总结计数器使用特点.docx
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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7-２74ls161的功能表
表7-374ls163功能表
表
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、实验设备与器件
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74ls74d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
c51tandc
?
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/countermodecontrolregister）
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=0t定时工作方式c/t=1c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=1t0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
torc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torc：
c/t,c/t＝0为定时模式,c/t=1为计数模式
c,开启t/c：
gateandtr,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。
thx8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～8.19mst=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：
gateandtr,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－nm=（2n）n=13or16位定时状态:
x=m－定时时间/tt=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～8.19mst=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=0001111100000110b13位模式=1111100000110高8th=11111000=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=0001111110000011b13位模式=1111110000011高8=11111100=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：
gateandtr,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-nm=（2n）n=13or16位
设定计数1000下，向外中断一次，则初值x=8192-1000=7192=1110000011000=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+nnt=（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：
gateandtr,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tztz=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～65.536mst=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=ff83th0=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：
gateandtr,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-nm=（2n）n=13or16位设定计数1000下，向外中断一次，则初值x=8192-1000=7192=1110000011000=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、d8140d8141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，x0x1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,x0x1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
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