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1、实验十九、十进制计数器CD4017逻 辑功能测试一、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其测试方法3、掌握CD4017计数器的逻辑功能及使用方法二、实验预习要求1、复习有关计数器部分内容2、拟出各实验内容所需的测试记录表格3、查手册，给出并熟悉实验所用各集成的引脚排列及逻辑功能。三、实验设备与器件1、+5V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、CD4017B四、实验原理1、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 数脉冲数，还常用作数字系统定时、分频和执行数字运算以及其他
2、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。日前，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。2、中规模十进制计数器CD4017B有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如CP、CR、INH输入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功 能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时，计 Q1-Q9(Pin3, 2，4，7，10，1，5，
3、6，9，11)，为解码后的时进制输 出接脚，被计数到的值，其输出为Hi，其余为Lo电位b、CARRY OUT 数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。CR为高电平时，计 数器清零。CD4017有16支脚，除电源脚VDD及VSS为电源接脚， 输入电压范围为3 - 15V之外，其余接脚为：A、频率输入脚：CLOCK(Pin14)，为频率信号的输入脚。B、数据输出脚：a、(Pin12)， 进位脚，当4017计数10个脉冲之后，CARRY OUT将输出一个脉波， 代表产生进位，共串级计数器使用D、控制脚：a、CLEAR(Pin15)： 清除脚或称复位(Reset)脚，当此脚为Hi时，会使CD4017
4、的Q0为”1”， 其余 Q1-Q9 为 ”0”。b、CLOCK ENABLE(Pin13)，时序允许脚，当 此脚为低电位，CLOCK输入脉波在正缘时，会使CD4017计数，并改 变Q1-Q9的输出状态。在clk有效沿的作用下Q0Q9依次输出一个正脉冲五、实验内容测试CD4017十进制计数器的逻辑功能。1、按照CD的引脚图连接电路，其中8脚接地、16脚接+5V 电源。2、将低位clk端接单次脉冲源，clk/en接地、输出Q0-Q9接逻 辑电平显示输入插口。清零后，逐次送人单次脉冲，观察并 记录Q0Q9状态。3、将单次脉冲改为1Hz的连续脉冲，观察Q0Q9的状态。4、加入1KHz的连续脉冲，用双踪
5、示波器观察clk、Q0Q9端 波形，并描绘。六、实验报告附:实验报告一、实验日的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其测试方法3、掌握CD4017计数器的逻辑功能及使用方法二、实验原理、内容、方案计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计数 脉冲数，还常用作数字系统定时、分频和执行数字运算以及其特定的 逻辑功能。十进制计数/分频器CD4017，其内部由计数器及译码器 两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是 O0、O1、02、09依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟 周期。CD4017有10个输出端（O009）和1个进位输出端
6、05- 9。每输入10个计数脉冲，05-9就可得到1个进位正脉冲，该进 位输出号可作为下一级的时钟信号。CD4017有3个输（MR、CP0 和CP1），MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出 00为高电平，其余输出端（0109）均为低电平。CP0和CPl是 2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要 用下降沿来计数，则信号由CPl端输入。设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。其内部逻辑图如下：实验具体做法：1、打开数电实验箱，将芯片插在相应的卡槽，注意芯片有缺口 的一端对卡槽有缺口的一端，别接反了。2、连接电路，CP（14脚）接1kHz输入信
7、号，CR（15脚）接 电平开关，为复位脚，高电平有效。INH（13脚）接电平开关， 计数时接低电平。16脚接5V电源，8脚接地。（具体调整 看真值表）Q0Q9接共阴LED，CO（12脚）接LED，为 进位脚。3、给试验箱连上电源，检查电路，确认无误后，打开电源，观 察LED亮灭情况，有规律改变电平开关，观察并与真值表 对比。4、改变各控制脚电平状况，改变信号频率，观察验证功能，和使用频率大致范围。实验总结：试验比较简单，只要注意电路不接错，就能实现功能。在实验 中要有规律改变各脚电平状态，要分析为什么会出现这样或那样 的现象。思考这种现象能否在实际中利用，还是否需要其它器件 配合。（如：单片机控制点阵显示中可以利用它节省端口。做分 频器等）。
