实验十九。十进制计数器CD4017

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其测试方法 3、 掌握CD4017计数器的逻辑功能及使用方法

二、实验预习要求

1、复习有关计数器部分内容

2、拟出各实验内容所需的测试记录表格

3、查手册，给出并熟悉实验所用各集成的引脚排列及逻辑功能。

三、实验设备与器件

1、+5V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、CD4017B

四、实验原理

1、计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计数脉冲数，还常用作数字系统定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。

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。根据计数的增减趋

势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等。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。 2、中规模十进制计数器

CD4017B有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如

CD4017：十进制计数器/脉

冲分配器 CD4017 是5 位Johnson 计数器，具有10 个译码输出端，CP、CR、INH 输入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH 为低电平时，计Q1-Q9(Pin3，2，4，7，10，1，5，6，9，11)，为解码后的时进制输出接脚，被计数到的值，其输出为Hi，其余为Lo 电位。b、CARRY OUT数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。CR 为高电平时，计数器清零。CD4017有16支脚，除电源脚VDD及VSS为电源接脚，输入电压范围为3–15V之外，其余接脚为： A、频率输入脚：CLOCK(Pin14)，为频率信号的输入脚。B、数据输出脚： a、（Pin12），进位脚，当4017计数10个脉冲之后，CARRY OUT将输出一个脉波，代表产生进位，共串级计数器使用。D、 控制脚： a、 CLEAR(Pin15)：清除脚或称复位(Reset)脚，当此脚为Hi时，会使CD4017的Q0为”1”，其余Q1-Q9为”0”。 b、CLOCK ENABLE(Pin13)，时序允许脚，当此脚为低电位，CLOCK输入脉波在正缘时，会使CD4017计数，并改变Q1-Q9的输出状态。

在clk有效沿的作用下Q0~Q9依次输出一个正脉冲

五、实验内容

测试CD4017十进制计数器的逻辑功能。

1、 按照CD的引脚图连接电路，其中8脚接地、16脚接+5V

电源。

2、 将低位clk端接单次脉冲源，clk/en接地、输出Q0-Q9接逻

辑电平显示输入插口。清零后，逐次送人单次脉冲，观察并记录Q0~Q9状态。

3、 将单次脉冲改为1Hz的连续脉冲，观察Q0~Q9的状态。 4、 加入1KHz的连续脉冲，用双踪示波器观察clk、Q0~Q9端

波形，并描绘。

六、实验报告

附：

实验报告

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其测试方法 3、 掌握CD4017计数器的逻辑功能及使用方法 二、实验原理、内容、方案

计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计数脉冲数，还常用作数字系统定时、分频和执行数字运算以及其特定的逻辑功能。十进制计数／分频器CD4017，其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是O0、O1、O2、…、O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。 CD4017有10个输出端（O0～O9）和1个进位输出端～O5-9。每输入10个计数脉冲，～O5-9就可得到1个进位正脉冲，该进位输出号可作为下一级的时钟信号。CD4017有3个输（MR、CP0和~CP1），MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出O0为高电平，其余输出端（O1～O9）均为低电平。CP0和～CPl是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由～CPl端输入。设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。其内部逻辑图如下：

实验具体做法:

1、 打开数电实验箱，将芯片插在相应的卡槽，注意芯片有缺口

的一端对卡槽有缺口的一端，别接反了。

2、 连接电路，CP（14脚）接1kHz输入信号，CR（15脚）接

电平开关，为复位脚，高电平有效。INH(13脚)接电平开关，计数时接低电平。16脚接5V电源，8脚接地。（具体调整看真值表）Q0~Q9接共阴LED，CO（12脚）接LED，为进位脚。

3、 给试验箱连上电源，检查电路，确认无误后，打开电源，观

察LED亮灭情况，有规律改变电平开关，观察并与真值表对比。

4、 改变各控制脚电平状况，改变信号频率，观察验证功能，和

使用频率大致范围。 实验总结：

试验比较简单，只要注意电路不接错，就能实现功能。在实验中要有规律改变各脚电平状态，要分析为什么会出现这样或那样的现象。思考这种现象能否在实际中利用，还是否需要其它器件配合。（如：单片机控制点阵显示中可以利用它节省端口。做分频器等）。