 图 3 反馈清零法框图 在时序电路设计中,以上两种方法有时可以并用。 Q 0 n-10

元素周期表中规律总结.pdf

“知识梳理”栏 元素周期表中规律的总结 一、编排规律 1、原子序数=质子数=核电荷数=原子核外电子数 2、周期序数=原子核外电子层数 3、主族序数=最外层电子数=价电子数 4、1到7周期可容纳元素种数分别为2、8、8、18、18、32、32(目前7周期只有26种)。 5、主族(除ⅠA族)中,非金属元素种数=族序数-2。 二、“定性”规律 1、若主族元素族数为m,周期数为n,则: ①m-n<0时为金属,且值越小,金属性越强; ②m-n>0时是非金属,越大非金属性越强; ③m-n=0时多为两性元素。 如钫位于第7周期第ⅠA族,m-n=-6<0,钫的金属性最强;F位于第二周期VIIA族,m-n=5>0,F的非金属性最强;铝位于第3周期IIIA族,m-n=0,铝为两性元素。 2、对角线规律:左上右下的两主族元素性质相似。如铍与铝的化学性质相似,均能与 强酸和强碱反应。 3、金属与非金属的分界线附近,金属大都有两性,非金属及其某些化合物大都为原子 晶体(如晶体硼、晶体硅、二氧化硅晶体、碳化硅晶体等)。 4、若将表中第ⅤA与ⅥA之间分开,则左边元素氢化物的化学式,是将H写在后边(如SiH4、PH3、CaH2等);而右边元素氢化物的化学式,是将H写在前边(如H2O、HBr等)。 5、符合下列情况的均是主族元素: ①有1~3个电子层的元素(He、Ne、Ar除外)。 ②次外层有两个或8个电子的元素(稀有气体除外)。 ③最外层电子数多于2个的元素(稀有气体除外)。 三、“序差”规律 1、同一周期IIA、IIIA族元素的原子序数相差可能是1、11或25。 2、同一主族相邻周期元素的原子序数之差可能是2、8、18、32。 3、“左上右下”规律:上下相邻两元素,若位于ⅢB之左(如ⅠA、IIA族),则原子序数之差等于上一元素所在周期的元素种数;若位于ⅢB之右(如IIIA~0族),则原子序数之差等于下一元素所在周期的元素种数。 四、“定位”规律 1、比大小定周期。比较该元素的原子序数与0族元素的序数大小,找出与之相邻的0族元素,那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。 2、求差定族数。若该元素的原子序数比相应的0族元素多1或2时,则分别位于0族元素下周期的第IA或IIA族;若少1、2、3或4时,则分别位于同周期的第VIIA、VIA、VA、IVA族。 五、性质递变性规律 1、原子(离子)的半径 ①同一周期元素(惰性气体元素除外)从左到右,原子半径逐渐减小。 ②同一主族元素从上到下,原子(或离子)半径逐渐增大。 ③同种元素,阳离子半径<原子半径,阴离子半径>原子半径。

FPGA触发器与计数器实验报告

上海电力学院FPGA应用开发实验报告 实验名称:触发器与计数器 专业:电子科学与技术 姓名: 班级: 学号:

1.触发器功能的模拟实现 实验目的: 1.掌握触发器功能的测试方法。 2.掌握基本RS触发器的组成及工作原理。 3.掌握集成JK触发器和D触发器的逻辑功能及触发方式。 4.掌握几种主要触发器之间相互转换的方法。 5.通过实验,体会EPLD芯片的高集成度和多I/O口。 实验说明: 将基本RS触发器,同步RS触发器,集成J-K触发器,D触发器同时集一个FPGA芯片中模拟其功能,并研究其相互转化的方法。 实验的具体实现要连线测试,实验原理如图所示:

