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数电 第一节 计数器

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数电 第一节  计数器_第1页
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第一节 计数器,按进位方式,分为同步和异步计数器 按进位制,分为模2、模10和任意模计数器 按逻辑功能,分为加法、减法和可逆计数器 按集成度,分为小规模与中规模集成计数器用来计算输入脉冲数目,计数器的分类,,,,,,,部分常用集成计数器,第二节 计数器,四位二进制同步计数器,,,,第二节 计数器,四位二进制可逆计数器,中规模异步计数器,一、四位二进制同步计数器,(二) 四位二进制同步计数器74163,(一) 四位二进制同步计数器74161,(三) 74161/74163功能扩展,,,,,,,,,CT=0,M1,M2,3CT=15,G3,G4,C5/2,3,4+,[1],[2],[4],[8],(一)四位二进制同步计数器74161,内部由四个主从JK触发器和控制电路构成逻辑符号,CO,CP,关联数据有1,2,3,4和5M1端子为低电平时,为M1模式;高电平为M2模式此端引入线为低时,为M1模式,关联数字是1,观察时序块中有关联数字1,并且有关联数字5表示C5有效,即时钟上升沿时,将输入端数字送到输出端同步预置时钟输入信号用CP表示G3,G4关联数字为3,4当CP端子2,3,4有效(即M2 ,G3,G4为高电平)时,计数器加1计数。

用CTT和CTP表示CTP、CTT:可作为使能端和多片级联使用控制块输出端3CT=15(即时序块输出Q3 Q2 Q1 Q0=1111 ),其中3关联G3端G3为高电平,且Q3 Q2 Q1 Q0=1111 时,控制输出端3CT=15端输出有效高电平用CO表示1,5D,,,,,74161外引线功能端排列图,(一)四位二进制同步计数器74161,74161功能表,,,,(二)四位二进制同步计数器74163,74163功能表,74161功能表,,,,↑,(1)外引线排列和 74161相同2)置数,计数,保持功能与74161相同3)清零功能与74161不同特点:,比较四位二进制同步计数器,同步预置 保持 计数,同步预置 保持 计数,,,,,5CT=0,74163,异步清零 同步清零,连接成任意模M 的计数器,(1) 同步预置法,(2) 反馈清零法,(3) 多次预置法,(三)74161/ 74163功能扩展,,,,态序表 计数 输 出 N Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 2 1 0 0 0 3 1 0 0 1 4 1 0 1 0 5 1 0 1 1 6 1 1 0 0 7 1 1 0 1 8 1 1 1 0 9 1 1 1 1,例1:设计一个M=10的计数器。

方法一: 采用后十种状态,,,CO=1,,,,0,(1) 同步预置法,,,,,,,,,f/10,例2: 同步预置法设计 M=24 计数器0 0 0 1,1 0 0 0,0,,1 0 0 0,0 0 0 0,,,(24)10=(11000)2,初态为:0000 0001,,,,,终态:00011000,,,,,,,,,,,,,0 0 0 0,1 0 0 0,连接成任意模M 的计数器,(1) 同步预置法,(2) 反馈清零法,(3) 多次预置法,,,,(三)74161/ 74163功能扩展,例3: 分析图示电路的功能0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0,采用74161,,,,,0,0 0 0 0,(2)反馈清零法,态序表 N Q3 Q2 Q1 Q0,,,,连接成任意模M 的计数器,(1)同步预置法,(2)反馈清零法,(3)多次预置法,(三)74161/74163功能扩展,,,,,,,M=10 计数器,态序表 N Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0,例4: 分析电路功能。

2 0 1 0 1 3 0 1 1 0 4 0 1 1 1 5 1 0 0 0,7 1 1 0 1 8 1 1 1 0 9 1 1 1 1,1 0 1 0 0,6 1 1 0 0,,,,,,,,,,,,,,,,,若干片同步计数器组成同步计数链时,就要利用计数控制端CTT、CTP传递进位信号4)同步计数器的级联,,,,三、中规模异步计数器,二、四位二进制可逆计数器,一、四位二进制同步计数器,,,,第二节 计数器,3和G3相关联D  A:时序块的数据输入,从高位低位 QD  QA :时序的数据输出, 从高位低位1. 逻辑符号,二、四位二进制可逆计数器74193,CT=0表示输出清零,无任何关联数字,所以是异步清除,高电平有效,用CR标识 2+和G2关联,只要G2高电平有效,2+上升沿到时,加1计数用UP 、DN 标识反之, 1-和G1关联,只要G1高电平有效,1-上升沿到时,减1计数 即双时钟输入G3不受任何关联,而关联时序块中的数据输入端当低电平时,数据从输入到输出。

