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1、数数 字字 电电 路路第第 五五 章章 计计 数数 器器 计数器是数字系统中的常用器件。本计数器是数字系统中的常用器件。本章通过实训，对计数器的功能与一般应用章通过实训，对计数器的功能与一般应用有一个定性的认识，然后介绍构成计数器有一个定性的认识，然后介绍构成计数器电路的基本工作原理，及不同类型计数器电路的基本工作原理，及不同类型计数器的基本功能和它们在数字系统中的应用。的基本功能和它们在数字系统中的应用。最后介绍一些常用的计数器产品。最后介绍一些常用的计数器产品。7/30/20247/30/2024第五章第五章第五章第五章内内 容容 提提 要要5.1 计数器及其表示方法计数器及其表示方法5.
2、1.1 5.1.1 计数器的功能、分类和基本原理计数器的功能、分类和基本原理计数器的功能、分类和基本原理计数器的功能、分类和基本原理 5.1.2 5.1.2 二进制计数器二进制计数器二进制计数器二进制计数器 5.1.3 5.1.3 十进制计数器十进制计数器十进制计数器十进制计数器 5.1.4 5.1.4 任意进制计数器任意进制计数器任意进制计数器任意进制计数器 5.2 计数器应用实例计数器应用实例 5.3 常用常用TTL集成计数器简介集成计数器简介 7/30/20247/30/20242 2第五章第五章第五章第五章5.1 5.1 计数器及其表示方法计数器及其表示方法计数器及其表示方法计数器及其
3、表示方法1. 计数器功能计数器功能5.1.1 5.1.1 计数器的功能、分类和基本原理计数器的功能、分类和基本原理计数器的功能、分类和基本原理计数器的功能、分类和基本原理 计数器是数字系统中应用最广泛的时序逻辑部件之一；计数器是数字系统中应用最广泛的时序逻辑部件之一；计数器是数字系统中应用最广泛的时序逻辑部件之一；计数器是数字系统中应用最广泛的时序逻辑部件之一；还可以用作还可以用作还可以用作还可以用作定时、分频、信号产生和执行数字运算定时、分频、信号产生和执行数字运算等。等。等。等。计数器的基本功能就是计算输入脉冲的个数。计数器的基本功能就是计算输入脉冲的个数。2.分类分类 根据计数脉冲的输入
4、方式不同可把计数器分为根据计数脉冲的输入方式不同可把计数器分为根据计数脉冲的输入方式不同可把计数器分为根据计数脉冲的输入方式不同可把计数器分为 同步计数器同步计数器同步计数器同步计数器和和和和异步计数器异步计数器异步计数器异步计数器。 根据计数进制不同又可分为根据计数进制不同又可分为根据计数进制不同又可分为根据计数进制不同又可分为 二进制二进制二进制二进制、十进制十进制十进制十进制和和和和任意进制计数器任意进制计数器任意进制计数器任意进制计数器。 根据计数过程中计数的增减不同又分为根据计数过程中计数的增减不同又分为根据计数过程中计数的增减不同又分为根据计数过程中计数的增减不同又分为 加法计数加
5、法计数加法计数加法计数、减法和可逆计数器减法和可逆计数器减法和可逆计数器减法和可逆计数器。 7/30/20247/30/20243 3第五章第五章第五章第五章3. 计数器的基本原理计数器的基本原理 计数计数计数计数 T T 触发器是翻转型触发器，即输入一个触发器是翻转型触发器，即输入一个触发器是翻转型触发器，即输入一个触发器是翻转型触发器，即输入一个CPCP脉冲该触发器的状脉冲该触发器的状脉冲该触发器的状脉冲该触发器的状态就翻转一次。态就翻转一次。态就翻转一次。态就翻转一次。 如果如果如果如果T T 触发器初始状态为触发器初始状态为触发器初始状态为触发器初始状态为0 0，在逐个输入，在逐个输入
6、，在逐个输入，在逐个输入CP CP 脉冲时，其输出脉冲时，其输出脉冲时，其输出脉冲时，其输出状态就会由状态就会由状态就会由状态就会由01010101不断变化。不断变化。不断变化。不断变化。此时称触发器工作在计数状态。此时称触发器工作在计数状态。此时称触发器工作在计数状态。此时称触发器工作在计数状态。 即由触发器输出状态的变化，可以确定输入即由触发器输出状态的变化，可以确定输入即由触发器输出状态的变化，可以确定输入即由触发器输出状态的变化，可以确定输入CP CP 脉冲的个数，脉冲的个数，脉冲的个数，脉冲的个数，对对对对CP CP 脉冲进行计数。脉冲进行计数。脉冲进行计数。脉冲进行计数。 一个触发
7、器能表示一位二进制数的两种状态，两个触发器能一个触发器能表示一位二进制数的两种状态，两个触发器能一个触发器能表示一位二进制数的两种状态，两个触发器能一个触发器能表示一位二进制数的两种状态，两个触发器能表示两位二进制数的表示两位二进制数的表示两位二进制数的表示两位二进制数的4 4 种状态。种状态。种状态。种状态。 n n 个触发器能表示个触发器能表示个触发器能表示个触发器能表示n n 位二进制数的位二进制数的位二进制数的位二进制数的2 2n n 种状态，即能计种状态，即能计种状态，即能计种状态，即能计2 2n n个数个数个数个数。 7/30/20247/30/20244 4第五章第五章第五章第五
8、章（1 1）电路）电路）电路）电路 图图图图5.25.2（a a）是由三个）是由三个）是由三个）是由三个JK JK 触发触发触发触发器构成的三位二进制计数器的电器构成的三位二进制计数器的电器构成的三位二进制计数器的电器构成的三位二进制计数器的电路原理图。路原理图。路原理图。路原理图。 实例实例实例实例图图图图5.25.2（a a）三位二进制计数器）三位二进制计数器）三位二进制计数器）三位二进制计数器（2 2）电路组成）电路组成）电路组成）电路组成三个三个三个三个JK JK 触发器：触发器：触发器：触发器：FFFF2 2FFFF0 0 FF FF2 2为最高位、为最高位、为最高位、为最高位、FF
