60进制计数器

2024年3月29日发(作者：谢谢爱)

综合性、设计性实验报告

电子技术实验（数字电子部分）

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1. 实验目的

1）掌握中规模集成计数器74LS161的引脚图和逻辑功能；

2）利用74LS161和555定时器构成60进制计数器；

3）在Multisim软件中仿真60进制计数器

2. 预习要求

1）阅读《数字电子技术基础》相关内容，了解集成计数器的原理及功能；

2）熟悉集成计数器74LS161及数码管的各引脚功能；

3）熟悉555集成定数器芯片的引脚；

3. 实验内容

1）在Multisim集成环境中设计60进制计数器，并完成其仿真；

2）在模块化电子技术综合实验箱上完成电路搭接与调试；

4. 实验原理

根据设计基理可知，计数器初值00，按递增方式计数，增到59时，再自动

返回到00。因此，需要使用两片74LS161芯片级联的形式来构成六十进制计数

器，一片控制个位，为十进制；另一片控制十位，为六进制。利用74LS161本身

的控制端达到1001时，给高位芯片一个脉冲使高位芯片计数加一，同时低位芯

片反馈清零，这样反复，直到第二片达到0110时第二片自身反馈清零，这样便

完成一次60进制的计数，且回到初态，两片74LS161全部反馈清零，继续重复

计数。

4.1脉冲产生模块

图1 多谐振荡器电路图

电源接通时，555的3脚输出高电平，同时电源通过R1R2向电容c充电，

当c上的电压到达555集成电路6脚的阀值电压（2/3电源电压）时，555的7

脚把电容里的电放掉，3脚由高电平变成低电平。当电容的电压降到1/3电源电

压时，3脚又变为高电平，同时电源再次经R1R2向电容充电。这样周而复始，

形成振荡。

如果产生频率过高，会导致计数过快看不清楚，所以选择了100HZ的频率，

由

f

1.43

计算出R1=288.6kΩ，R2=577.2kΩ。

R

1

2R

2

4.2 个位模块

图2 多谐振荡器电路图

555定时器产生的脉冲输入到CP端形成脉冲计数。

个位要实现10进制，采用反馈清零法，当Q输出1010时则已经记到10，

需要反馈清零，就把此时输出1的引脚Q3，Q0接与非门反馈到CR清零，当小

于10的时候两引脚不可能同时输出1也就是与非门输出1，当两者都输出1时

与非门输出0，实现了CR=0清零。

4.3 十位模块

图3 十位计数电路图

十位脉冲由CP端产生。实现六十进制也是在十位实行六进制，方法和个位

模块相同，采用反馈清零法，不过由于是六进制，所以当输出为0110时，也就

是第二个161的Q3，Q2连接与非门后反馈到清零端。

4.4 整体模块（仿真原理图）

图4 60进制计数器电路图

反

馈

清

零

数码管显示 数码管显示

74LS161构成的十

进制计数器(个位)

74LS161构成的六

进制计数器(十位)

反

馈

清

零

555定时器构

成的时钟脉冲

图5 原理框图

5. 仿真调试过程

1) 在建立555定时器模块时，首先使用的是电路向导中555定时器向导中的默

认设置，连线完成后开始仿真时发现计数速度过快，于是对定时器的频率进行了

修改，由1kHz更改为100mHz，速度正常。

2) 仿真时发现555定时器发出的方波信号有毛刺，查找资料后对电容进行了修

改，两电容均为10nF时毛刺消失。

6. 实验设备与器件

（1）数字万用表（UA78A）一块。

（2）模块化电子技术综合实验箱一台。

表1 使用器材一览表

74LS161

7400N

555定时器

七段数码管

2片

2片

1片

2只

总电阻865.9千欧 1只

电容10nF

2只

图6 74LS161管脚排列图

表2 74LS161功能表

图7 555定时器引脚图

表3 555定时器时基电路功能表

清零端

0

1

1

1

高触发端TH

x

0

1

0

1

低触发端

x

1

0

0

1

Q

0

x

x

1

0

放电管T

导通

保持上一状态

保持上一状态

导通截止

功能

直接清零

保持上一状态

保持上一状态

置1清零