2.计数器 在VHDL中,可以用Q<=Q+1简单地实现一个计数器,也可以用LPM来实现。下面分别对这两种方法进行介绍。 方法一: 第1步:新建一个Quartus项目。 第2步:建立一个VHDL文件,实现一个8位计数器。计数器从“00000000”开始计到“11111111”,计数器的模是256。计数器模块还需要包含一个时钟clock、一个使能信号en、一个异步清0信号aclr和一个同步数据加载信号sload。模块符号如下图所示: 第3步:VHDL代码如下:

第4步:将VHDL文件另存为counter_8bit.vhd,并将其设定为项目的最顶层文件,再进行语法检查。 第5步:语法检查通过以后,用KEY[0]表示clock,SW[7..0]表示data,SW[8~10]分别表示en、sload和aclr;LEDR[7..0]表示q。 第6步:引脚分配完成后,编译并下载。 第7步:修改上述代码,把计数器的模更改为100,应如何操作。 模为100的计数器,VHDL代码如下:

化学元素周期表规律

化学元素周期表规律 (一)元素周期律和元素周期表 1.元素周期律及其应用 (1)发生周期性变化的性质 原子半径、化合价、金属性和非金属性、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性。 (2)元素周期律的实质 元素性质随着原子序数递增呈现出周期性变化,是元素的原子核外电子排布周期性变化的必然结果。也就是说,原子结构上的周期性变化必然引起元素性质上的周期性变化,充分体现了结构决定性质的规律。 2.比较金属性、非金属性强弱的依据 (1)金属性强弱的依据 1/单质跟水或酸置换出氢的难易程度(或反应的剧烈程度)。反应越易,说明其金属性就越强。 2/最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。碱性越强,说明其金属性也就越强,反之则弱。 3/金属间的置换反应。依据氧化还原反应的规律,金属甲能从金属乙的盐溶液中置换出乙,说明甲的金属性比乙强。 4/金属阳离子氧化性的强弱。阳离子的氧化性越强,对应金属的金属性就越弱。 (2)非金属性强弱的依据 1/单质跟氢气化合的难易程度、条件及生成氢化物的稳定性。越易与反应,生成的氢化物也就越稳定,氢化物的还原性也就越弱,说明其非金属性也就越强。

2/最高价氧化物对应水化物酸性的强弱。酸性越强,说明其非金属性越强。 3/非金属单质问的置换反应。非金属甲把非金属乙对应的阴离子从其盐溶液中置换出来,说明甲的非金属性比乙强。 如Br2 + 2KI == 2KBr + I2 4/非金属元素的原子对应阴离子的还原性。还原性越强,元素的非金属性就越弱。 3.常见元素化合价的一些规律 (1)金属元素无负价。金属单质只有还原性。 (2)氟、氧一般无正价。 (3)若元素有最高正价和最低负价,元素的最高正价数等于最外层电子数;元素的最低负价与最高正价的关系为:最高正价+|最低负价|=8。 (4)除某些元素外(如N元素),原子序数为奇数的元素,其化合价也常呈奇数价,原子序数为偶数的元素,其化合价也常呈偶数价,即价奇序奇,价偶序偶。 若元素原子的最外层电子数为奇数,则元素的正常化合价为一系列连续的奇数,若有偶数则为非正常化合价,其氧化物是不成盐氧化物,如NO;若原子最外层电子数为偶数,则 正常化合价为一系列连续的偶数。 4.原子结构、元素性质及元素在周期表中位置的关系1/原子半径越大,最外层电子数越少,失电子越易,还原性越强,金属性越强。 2/原子半径越小,最外层电子数越多,得电子越易,氧化性越强,非金属性越强。 3/在周期表中,左下方元素的金属性大于右上方元素;左下方元素的非金属性小于右上方元素。