9、FF0 0为最低位为最低位为最低位为最低位 计数输出用计数输出用计数输出用计数输出用Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0表示表示表示表示 三个触发器的数据输入端的输三个触发器的数据输入端的输三个触发器的数据输入端的输三个触发器的数据输入端的输入恒为入恒为入恒为入恒为“ “1”1” 因此均工作在计数状态。因此均工作在计数状态。因此均工作在计数状态。因此均工作在计数状态。 CPCP0 0= =CPCP（外加计数脉冲）（外加计数脉冲）（外加计数脉冲）（外加计数脉冲） CPCP1 1= = Q Q0 0，CPCP2 2= = Q Q1 1 （3 3）电路分析）电路分析）电路分析）电路分析 设计数器初始
10、状态为设计数器初始状态为设计数器初始状态为设计数器初始状态为Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0=000=000，第，第，第，第1 1个个个个CPCP作用后，作用后，作用后，作用后，FFFF0 0翻转，翻转，翻转，翻转，Q Q0 0由由由由“ “0” “1”0” “1”，计数，计数，计数，计数状态状态状态状态Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0由由由由000001000001。第。第。第。第2 2个个个个CPCP脉冲作用后，脉冲作用后，脉冲作用后，脉冲作用后， FFFF0 0 翻转，翻转，翻转，翻转，Q Q0 0由由由由“ “1” “0”1” “0”，由于，由于，由于，由于Q Q0 0下降沿的
11、下降沿的下降沿的下降沿的作用，作用，作用，作用， Q Q1 1由由由由“ “0” “1”0” “1”， 输出输出输出输出Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0 由由由由001010001010。依此类推，当输入。依此类推，当输入。依此类推，当输入。依此类推，当输入8 8个个个个CPCP脉冲时，脉冲时，脉冲时，脉冲时，计数器的状态计数器的状态计数器的状态计数器的状态Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0 完成一个周期：完成一个周期：完成一个周期：完成一个周期： 000001010011100101110111000001010011100101110111如如如如状态状态状态状态图和波形图图图和波形
12、图图图和波形图图图和波形图图5.25.2（b b）（）（）（）（c c）所示）所示）所示）所示 。 图图图图5.25.2（b b）图图图图5.25.2（c c）7/30/20247/30/20245 5第五章第五章第五章第五章（4 4）几点说明）几点说明）几点说明）几点说明 异步计数器异步计数器异步计数器异步计数器：计数器各触发器的翻转不是受同一个：计数器各触发器的翻转不是受同一个：计数器各触发器的翻转不是受同一个：计数器各触发器的翻转不是受同一个CP CP 脉冲控制。脉冲控制。脉冲控制。脉冲控制。 同步计数器同步计数器同步计数器同步计数器：计数器各触发器的翻转受同一个：计数器各触发器的翻转受
13、同一个：计数器各触发器的翻转受同一个：计数器各触发器的翻转受同一个CP CP 脉冲控制。脉冲控制。脉冲控制。脉冲控制。 十进制计数器十进制计数器十进制计数器十进制计数器：修改反馈和数据输入，可以用二进制计数器构成或任意：修改反馈和数据输入，可以用二进制计数器构成或任意：修改反馈和数据输入，可以用二进制计数器构成或任意：修改反馈和数据输入，可以用二进制计数器构成或任意 进制计数器。进制计数器。进制计数器。进制计数器。 例如在计数至例如在计数至例如在计数至例如在计数至Q Q4 4Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1=1001=1001时，由于反馈的结果，在输入第时，由于反馈的结果，在输入第时，由于
14、反馈的结果，在输入第时，由于反馈的结果，在输入第1010个个个个CPCP脉冲脉冲脉冲脉冲后，使计数状态由后，使计数状态由后，使计数状态由后，使计数状态由1001000010010000，即恢复到初始状态，则构成十进制计数器。，即恢复到初始状态，则构成十进制计数器。，即恢复到初始状态，则构成十进制计数器。，即恢复到初始状态，则构成十进制计数器。 六进制计数器六进制计数器六进制计数器六进制计数器：在输入第：在输入第：在输入第：在输入第6 6个个个个CP CP 脉冲后，能使计数状态由脉冲后，能使计数状态由脉冲后，能使计数状态由脉冲后，能使计数状态由101000101000，即构，即构，即构，即构 成
15、六进制计数器。成六进制计数器。成六进制计数器。成六进制计数器。 计数器的一般模型计数器的一般模型计数器的一般模型计数器的一般模型 CP1 ：加法计数脉冲输入端：加法计数脉冲输入端：加法计数脉冲输入端：加法计数脉冲输入端CP2： 减法计数脉冲输入端减法计数脉冲输入端减法计数脉冲输入端减法计数脉冲输入端D0Dn：数据加载端，在其：数据加载端，在其：数据加载端，在其：数据加载端，在其上加载的数据决定了计数的上加载的数据决定了计数的上加载的数据决定了计数的上加载的数据决定了计数的初始值。初始值。初始值。初始值。 Q0Qn：计数器输出端：计数器输出端：计数器输出端：计数器输出端 CU、CD：分别为加法计
