1.手動(dòng)加法實(shí)驗(yàn)電路利用按鈕開(kāi)關(guān)進(jìn)行加法的實(shí)驗(yàn)電路如下圖所示。
2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程
(1)加1實(shí)驗(yàn)建議在面包板上組裝電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。電路可用4.5V電源。要將12個(gè)發(fā)光二極管按照Q1到Q12的順序。從右到左排列;也就是Q1輸出的LED安裝在最右邊。
如電路圖的狀態(tài),CR端被下拉電阻R1控制。
為低電位,電路處于計(jì)數(shù)狀態(tài)。CP端被上拉電阻R2控制。為高電位。此時(shí)按動(dòng)一下按鈕AN2,CP端通過(guò)R3接地:由于R2阻值為100k.R3阻值為1k。所以此時(shí)CP端為低電位。CP端獲得了一個(gè)下降脈沖信號(hào),計(jì)數(shù)器做加1的運(yùn)算;其結(jié)果是Q1輸出高電位。點(diǎn)亮了該端的發(fā)光二極管,表示輸出“1”。連續(xù)按動(dòng)加1按鈕,則計(jì)數(shù)器進(jìn)行累加,結(jié)果由Q1~Q12輸出,并由LED1~LEDl2顯示出來(lái)。
例如。連續(xù)按動(dòng)6次AN2。則從12個(gè)LED可看出結(jié)果為0000 0000 01 10;這正是二進(jìn)制表示的6。
(2)清零實(shí)驗(yàn)按下清零按鈕AN1,12個(gè)發(fā)光二極管均熄滅,表示輸出為0。
3.拓展實(shí)驗(yàn)
從上面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知。要得到計(jì)數(shù)器最大的結(jié)果“111111111111”,需要連續(xù)按動(dòng)4095次(212—1次)。為了加快加法的速度,可用多諧振蕩器產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖。請(qǐng)讀者自行設(shè)計(jì)可演示自動(dòng)進(jìn)行二進(jìn)制加法計(jì)算的電路。
●異步計(jì)數(shù)器與同步計(jì)數(shù)器
計(jì)數(shù)器主要用來(lái)記錄輸入時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù),還可以實(shí)現(xiàn)分頻、定時(shí)、產(chǎn)生脈沖序列。計(jì)數(shù)器的種類很多。按時(shí)鐘脈沖輸入方式的不同,可分為同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器;按進(jìn)位體制的不同,可分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
CD4040是串行計(jì)數(shù)器。也叫異步計(jì)數(shù)器;它與并行(同步)計(jì)數(shù)器的區(qū)別在于。在異步計(jì)數(shù)器中,各級(jí)時(shí)鐘是串行連接的,高位觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)必須在低一位觸發(fā)器產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào)(加計(jì)數(shù))或借位信號(hào)(減計(jì)數(shù))之后才能實(shí)現(xiàn);而在同步計(jì)數(shù)器中(例如4位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器4518)。計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)接于各位觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入端,當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖到來(lái)時(shí),各觸發(fā)器同時(shí)被觸發(fā)。
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