计数器工作原理的模式化分析

计数器工作原理的模式化分析 时序逻辑电路是《脉冲与数字电路》这门课程的重要组成部分,计数器是时序逻辑电路基础知识的实际应用,其应用领域非常广泛。计数器原理是技工学校电工电子专业学生必须重点掌握的内容,也是本课程的考核重点,更是设计计数器或其他电子器件的基础。 但近年来技校学生的文化理论基础和理解能力普遍较差,按照教材体系讲授计数器这个章节的知识,超过70%的学生听不懂。 我先后为四届学生讲授过这门课,在教学实践中摸索出一套分析计数器的方法——模式化分析,即把分析步骤模式化,引导学生按部就班地分析计数器。用这种方法分析,我只要以其中一种计数器(如异步二进制计数器)为例讲解,学生便可以自行分析其他计数器。 教学实践证明,用这种方法讲授计数器知识,学生比较感兴趣,觉得条理清晰,易于理解,掌握起来比较轻松。这种方法还有一个好处,不管是同步计数器还是异步计数器,不管是二进制计数器还是十进制计数器,不管是简单的计数器还是复杂的计数器,只要套用这种方法,计数器工作原理迎刃而解。即使是平时基础很差的学生,只要记住几个步骤,依葫芦画瓢,也能把计数器原理分析出个大概来。 一、明确计数器概念 分析计数器当然要先清楚什么是计数器啦。书上的概念是:计数器是数字系统中能累计输入脉冲个数的数字电路。我告诉学生,计数器就是这

样一种电子设备:把它放在教室门口,每个进入教室的同学都在一个按钮上按一下,它就能告诉你一共有多少位同学进入教室。其中,每个同学按一下按钮就是给这个设备一个输入信号,N个同学就给了N个信号,这N 个信号就构成计数器的输入CP脉冲,计数器要统计的就是这个CP脉冲系列的个数。当然,如果没有接译码器,计数器的输出端显示的是二进制数而非十进制数,比如有9位同学进入教室,它不显示“9”,而是显示“1001”。 随后,我简要介绍了计数器的构成和分类,并强调,计数器工作前必须先复位,即每个触发器的输出端均置零。 二、回顾基础知识 分析计数器要用到触发器的相关知识,其中JK触发器最常用,偶尔用到T触发器和D触发器。因此,介绍完计数器概念后,我不急于教学生分析其原理,而是先提问JK、T、D触发器的相关知识,包括触发器的逻辑符号、特性方程、特性表等。 由于计数器的控制单元由逻辑门电路构成,分析前还要简要回顾一下与、或、非等常用逻辑门电路的相关知识。另外,用模式化方法分析计数器还要用到逻辑代数的运算方法、逻辑函数的化简方法等相关知识。 三、画出解题模板 准备工作做完了,下面进入核心部分——列出分析计数器的9个步骤: 1.驱动方程(即触发器输入端的表达式,注意要化成最简式) 2.特性方程(即触发器的特性方程,计数器有几个触发器就写出几个 特性方程) 3.状态方程(把1代入2后得到的方程,注意要化成最简式)

同步计数器的设计实验报告文档

2020 同步计数器的设计实验报告文档 Contract Template

同步计数器的设计实验报告文档 前言语料:温馨提醒,报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作,反映情况,答复上级机关的询问。按性质的不同,报告可划分为:综合报告和专题报告;按行文的直接目的不同,可将报告划分为:呈报性报告和呈转性报告。体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后,对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解 本文内容如下:【下载该文档后使用Word打开】 同步计数器的设计实验报告 篇一:实验六同步计数器的设计实验报告 实验六同步计数器的设计 学号: 姓名: 一、实验目的和要求 1.熟悉JK触发器的逻辑功能。 2.掌握用JK触发器设计同步计数器。 二、实验仪器及器件 三、实验预习 1、复习时序逻辑电路设计方法。 ⑴逻辑抽象,得出电路的状态转换图或状态转换表 ①分析给定的逻辑问题,确定输入变量、输出变量以及电路的状态数。通常都是取原因(或条件)作为输入逻辑变量,取结