16、数：分别为加法计数：分别为加法计数：分别为加法计数进位端和减法计数借位端。进位端和减法计数借位端。进位端和减法计数借位端。进位端和减法计数借位端。 R RD D：清零端：清零端：清零端：清零端 提提提提示示示示 每个计数器不一定有如图所每个计数器不一定有如图所每个计数器不一定有如图所每个计数器不一定有如图所示的所有控制端，可能有的还会示的所有控制端，可能有的还会示的所有控制端，可能有的还会示的所有控制端，可能有的还会有自己独特的控制端，合理利用有自己独特的控制端，合理利用有自己独特的控制端，合理利用有自己独特的控制端，合理利用这些控制端，可以用一个计数器这些控制端，可以用一个计数器这些控制端，
17、可以用一个计数器这些控制端，可以用一个计数器实现多种进制计数。实现多种进制计数。实现多种进制计数。实现多种进制计数。 7/30/20247/30/20246 6第五章第五章第五章第五章5.1.2 5.1.2 二进制计数器二进制计数器二进制计数器二进制计数器 两个重要概念两个重要概念两个重要概念两个重要概念 若若若若n n=1=1，2 2，33，则，则，则，则N N=2=2，4 4，88，相应的计数器称为模，相应的计数器称为模，相应的计数器称为模，相应的计数器称为模2 2计计计计数器，模数器，模数器，模数器，模4 4计数器和模计数器和模计数器和模计数器和模8 8计数器。计数器。计数器。计数器。n
18、 位二进制计数器位二进制计数器： 即由即由即由即由n n 个触发器组成的二进制计数器。个触发器组成的二进制计数器。个触发器组成的二进制计数器。个触发器组成的二进制计数器。计数器的模（计数容量）计数器的模（计数容量）： 将将将将n n 位二进制计数器所对应的位二进制计数器所对应的位二进制计数器所对应的位二进制计数器所对应的 2 2n n= =N N个有效状态，称为计数器的模。个有效状态，称为计数器的模。个有效状态，称为计数器的模。个有效状态，称为计数器的模。7/30/20247/30/20247 7第五章第五章第五章第五章1. 1. 同步二进制计数器同步二进制计数器同步二进制计数器同步二进制计数
19、器74LS16174LS161集成计数器集成计数器集成计数器集成计数器 （1 1） 74LS16174LS161引脚图和逻辑符号如图引脚图和逻辑符号如图引脚图和逻辑符号如图引脚图和逻辑符号如图5.55.5所示所示所示所示（2 2）74LS16174LS161功能表功能表功能表功能表表表表表5.2 5.2 输输 入入入入输输 出出出出 ET EP CP ET EP CP D D0 0 D D1 1 D D2 2 D D3 3Q Q0 0 Q Q1 1 Q Q2 2 Q Q3 30 0 1 0 1 0 d d0 0 d d1 1 d d2 2 d d3 31 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
20、 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 00 0 0 0d d0 0 d d1 1 d d2 2 d d3 3计计 数数数数保保保保 持持持持保保保保 持持持持各引脚功能符号的意义各引脚功能符号的意义：D D0 0 D D3 3：并行数据输入端：并行数据输入端：并行数据输入端：并行数据输入端 Q Q0 0 Q Q3 3：数据输出端：数据输出端：数据输出端：数据输出端ETET、EPEP：计数控制端：计数控制端：计数控制端：计数控制端 CPCP：时钟脉冲输入端（：时钟脉冲输入端（：时钟脉冲输入端（：时钟脉冲输入端（ ）C C：进位端：进位端：进位端：进位端 ：异步清除输入端（低电：异步清
21、除输入端（低电：异步清除输入端（低电：异步清除输入端（低电平有效）平有效）平有效）平有效） ：置数控制端（低电平有：置数控制端（低电平有：置数控制端（低电平有：置数控制端（低电平有效）效）效）效）注注注注 释释释释 74LS16174LS161是典是典是典是典型的型的型的型的4 4位二进制同位二进制同位二进制同位二进制同步加法计数器，步加法计数器，步加法计数器，步加法计数器，异步清除。同于异步清除。同于异步清除。同于异步清除。同于7416174161。7/30/20247/30/20248 8第五章第五章第五章第五章（3 3）74LS16174LS161的功能与特点的功能与特点的功能与特点的功
22、能与特点 74LS161 74LS161有异步置有异步置有异步置有异步置“ “0”0”功能。当清除端功能。当清除端功能。当清除端功能。当清除端 为低为低为低为低电平时，无论其它各输电平时，无论其它各输电平时，无论其它各输电平时，无论其它各输入端的状态如何，各触入端的状态如何，各触入端的状态如何，各触入端的状态如何，各触发器均被置发器均被置发器均被置发器均被置“ “0”0”，即，即，即，即该计数器被置该计数器被置该计数器被置该计数器被置0 0。波形图波形图状态图状态图0000 74LS161 74LS161有预置数功能，预有预置数功能，预有预置数功能，预有预置数功能，预置是同步的。当置是同步的。
23、当置是同步的。当置是同步的。当 为高电为高电为高电为高电平，置入控制端平，置入控制端平，置入控制端平，置入控制端 为低电为低电为低电为低电平时，在平时，在平时，在平时，在 CP CP 脉冲的上升沿脉冲的上升沿脉冲的上升沿脉冲的上升沿作用下，数据输入端作用下，数据输入端作用下，数据输入端作用下，数据输入端D D3 3 D D0 0上的数据就被送至输出端上的数据就被送至输出端上的数据就被送至输出端上的数据就被送至输出端Q Q3 3 Q Q0 0，从而实现预置数功，从而实现预置数功，从而实现预置数功，从而实现预置数功能。如果改变其能。如果改变其能。如果改变其能。如果改变其D D3 3 D D0 0
