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1、5-3-4 计数器,计数器,同步,异步,二进制,十进制,任意进制,二进制,十进制,任意进制,加法，减法，可逆,加法，减法，可逆,加法计数器：随cp的输入，电路递增计数,减法计数器：随cp的输入，电路递减计数,可逆计数器：随cp的输入，电路可增可减计数,一、异步计数器,4位异步二进制加法计数器状态转换表,每16 个CP 循环一周,1. 异步二进制加法计数器,要求: 每来一个CP,计数器加1,用触发器组成计数器,CP下降沿触发,例: 用J-K触发器组成异步二进制加法计数器,用4个维阻型J-K触发器组成 4位异步二进制加法计数器,异步: 各触发器不同时翻转, 从低位到高位依次翻转,4位异步二进制减法
2、计数器状态转换表,每16 个CP 循环一周,2. 异步二进制减法计数器,用4个维阻型J-K触发器组成 4位异步二进制减法计数器,异步: 各触发器不同时翻转, 从低位到高位依次翻转,二、同步计数器,(一) 同步二进制计数器,1、同步二进制加法计数器,CP,T0=1,Q0,T1,Q1,T2,Q2,C,Q3,T3,T0=1；,T1=Q0；,T2=Q1Q0；,T3=Q2Q1Q0,C=Q3Q2Q1Q0,(2) 驱动方程,(1) 输出方程,（四块T触发器组成）,已知：,C=Q3Q2Q1Q0,(3)时序波形图,(4) 状态转换情况,（在波形图上读）,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,1
3、,1,0,1,0,0,1,1,1,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,(5) 分析功能,这是十六进制计数器(也是四位二进制加法计数器)计数容量为24-1=15,Q 1、Q 2、Q 3 端分别为四分频、八分频和十六分频端。,Q0端为二分频端。,则，Q0端输出脉冲的频率为1/2f,若CP的频率为f,计数器的另一个作用是分频：,同理：,三、十进制计数器,1 8421BCD码同步十进制加法计数器,用前面介绍的同步时序逻辑电路分析方法对该电路进行分析。,（1）写出驱动方程：,然后将各驱动方程代入JK触发器的特性方程，得各触发器的次态方程：,（2）转换成次态方程： 先写出JK触发器的特性方程,（3）作
4、状态转换表。,设初态为Q3Q2Q1Q0=0000，代入次态方程进行计算， 得状态转换表如表6.3.5所示。,（4）作状态图及时序图。,28421BCD码异步十进制加法计数器,CP2=Q1 （当FF1的Q1由10时，Q2才可能改变状态。）,用前面介绍的异步时序逻辑电路分析方法对该电路进行分析：,（1）写出各逻辑方程式。,时钟方程： CP0=CP （时钟脉冲源的下降沿触发。）,CP1=Q0 （当FF0的Q0由10时，Q1才可能改变状态。),CP3=Q0 （当FF0的Q0由10时，Q3才可能改变状态),各触发器的驱动方程：,（2）将各驱动方程代入JK触发器的特性方程，得各触发器的次态方程：,（CP由
5、10时此式有效）,（Q0由10时此式有效）,（Q1由10时此式有效）,（Q0由10时此式有效）,（1）8421BCD码同步加法计数器74160,四、中规模集成计数器,任意进制计数器的构成方法,用 N 进制计数器，构成 M 进制计数器,（一） MN 的情况,1、复位法（即清零法）,电路输出 M个稳定状态，,不等下一个CP脉冲到来，电路立即回到0000状态。,第M+1个状态为暂态，不等稳定，就已消失。,例1：试用74LS160构成六进制计数器，用清零法。,状态转换表,连线图,状态转换图,（Q3Q2Q1Q0 / Y）,进位输出,0,0 0 0 0,0,1,0 0 0 1,0,2,0 0 1 0,0,
6、3,0 0 1 1,0,4,0 1 0 0,0,5,0 1 0 1,1,6,0 1 1 0,0 0 0 0,0000,0001,0010,0011,0100,0101,0110,0111,1000,1001,/0,/0,/0,/0,/0,/1,Y,1,1010,1011,1110,1111,1100,1101,用74LS160构成六进制计数器，置入0000。,状态转换表,状态转换图,（Q3Q2Q1Q0 / Y）,例2：,0,0 0 0 0,0,1,0 0 0 1,0,2,0 0 1 0,0,3,0 0 1 1,0,4,0 1 0 0,0,5,0 1 0 1,1,6,0 0 0 0,Y,1,1,
7、0000,0001,0010,0011,0100,0101,0110,0111,1000,1001,/0,/0,/0,/0,/0,/1,1010,1011,1110,1111,1100,1101,连线图,例1的时序图：,0,1,0,1,0,0,0,0,0,1,0,1,0,0,0,0,例2的时序图：,Y=Q2Q0,进位端的输出波形同左。,连线图,状态转换表,例3,状态转换图,进位输出,用74LS160够成六进制，置入1001。,Q3 Q2 Q1 Q0,0 0 0 0,0 0 0 1,0 0 1 0,0 0 1 1,0 1 0 0,0 1 0 1,0 1 1 0,0 1 1 1,1 0 0 0,1
8、 0 0 1,置入,Y,1,1 0 0 1,0010,0011,0100,1001,0000,0001,/0,/0,/0,/0,/0,Y=C=1,（Q3Q2Q1Q0 / Y）,跳过状态,例1,试用两片74LS160构成百进制计数器。,2、连接方式与特点,1）同步CP方式。,2）用低位的进位信号控制高位的功能转换端，,高位仅在 EP=ET=C1=1 的时间内计数。,3、进制 M,M = 1010 = 100,高位的C 端是此计数器的进位输出端，进位信号为Y=1。,高位、低位各自能输出10个稳定状态：,（二）M N 的情况,（用多片N进制计数器组合构成）,1、连接线路,CP,1,Y,（1）,（2）
9、,例2,试用两片74LS160构成百进制计数器。,2、连接方式与特点,1）异步CP方式。低位的进位信号是高位的时钟。,2）两片的EP、ET恒为1，都处于计数状态。,3、进制 M,M = 1010 = 100,高位的C 端是此计数器的进位输出端，进位信号为Y=1。,高位、低位各自能输出10个稳定状态：,1、连接线路,为何用非门？,CP,1,Y,（1）,（2）,例2 两片之间用非门连接的原理,74LS160是CP作用的计数器，若片间连接不用非门，则：,CP,Q0,Q1,Q2,Q3,低位,C1,Q0,高位,1,1,第9个CP过后，电路输出（1 ，1001），出错。,CP,Q0,Q1,Q2,Q3,Q0
10、,1,低位,若用非门连接，则正常输出。,0,高位,功能说明（表1）,异步二五十进制计数T4290,CP输入端,进制,输出状态,分频端,CP0,Q0,二,0、1,Q0为二分频端,CP1,Q3Q2Q1,五,000100,Q3为五分频端,CP1,Q3Q2Q1Q0,十,00001001,Q3为十分频端,且Q0与CP1相连,输出端,集成计数器74LS90 (国产T4290)的逻辑结构及功能,74LS902分频和5分频的十进制计数器,时钟,输出,控制信号,(下降沿触发),74LS90的功能（计数功能）,2分频器,(二进制计数器),(五进制计数器),5分频器,74LS90的功能(置9端、清0端的功能）,2. 由74LS90构成任意进制计数器,(1)用一片74LS90组成BCD码异步十进制计数器,计数转换状态表如下:,用74LS90组成的异步十进制计数器 转换状态表,每一个CPA的下降沿,QA翻转一次,每一个QA的下降沿(10),QB翻转一次,
