1）实验要求

（1）掌握集成计数器的使用方法。

（2）掌握利用集成计数器构成任意进制计数器的原理和方法。

2）电路基本原理

集成计数器是中规模集成电路，其种类很多。74LS90是由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成的十进制异步计数器。

图5.101　74LS90管脚排列

74LS90的管脚排列如图5.101所示。它有两个时钟输入端A（CP1）和B（CP2）。若用A作为输入端，QA为输出端，可组成一个二进制计数器；若用B作为输入端，QD、QC、QB为输出端，可组成一个五进制计数器；将QA与B输入端相连，A作为输入端，QD、QC、QB、QA为输出端，可组成一个十进制计数器。因此74LS90也称二/五/十进制加计数器，所有端子配合使用，可以实现任意进制计数器功能。

74LS90还有两个直接清“0”端和两个直接置“9”端，它们均是同时为“1”时有效。

74LS90的逻辑功能如表5.2所示。

表5.2　74LS90的逻辑功能

3）Multisim 12仿真分析

（1）创建由74LS90构成的六十进制计数器电路，如图5.102所示。(www.daowen.com)

图5.102　六十进制计数器电路

个位计数器为十进制（U1），十位计数器为六进制（U2）。开关K1作为计数脉冲输入，开关K2为系统清“0”端。打开仿真开关，测试并验证电路的功能。

（2）创建电子秒表电路，如图5.103所示。

电子秒表电路由基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器、计数及译码显示4个单元电路组成。

①与非门U4A、U4B构成基本RS触发器，是低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能。它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出作为与非门U4C的输入控制信号。

图5.103　电子秒表电路图

②U4D、U5A构成微分型单稳态触发器，它在电子秒表中的功能是为计数器提供清零信号。

③图中V1所代表的是由555定时器构成的多谐振荡器，作为计数器的时钟源。调节多谐振荡器电路的相关元件参数，使其输出频率为50 Hz的矩形波信号。50 Hz脉冲信号通过U4C作为计数脉冲加于计数器U1的计数输入端CP2。

④图中U1、U2、U3为74LS90构成的电子秒表的计数单元，其中U1接成五进制计数器，对频率为50 Hz的时钟脉冲进行五分频，在输出端QD取得周期为0.1 s的矩形脉冲，作为计数器U2的时钟输入。计数器U2、U3接成8421码十进制加法计数器，其输出端与译码显示单元的相应输入端相连，可显示0.1～0.9 s、1～9.9 s计时。

先按一下按钮开关K1，此时电子秒表不工作，再按一下按钮开关K2，则计数器清零后便开始计时，观察数码管显示计数状态，如不需要计时或暂停计时，按一下开关K2，计时立即停止，但数码管保留所计时的数据。闭合K2，打开K1，则电子秒表清零。

⑤打开仿真开关，测试电子秒表电路的功能。为便于在仿真环境中观察电子秒表的工作状态，时钟信号V1输出信号频率设置为1 kHz。