24、端的端的端的端的预置数，即可构成预置数，即可构成预置数，即可构成预置数，即可构成1616以内的以内的以内的以内的各种不同进制的计数器。各种不同进制的计数器。各种不同进制的计数器。各种不同进制的计数器。1 10 01 10 0 、 、ETET和和和和EPEP均为高电平时，计数均为高电平时，计数均为高电平时，计数均为高电平时，计数器处于计数状态，每输入一个器处于计数状态，每输入一个器处于计数状态，每输入一个器处于计数状态，每输入一个 CP CP 脉冲，进脉冲，进脉冲，进脉冲，进行一次加法计数。行一次加法计数。行一次加法计数。行一次加法计数。 ETET和和和和EPEP是计数器控制端，只要其中一个是计
25、数器控制端，只要其中一个是计数器控制端，只要其中一个是计数器控制端，只要其中一个为低电平，计数器保持原态。只有两者均为为低电平，计数器保持原态。只有两者均为为低电平，计数器保持原态。只有两者均为为低电平，计数器保持原态。只有两者均为高电平时，计数器才处于计数状态。高电平时，计数器才处于计数状态。高电平时，计数器才处于计数状态。高电平时，计数器才处于计数状态。7/30/20247/30/20249 9第五章第五章第五章第五章2. 2. 异步二进制计数器异步二进制计数器异步二进制计数器异步二进制计数器74LS9374LS93集成计数器集成计数器集成计数器集成计数器 74LS9374LS93是是是是
26、异步异步4位二进制加法计数器位二进制加法计数器，图，图，图，图5.65.6（a a）和（）和（）和（）和（b b）分别为它的逻辑符号和逻辑图。）分别为它的逻辑符号和逻辑图。）分别为它的逻辑符号和逻辑图。）分别为它的逻辑符号和逻辑图。图图图图5.65.6（a a）图图图图5.65.6（b b） 在图在图在图在图5.65.6（b b）中，）中，）中，）中，FFFF0 0构成一位二进制计数器，构成一位二进制计数器，构成一位二进制计数器，构成一位二进制计数器，FFFF1 1、FFFF2 2、FFFF3 3构成模构成模构成模构成模 8 8 计数器。若将计数器。若将计数器。若将计数器。若将CPCP1 1端
27、与端与端与端与Q Q0 0端在外部相连，就构成模端在外部相连，就构成模端在外部相连，就构成模端在外部相连，就构成模1616计数器。因此，计数器。因此，计数器。因此，计数器。因此，74LS9374LS93又称为二又称为二又称为二又称为二八八八八十六进制计数器。此外，十六进制计数器。此外，十六进制计数器。此外，十六进制计数器。此外，R RD1D1、R RD2D2为清零端，高电平有效。为清零端，高电平有效。为清零端，高电平有效。为清零端，高电平有效。图图图图5.6 45.6 4位二进制异步加法计数器位二进制异步加法计数器位二进制异步加法计数器位二进制异步加法计数器74LS93 74LS93 7/30
28、/20247/30/20241010第五章第五章第五章第五章5.1.3 5.1.3 十进制计数器十进制计数器十进制计数器十进制计数器 十进制计数器就是按十进制计数进位规律进行计数的计数器。十进制计数器就是按十进制计数进位规律进行计数的计数器。十进制计数器就是按十进制计数进位规律进行计数的计数器。十进制计数器就是按十进制计数进位规律进行计数的计数器。1. 1. 同步十进制计数器同步十进制计数器同步十进制计数器同步十进制计数器74LS19274LS192集成计数器集成计数器集成计数器集成计数器 逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号 输 入输 出 RD CU CD D0 D1 D2 D3Q0 Q1 Q2
29、 Q3 0 0 d d0 0 d d1 1 d d2 2 d d3 3 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 d0 d1 d2 d3加 计 数减 计 数保 持0 0 0 0 74LS192 74LS192功能表功能表功能表功能表表表表表5.35.3各引脚功能符号的意义各引脚功能符号的意义：D D0 0 D D3 3：并行数据输入端：并行数据输入端：并行数据输入端：并行数据输入端 Q Q0 0 Q Q3 3：数据输出端：数据输出端：数据输出端：数据输出端CUCU：加法计数脉冲输入端：加法计数脉冲输入端：加法计数脉冲输入端：加法计数脉冲输入端 CDCD：减法计数脉冲输入端：减法计数脉冲输入端
30、：减法计数脉冲输入端：减法计数脉冲输入端R RD D ：异步置：异步置：异步置：异步置 0 0 端（高电平有效）端（高电平有效）端（高电平有效）端（高电平有效） ：置数控制端（低电平有效）：置数控制端（低电平有效）：置数控制端（低电平有效）：置数控制端（低电平有效） ：加法计数时，进位输出端：加法计数时，进位输出端：加法计数时，进位输出端：加法计数时，进位输出端（低电平有效）（低电平有效）（低电平有效）（低电平有效） ：减法计数时，借位输出端：减法计数时，借位输出端：减法计数时，借位输出端：减法计数时，借位输出端（低电平有效）（低电平有效）（低电平有效）（低电平有效）7/30/20247/30
31、/20241111第五章第五章第五章第五章 7 74 4L LS S1 19 92 2 的的的的时时时时序序序序图图图图分分分分析析析析 在在在在R RD D 端加高电平，异步端加高电平，异步端加高电平，异步端加高电平，异步置置置置 0 0 所有触发器均被置所有触发器均被置所有触发器均被置所有触发器均被置0 0，计，计，计，计数器复位。数器复位。数器复位。数器复位。置 零0000 异步预置数码。置数控制端异步预置数码。置数控制端异步预置数码。置数控制端异步预置数码。置数控制端 为低电平时，输出端为低电平时，输出端为低电平时，输出端为低电平时，输出端Q Q3 3 Q Q0 0可可可可预置成与数据