用LD标识,且异步预置减到最小 值时产生借位 信号QCB=0,加到最大 值时产生进位 信号QCC=0,,,,74193功能表,,,,二、四位二进制可逆计数器74193,—— 连接成任意模M 的计数器,(1) 接成M16的计数器,(2) 接成M16的计数器,2. 74193功能扩展,,,,二、四位二进制可逆计数器74193,0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 2 1 0 0 0 3 1 0 0 1 4 1 0 1 0 5 1 0 1 1 6 1 1 0 0 7 1 1 0 1 8 1 1 1 0 9 1 1 1 1,例6:用74193设计M=9 计数器方法一:采用异步预置、加法计数,(1)接成M16的计数器,,,,,,,,,,,态序表 N QD QC QB QA,,,,方法二:采用异步预置、减法计数,0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 2 0 1 1 1 3 0 1 1 0 4 0 1 0 1 5 0 1 0 0 6 0 0 1 1 7 0 0 1 0 8 0 0 0 1 9 0 0 0 0,,,,,,例7:用74193设计M=9 计数器。

态序表 N QD QC QB QA,(1)接成M16的计数器,,,,,,,,,—— 连接成任意模M 的计数器,(1) 接成M16的计数器,(2) 接成M16的计数器,2. 74193功能扩展,,,,二、四位二进制可逆计数器74193,例8: 用74193设计M=147 计数器方法一:采用异步清零、加法计数M = (147)10 =(10010011)2 需要两片74193,,,,(2)接成M16的计数器,,,,1 1 0 0,1 0 0 1,,0 0 0 0,0 0 0 0,M = (147)10 =(10010011)2,1 0 0 1,1 1 0 0,,,,,,,,1 1 0 0,1 0 0 1,例9:用74193设计M=147 计数器,(2)接成M16的计数器,,,,三、中规模异步计数器,二、四位二进制可逆计数器,一、四位二进制同步计数器,,,,第二节 计数器,CT74LS290(T1290)二-五-十进制集成计数器,(1) 触发器A:模2 CPA入QA出 (2) 触发器B、C、D:模5异步计数器 CPB 入QB  QD出,1 . 逻辑符号,三、异步计数器74290,Z3若有效,则下面的与门输出高电平。

关联数字是3,又根据第一个时序块有3CT=1,则第一个时序块输出为1同样,又根据第二个时序块有3CT=4,则第二个时序块输出为100,QD=1从总输出看为1001,即9,所以此时为置9功能输入用Sg(1)和Sg(2)标识Z3若无效,即下面的与门输出低电平若上面的与门输出高电平,关联数字是非3,即置9无效数据输出端清零输入用R0(1)和R0(2)标识0 0 0 0,(3)计数:当R01、R02及Sg1、Sg2有低电平时,且当有CP下降沿时,即可以实现计数三、异步计数器74290,例 1:采用74290 设计M=6计数器方法一:利用R端,0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 2 0 1 0 0 3 1 1 0 0 4 0 0 1 0 5 1 0 1 0 6 0 1 1 0,,,,,,0110,0 0 0 0,,,,,,M=6 态序表 N QA QB QC QD,,,,例 2:采用74290 设计M=7计数器M=7 态序表 N QA QB QC QD 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 2 0 1 0 0 3 1 1 0 0 4 0 0 1 0 5 1 0 1 0 6 0 1 1 0,方法二:利用S 端,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0110,1 0 0 1,7 1 0 0 1,例 3:用74290 设计M=10计数器。

M=10 态序表 N QAQDQC QB 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 1 0 0 0 6 1 0 0 1 7 1 0 1 0 8 1 0 1 1 9 1 1 0 0,要求:采用5421码计数,,,,,,,,,,,,,,f,例 4:用74290 设计M=88计数器方法三:采用两片74290级联,,,,,,,,,,,,,,,,0,1,,,,。

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