60進制計數器

2024年3月29日發(作者：謝謝愛)

綜合性、設計性實驗報告

電子技術實驗（數字電子部分）

報告分數：

學 期：

班 級：

姓 名：

日 期：

1. 實驗目的

1）掌握中規模集成計數器74LS161的引腳圖和邏輯功能；

2）利用74LS161和555定時器構成60進制計數器；

3）在Multisim軟件中仿真60進制計數器

2. 預習要求

1）閱讀《數字電子技術基礎》相關內容，了解集成計數器的原理及功能；

2）熟悉集成計數器74LS161及數碼管的各引腳功能；

3）熟悉555集成定數器芯片的引腳；

3. 實驗內容

1）在Multisim集成環境中設計60進制計數器，并完成其仿真；

2）在模塊化電子技術綜合實驗箱上完成電路搭接與調試；

4. 實驗原理

根據設計基理可知，計數器初值00，按遞增方式計數，增到59時，再自動

返回到00。因此，需要使用兩片74LS161芯片級聯的形式來構成六十進制計數

器，一片控制個位，為十進制；另一片控制十位，為六進制。利用74LS161本身

的控制端達到1001時，給高位芯片一個脈沖使高位芯片計數加一，同時低位芯

片反饋清零，這樣反復，直到第二片達到0110時第二片自身反饋清零，這樣便

完成一次60進制的計數，且回到初態，兩片74LS161全部反饋清零，繼續重復

計數。

4.1脈沖產生模塊

圖1 多諧振蕩器電路圖

電源接通時，555的3腳輸出高電平，同時電源通過R1R2向電容c充電，

當c上的電壓到達555集成電路6腳的閥值電壓（2/3電源電壓）時，555的7

腳把電容里的電放掉，3腳由高電平變成低電平。當電容的電壓降到1/3電源電

壓時，3腳又變為高電平，同時電源再次經R1R2向電容充電。這樣周而復始，

形成振蕩。

如果產生頻率過高，會導致計數過快看不清楚，所以選擇了100HZ的頻率，

由

f?

1.43

計算出R1=288.6kΩ，R2=577.2kΩ。

R

1

?2R

2

4.2 個位模塊

圖2 多諧振蕩器電路圖

555定時器產生的脈沖輸入到CP端形成脈沖計數。

個位要實現10進制，采用反饋清零法，當Q輸出1010時則已經記到10，

需要反饋清零，就把此時輸出1的引腳Q3，Q0接與非門反饋到CR清零，當小

于10的時候兩引腳不可能同時輸出1也就是與非門輸出1，當兩者都輸出1時

與非門輸出0，實現了CR=0清零。

4.3 十位模塊

圖3 十位計數電路圖

十位脈沖由CP端產生。實現六十進制也是在十位實行六進制，方法和個位

模塊相同，采用反饋清零法，不過由于是六進制，所以當輸出為0110時，也就

是第二個161的Q3，Q2連接與非門后反饋到清零端。

4.4 整體模塊（仿真原理圖）

圖4 60進制計數器電路圖

反

饋

清

零

數碼管顯示 數碼管顯示

74LS161構成的十

進制計數器(個位)

74LS161構成的六

進制計數器(十位)

反

饋

清

零

555定時器構

成的時鐘脈沖

圖5 原理框圖

5. 仿真調試過程

1) 在建立555定時器模塊時，首先使用的是電路向導中555定時器向導中的默

認設置，連線完成后開始仿真時發現計數速度過快，于是對定時器的頻率進行了

修改，由1kHz更改為100mHz，速度正常。

2) 仿真時發現555定時器發出的方波信號有毛刺，查找資料后對電容進行了修

改，兩電容均為10nF時毛刺消失。

6. 實驗設備與器件

（1）數字萬用表（UA78A）一塊。

（2）模塊化電子技術綜合實驗箱一臺。

表1 使用器材一覽表

74LS161

7400N

555定時器

七段數碼管

2片

2片

1片

2只

總電阻865.9千歐 1只

電容10nF

2只

圖6 74LS161管腳排列圖

表2 74LS161功能表

圖7 555定時器引腳圖

表3 555定時器時基電路功能表

清零端

0

1

1

1

高觸發端TH

x

0

1

0

1

低觸發端

x

1

0

0

1

Q

0

x

x

1

0

放電管T

導通

保持上一狀態

保持上一狀態

導通截止

功能

直接清零

保持上一狀態

保持上一狀態

置1清零