32、端预置成与数据端预置成与数据端预置成与数据端D D3 3 D D0 0相一致的状相一致的状相一致的状相一致的状态。预置好计数器以后，就以预置态。预置好计数器以后，就以预置态。预置好计数器以后，就以预置态。预置好计数器以后，就以预置数为起点顺序进行计数。图中为数为起点顺序进行计数。图中为数为起点顺序进行计数。图中为数为起点顺序进行计数。图中为01110111。 1110 CDCD为高电平，计数脉冲从为高电平，计数脉冲从为高电平，计数脉冲从为高电平，计数脉冲从CUCU端输入。当计数脉冲上升沿到来时，端输入。当计数脉冲上升沿到来时，端输入。当计数脉冲上升沿到来时，端输入。当计数脉冲上升沿到来时，计数
33、器的状态按计数器的状态按计数器的状态按计数器的状态按8421BCD8421BCD码递增进码递增进码递增进码递增进行加法计数。行加法计数。行加法计数。行加法计数。 进位输出。计数器作十进制加进位输出。计数器作十进制加进位输出。计数器作十进制加进位输出。计数器作十进制加法计数时，在端第法计数时，在端第法计数时，在端第法计数时，在端第9 9个输入脉冲上升个输入脉冲上升个输入脉冲上升个输入脉冲上升沿作用后，计数状态为沿作用后，计数状态为沿作用后，计数状态为沿作用后，计数状态为10011001，当其，当其，当其，当其下降沿到来时，进位输出端下降沿到来时，进位输出端下降沿到来时，进位输出端下降沿到来时，进
34、位输出端 产产产产生一个负的进位脉冲。第生一个负的进位脉冲。第生一个负的进位脉冲。第生一个负的进位脉冲。第1010个脉冲个脉冲个脉冲个脉冲上升沿作用后，计数器复位。上升沿作用后，计数器复位。上升沿作用后，计数器复位。上升沿作用后，计数器复位。 CUCU为高电平，计为高电平，计为高电平，计为高电平，计数脉冲从数脉冲从数脉冲从数脉冲从CDCD端输入。端输入。端输入。端输入。当计数脉冲上升沿到来当计数脉冲上升沿到来当计数脉冲上升沿到来当计数脉冲上升沿到来时，计数器的状态按时，计数器的状态按时，计数器的状态按时，计数器的状态按8421BCD8421BCD码递减进行减码递减进行减码递减进行减码递减进行减
35、法计数。法计数。法计数。法计数。 7/30/20247/30/20241212第五章第五章第五章第五章 计数开始时，先在计数开始时，先在计数开始时，先在计数开始时，先在R RD D 端输入端输入端输入端输入一个正脉冲，此时两个计数器均一个正脉冲，此时两个计数器均一个正脉冲，此时两个计数器均一个正脉冲，此时两个计数器均被置为被置为被置为被置为 0 0 状态。此后在状态。此后在状态。此后在状态。此后在 端输端输端输端输入入入入“ “1”1”，R RD D 端输入端输入端输入端输入“ “0”0”，则计，则计，则计，则计数器处于计数状态。数器处于计数状态。数器处于计数状态。数器处于计数状态。 在个位的
36、在个位的在个位的在个位的74LS192(1)74LS192(1)的的的的CU CU 端端端端逐个输入计数脉冲逐个输入计数脉冲逐个输入计数脉冲逐个输入计数脉冲CPCP，个位的，个位的，个位的，个位的74LS19274LS192开始进行加法计数。在第开始进行加法计数。在第开始进行加法计数。在第开始进行加法计数。在第1010个个个个CPCP脉冲上升沿到来后，个位脉冲上升沿到来后，个位脉冲上升沿到来后，个位脉冲上升沿到来后，个位74LS19274LS192的状态从的状态从的状态从的状态从1001000010010000，同，同，同，同时其进位输出时其进位输出时其进位输出时其进位输出 从从从从0101。
37、 74LS192 74LS192的级联使用的级联使用的级联使用的级联使用 将多个将多个将多个将多个74LS19274LS192级联可以构成高位计数器。例如用两个级联可以构成高位计数器。例如用两个级联可以构成高位计数器。例如用两个级联可以构成高位计数器。例如用两个74LS19274LS192可以组成可以组成可以组成可以组成100100进制计数器，其连接方式如图进制计数器，其连接方式如图进制计数器，其连接方式如图进制计数器，其连接方式如图5.8 5.8 所示。所示。所示。所示。图图图图5.8 5.8 用两个用两个用两个用两个74LS19274LS192构成构成构成构成100100进制计数器进制计数
38、器进制计数器进制计数器 此上升沿使十位的此上升沿使十位的此上升沿使十位的此上升沿使十位的74LS192(2)74LS192(2)从从从从00000000开始计数，直到第开始计数，直到第开始计数，直到第开始计数，直到第100100个个个个CPCP脉冲作用后，计数器由脉冲作用后，计数器由脉冲作用后，计数器由脉冲作用后，计数器由1001 1001 10011001恢复为恢复为恢复为恢复为0000 0000 00000000，完成，完成，完成，完成一次计数循环。一次计数循环。一次计数循环。一次计数循环。7/30/20247/30/20241313第五章第五章第五章第五章2. 2. 异步十进制计数器异步