果作输出逻辑变量。 ②定义输入、输出逻辑状态和每个电路状态的含意,并将电路状态顺序编号。 ③按照题意列出电路的状态转换表或画出电路的状态转换图。通过以上步骤将给定的逻辑问题抽象成时序逻辑函数。 ⑵状态化简 ①等价状态:在相同的输入下有相同的输出,并且转换到同一次态的两个状态。 ②合并等价状态,使电路的状态数最少。 ⑶状态分配 ①确定触发器的数目n。因为n个触发器共有2n种状态组合,所以为获得时序电路所需的M个状态,必须取2n1<M2n ②给每个电路状态规定对应的触发器状态组合。 ⑷选定触发器类型,求出电路的状态方程、驱动方程和输出方程 ①根据器件的供应情况与系统中触发器种类尽量少的原则谨慎选择使用的触发器类型。 ②根据状态转换图(或状态转换表)和选定的状态编码、触发器的类型,即可写出电路的状态方程、驱动方程和输出方程。 ⑸根据得到的方程式画出逻辑图 ⑹检查设计的电路能否自启动 ①电路开始工作时通过预置数将电路设置成有效状态的一种。 ②通过修改逻辑设计加以解决。

光子计数器原理

光子计数器原理 现代光测量技术已步入极微弱发光分析时代。在诸如生物微弱发光分析、化学发光分析、发光免疫分析等领域中,辐射光强度极其微弱,要求对所辐射的光子数进行计数检测。对于一个具有一定光强的光源,若用光电倍增管接收它的光强,如果光源的输出功率及其微弱,相当于每秒钟光源在光电倍增管接收方向发射数百个光子的程度,那么,光电倍增管输出就呈现一系列分立的尖脉冲,脉冲的平均速率与光强成正比,在一定的时间内对光脉冲计数,便可检测到光子流的强度,这种测量光强的方法称为光子计数。 光子计数器是主要由光电倍增管、电源、放大系统、光源组成。 1.电倍增管的工作原理 光电倍增管是一个由光阴极、阳极和多个倍增极(亦称打拿极)构成的特殊电子管。它的前窗对工作在可见光区及近紫外区的用紫外玻璃:而在远紫外区则必须使用石英。 (1)光阴极:光阴极的作用是将光信号转变成电信号,当外来光子照射光阴极时,光阴极便可以产生光电子。产生电子的多少与照射光的波长及强度有关。当照射光的波长一定时,光阴极产生光电流的强度正比于照射光的强度,这是光电倍增管测定光强度的基础。各种不同的光电倍增管具有不同的光谱灵敏度。目前很少用单一元素制作光阴极,常用的有AgOCs、Cs3Sb、BiAgOCs、Na2KSb、K2CsSb等由多元素组成的光阴极材料。 (2)倍增极:倍增极也称打拿极,所用的材料与阴极相同。倍增极的作用实质上是放大电流,即在受到前一级发出的电子的打击后能放出更多的次级电子。普通光电倍增管中倍增极的数目,一般为11个,有的可达到20个。倍增极数目越大,倍增极间的电位降越大,PMT的放大作用越强。

(3)阳极:大部分由金属网做成,置于最后一级打拿级附近,其作用是接受最后一个倍增极发出的电子。但接受后,不象倍增极那样再射出电子,而是通导线以电流的形式输出。 光电倍增管的工作原理如图1所示,在光电倍增管的阴极和阳极间加一高电压,且阳极接地,阴极接在高压电源的负端。另外,在阳极和阴极之间串接一定数目的固定电阻,这样在每个倍增级上都产生一定的电位降(一般为50V到90V),使阴极最负(图中假定为·400V),每一倍增极-300V,顺次增高,至阳极时为 Jf0”V。当一束光线照射阴极时,假设产生一个光电子,这个光电子在电场的作用下,向第一倍增极射去。由于第一倍增极的电位比光阴极要正100V,所以电子在此期间会被加速。当其撞击第一倍增极时,会溅射出数目更多的二次电子(图中假定为2个)。依此类推,电子数目越来越多。目前,一般光电倍增管的电子数总增益G约为106,有的甚至高达108~101~,由于其放大作用很强,所以适用于微弱光信号的测量。这里 G=dN (1) 式中d是每一个入射光电子能打出的二次电子的平均数,叫做二次发射系数。此二次发射系数与倍增级材料及倍增极间的电位降有关,式中n为倍增极的数目。

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