39、十进制计数器异步十进制计数器异步十进制计数器74LS90 74LS90 集成计数器集成计数器集成计数器集成计数器 逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号 74LS90 74LS90功能表功能表功能表功能表表表表表5.45.4复位复位/置位输入置位输入输输 出出RD1RD2S1S2 Q3 Q2 Q1 Q011001100010001000 0 0 00 0 0 01 0 0 1计计 数数计计 数数计计 数数计计 数数逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号RD1、RD2：当：当S S1 1 S2 = 0时，时，RD1 RD2 = 1计数器清零。计数器清零。 S S1 1、 S2：当：当S S1 1 S2 =
40、1时计数器置时计数器置“9”，即被置成，即被置成1001状态，与状态，与CP无关。且优无关。且优 先先 级别最高。级别最高。Q3Q2Q1Q0：输出端：输出端 引脚功能说明引脚功能说明引脚功能说明引脚功能说明CP0、 CP1：双时钟输入端：双时钟输入端7/30/20247/30/20241414第五章第五章第五章第五章 逻辑图如图逻辑图如图逻辑图如图逻辑图如图5.95.9所示。图中所示。图中所示。图中所示。图中FFFF0 0构构构构成一位二进制计数器，成一位二进制计数器，成一位二进制计数器，成一位二进制计数器，FFFF1 1、FFFF2 2、FFFF3 3构成异步五进制加法计数器。构成异步五进制
41、加法计数器。构成异步五进制加法计数器。构成异步五进制加法计数器。 若将输入时钟若将输入时钟若将输入时钟若将输入时钟CPCP接于接于接于接于CPCP1 1端，端，端，端，将将将将CPCP0 0与与与与Q Q3 3端相连，则构成端相连，则构成端相连，则构成端相连，则构成54215421码码码码异步十进制加法计数器。如图异步十进制加法计数器。如图异步十进制加法计数器。如图异步十进制加法计数器。如图5.105.10所示。所示。所示。所示。 二二二二五五五五十进制计数器十进制计数器十进制计数器十进制计数器74LS9074LS90 若将输入时钟脉冲若将输入时钟脉冲若将输入时钟脉冲若将输入时钟脉冲CPCP接
42、于接于接于接于CPCP0 0端，并将端，并将端，并将端，并将CPCP1 1端与端与端与端与Q Q0 0端相连，便构端相连，便构端相连，便构端相连，便构成成成成84218421码异步十进制加法计数器。码异步十进制加法计数器。码异步十进制加法计数器。码异步十进制加法计数器。图图图图5.9 5.9 二二二二- -五五五五- -十进制加法计数器十进制加法计数器十进制加法计数器十进制加法计数器74LS90 74LS90 图图5.10 (a)图图5.10(b) 5421码异步十进制加法计数器波形图码异步十进制加法计数器波形图7/30/20247/30/20241515第五章第五章第五章第五章5.1.4 5
43、.1.4 任意进制计数器任意进制计数器任意进制计数器任意进制计数器 任意进制计数器是指计数器的模任意进制计数器是指计数器的模任意进制计数器是指计数器的模任意进制计数器是指计数器的模N2n 的计数器。例如，模的计数器。例如，模的计数器。例如，模的计数器。例如，模5 5、模、模、模、模9 9、模、模、模、模1212等计数器，十进制计数器也属于它的范畴。等计数器，十进制计数器也属于它的范畴。等计数器，十进制计数器也属于它的范畴。等计数器，十进制计数器也属于它的范畴。利用已有的集成计数器构成任意进制计数器的方法通常有三种。利用已有的集成计数器构成任意进制计数器的方法通常有三种。利用已有的集成计数器构成
44、任意进制计数器的方法通常有三种。利用已有的集成计数器构成任意进制计数器的方法通常有三种。 （1）直接选用已有的计数器。）直接选用已有的计数器。 例如，欲构成十进制计数器，可直接选用十进制异步计数器例如，欲构成十进制计数器，可直接选用十进制异步计数器例如，欲构成十进制计数器，可直接选用十进制异步计数器例如，欲构成十进制计数器，可直接选用十进制异步计数器74LS9274LS92。 （2）用两个模小的计数器串接）用两个模小的计数器串接 可以构成模为两者之积的计数器。例如，用模可以构成模为两者之积的计数器。例如，用模可以构成模为两者之积的计数器。例如，用模可以构成模为两者之积的计数器。例如，用模6 6
45、和模和模和模和模1010计数器串接起来，计数器串接起来，计数器串接起来，计数器串接起来，可以构成模可以构成模可以构成模可以构成模6060计数器。计数器。计数器。计数器。 （3）利用反馈法改变原有计数长度）利用反馈法改变原有计数长度 这种方法是，当计数器计数到某一数值时，由电路产生的置位脉冲这种方法是，当计数器计数到某一数值时，由电路产生的置位脉冲这种方法是，当计数器计数到某一数值时，由电路产生的置位脉冲这种方法是，当计数器计数到某一数值时，由电路产生的置位脉冲或复位脉冲，加到计数器预置数控制端或各个触发器清零端，使计数器恢或复位脉冲，加到计数器预置数控制端或各个触发器清零端，使计数器恢或复位脉
46、冲，加到计数器预置数控制端或各个触发器清零端，使计数器恢或复位脉冲，加到计数器预置数控制端或各个触发器清零端，使计数器恢复到起始状态，从而达到改变计数器模的目的。复到起始状态，从而达到改变计数器模的目的。复到起始状态，从而达到改变计数器模的目的。复到起始状态，从而达到改变计数器模的目的。7/30/20247/30/20241616第五章第五章第五章第五章74LS160 74LS160 集成计数器集成计数器集成计数器集成计数器 逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号 表表表表5.5 74LS1605.5 74LS160的功能表的功能表的功能表的功能表输 入输 出 EP ET CP D0 D1 D2 D
47、3Q0 Q1 Q2 Q30 1 0 d0 d1 d2 d31 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0d0 d1 d2 d3 计 数 保 持 保 持 引脚功能说明引脚功能说明引脚功能说明引脚功能说明D D0 0 D D3 3：并行数据输入端：并行数据输入端：并行数据输入端：并行数据输入端 Q Q0 0 Q Q3 3：数据输出端：数据输出端：数据输出端：数据输出端EPEP、ETET：计数控制端：计数控制端：计数控制端：计数控制端 C C：进位输出端：进位输出端：进位输出端：进位输出端CPCP：时钟输入端时钟输入端时钟输入端时钟输入端 ：异步清除输入端：异步清除输入端：异步清除输入端：异
48、步清除输入端 ：同步并行置入控制端：同步并行置入控制端：同步并行置入控制端：同步并行置入控制端7/30/20247/30/20241717第五章第五章第五章第五章74LS160 74LS160 集成计数器的应用举例集成计数器的应用举例集成计数器的应用举例集成计数器的应用举例 图图图图5.115.11示出了利用十进制计数器示出了利用十进制计数器示出了利用十进制计数器示出了利用十进制计数器74LS16074LS160，通过反馈构成模，通过反馈构成模，通过反馈构成模，通过反馈构成模6 6计数器的四种方法。计数器的四种方法。计数器的四种方法。计数器的四种方法。图图图图5.115.11（a a）反馈置零
49、法）反馈置零法）反馈置零法）反馈置零法例例1：反馈置零法：反馈置零法 图图图图5.115.11（a a）电路的工作状态是）电路的工作状态是）电路的工作状态是）电路的工作状态是 012345012345当计数器计到状态当计数器计到状态当计数器计到状态当计数器计到状态5 5（01010101）时，）时，）时，）时，Q Q2 2 和和和和 Q Q0 0为为为为1 1，与非门输出为，与非门输出为，与非门输出为，与非门输出为0 0，即同步并行置入控制端，即同步并行置入控制端，即同步并行置入控制端，即同步并行置入控制端 是是是是0 0。于是，下一个计数脉冲到来时，将。于是，下一个计数脉冲到来时，将。于是，
50、下一个计数脉冲到来时，将。于是，下一个计数脉冲到来时，将D D3 3 D D0 0 端的数据端的数据端的数据端的数据 0 0 送入计数器，使计数器又送入计数器，使计数器又送入计数器，使计数器又送入计数器，使计数器又从从从从 0 0 开始计数，一直计到开始计数，一直计到开始计数，一直计到开始计数，一直计到5 5，又重复上述过程。，又重复上述过程。，又重复上述过程。，又重复上述过程。从而实现六进制计数。从而实现六进制计数。从而实现六进制计数。从而实现六进制计数。 由此可见，由此可见，N进制计数器可以利用在（进制计数器可以利用在（N-1）时将）时将 变变为为 0 的方法构成，这种方法称为的方法构成，
51、这种方法称为反馈置反馈置0法法。7/30/20247/30/20241818第五章第五章第五章第五章例例例例2 2：反馈预置法：反馈预置法：反馈预置法：反馈预置法图图图图5.115.11（b b）反馈预置法）反馈预置法）反馈预置法）反馈预置法 图图图图5.115.11（b b）电路的工作顺序：）电路的工作顺序：）电路的工作顺序：）电路的工作顺序： 010001010110010001010110 011110001001 011110001001 当计数器计到状态当计数器计到状态当计数器计到状态当计数器计到状态1001时，进时，进时，进时，进位端位端位端位端 C 为为为为1 1，经非门为，经非
52、门为，经非门为，经非门为0 0，置数控，置数控，置数控，置数控制端制端制端制端 下一个时钟到来时，将下一个时钟到来时，将下一个时钟到来时，将下一个时钟到来时，将D D3 3 D D0 0 端的数据端的数据端的数据端的数据01000100送入计数器。送入计数器。送入计数器。送入计数器。= 0= 0 此后又从此后又从此后又从此后又从01000100开始计数一直计数到开始计数一直计数到开始计数一直计数到开始计数一直计数到 10011001，又重复，又重复，又重复，又重复上述过程。这种方法称为上述过程。这种方法称为上述过程。这种方法称为上述过程。这种方法称为反馈预置法反馈预置法。7/30/20247/
53、30/20241919第五章第五章第五章第五章例例例例3 3：反馈预置法例二：反馈预置法例二：反馈预置法例二：反馈预置法例二图图图图5.115.11（c c）反馈预置法）反馈预置法）反馈预置法）反馈预置法图图图图5.115.11（c c）的工作顺序是）的工作顺序是）的工作顺序是）的工作顺序是001101000101011001111000001101000101011001111000工作原理同上工作原理同上工作原理同上工作原理同上。 图图图图5.115.11（d d）图图图图5.115.11（d d）电路是利用了直接置）电路是利用了直接置）电路是利用了直接置）电路是利用了直接置0 0 端，工
54、作顺序为端，工作顺序为端，工作顺序为端，工作顺序为012345012345当计数器计到当计数器计到当计数器计到当计数器计到6 6 时（状态时（状态时（状态时（状态6 6出现时间极短），出现时间极短），出现时间极短），出现时间极短），Q Q2 2和和和和Q Q1 1均为均为均为均为1 1，使，使，使，使 为为为为0 0，计数器立即被强迫回到，计数器立即被强迫回到，计数器立即被强迫回到，计数器立即被强迫回到0 0状态，开状态，开状态，开状态，开始新的循环。始新的循环。始新的循环。始新的循环。 例例例例4 4：7/30/20247/30/20242020第五章第五章第五章第五章图图图图5.12 5.
55、12 改进的模改进的模改进的模改进的模6 6计数器计数器计数器计数器 改进的模改进的模改进的模改进的模 6 6 计数器计数器计数器计数器 图图图图5.115.11（d d）所示方法的缺点是工作不可靠。原因是在许多情况下，各触）所示方法的缺点是工作不可靠。原因是在许多情况下，各触）所示方法的缺点是工作不可靠。原因是在许多情况下，各触）所示方法的缺点是工作不可靠。原因是在许多情况下，各触发器的复位速度不一致，复位快的触发器复位后，立即将复位信号撤消，使复发器的复位速度不一致，复位快的触发器复位后，立即将复位信号撤消，使复发器的复位速度不一致，复位快的触发器复位后，立即将复位信号撤消，使复发器的复位
56、速度不一致，复位快的触发器复位后，立即将复位信号撤消，使复位慢的触发器来不及复位，因而造成误动作。位慢的触发器来不及复位，因而造成误动作。位慢的触发器来不及复位，因而造成误动作。位慢的触发器来不及复位，因而造成误动作。 改进的方法是加一个基本改进的方法是加一个基本改进的方法是加一个基本改进的方法是加一个基本RSRS触发器，如图触发器，如图触发器，如图触发器，如图5.125.12（a a）所示，工作波形见图）所示，工作波形见图）所示，工作波形见图）所示，工作波形见图5.125.12（b b）。当计数器计到）。当计数器计到）。当计数器计到）。当计数器计到 6 6 时，基本时，基本时，基本时，基本R
57、SRS触发器置触发器置触发器置触发器置0 0，使，使，使，使 端为端为端为端为0 0，该，该，该，该0 0一直持续一直持续一直持续一直持续到下一个计数脉冲的下降沿到来为止。因此计数器能可靠置到下一个计数脉冲的下降沿到来为止。因此计数器能可靠置到下一个计数脉冲的下降沿到来为止。因此计数器能可靠置到下一个计数脉冲的下降沿到来为止。因此计数器能可靠置0 0。 图图图图5.125.12（a a） 图图图图5.125.12（b b）7/30/20247/30/20242121第五章第五章第五章第五章5.2 5.2 计数器应用实例计数器应用实例计数器应用实例计数器应用实例 5.2.1 5.2.1 计数器组
58、成分频器计数器组成分频器计数器组成分频器计数器组成分频器 分频器可用来降低信号的频率，是数字系统中常用的器件。分频器可用来降低信号的频率，是数字系统中常用的器件。分频器可用来降低信号的频率，是数字系统中常用的器件。分频器可用来降低信号的频率，是数字系统中常用的器件。 例如在一个数字电话例如在一个数字电话例如在一个数字电话例如在一个数字电话PCM30/32PCM30/32路基群系统中，需要各种各样的基准脉冲路基群系统中，需要各种各样的基准脉冲路基群系统中，需要各种各样的基准脉冲路基群系统中，需要各种各样的基准脉冲信号实现抽样、编码、同步等，这些信号就是依靠分频器产生的。信号实现抽样、编码、同步等
59、，这些信号就是依靠分频器产生的。信号实现抽样、编码、同步等，这些信号就是依靠分频器产生的。信号实现抽样、编码、同步等，这些信号就是依靠分频器产生的。 该系统的时钟脉冲产生电路的方框图如图该系统的时钟脉冲产生电路的方框图如图该系统的时钟脉冲产生电路的方框图如图该系统的时钟脉冲产生电路的方框图如图5.135.13所示，由晶体振荡器产生所示，由晶体振荡器产生所示，由晶体振荡器产生所示，由晶体振荡器产生4096kHz4096kHz的高稳定的基准信号，通过的高稳定的基准信号，通过的高稳定的基准信号，通过的高稳定的基准信号，通过2 2分频产生分频产生分频产生分频产生2048kHz2048kHz的系统基准时
60、钟信号。的系统基准时钟信号。的系统基准时钟信号。的系统基准时钟信号。该信号经过该信号经过该信号经过该信号经过8 8分频产生用于编码和解码的分频产生用于编码和解码的分频产生用于编码和解码的分频产生用于编码和解码的256 kHz256 kHz的位脉冲信号，位脉冲信号再的位脉冲信号，位脉冲信号再的位脉冲信号，位脉冲信号再的位脉冲信号，位脉冲信号再经过经过经过经过3232分频产生分频产生分频产生分频产生8 kHz8 kHz的抽样脉冲，最后将抽样脉冲的抽样脉冲，最后将抽样脉冲的抽样脉冲，最后将抽样脉冲的抽样脉冲，最后将抽样脉冲1616分频产生分频产生分频产生分频产生500 Hz500 Hz的复帧的复帧的
61、复帧的复帧脉冲信号。脉冲信号。脉冲信号。脉冲信号。图图图图5.13 PCM30/325.13 PCM30/32路基群系统时钟框图路基群系统时钟框图路基群系统时钟框图路基群系统时钟框图 通过分频的方法，利用一个高稳定的信号源产生多种频率的信号。这是通过分频的方法，利用一个高稳定的信号源产生多种频率的信号。这是通过分频的方法，利用一个高稳定的信号源产生多种频率的信号。这是通过分频的方法，利用一个高稳定的信号源产生多种频率的信号。这是数字系统中为获得各种时钟脉冲所采用的最普遍的方法。数字系统中为获得各种时钟脉冲所采用的最普遍的方法。数字系统中为获得各种时钟脉冲所采用的最普遍的方法。数字系统中为获得各
62、种时钟脉冲所采用的最普遍的方法。 7/30/20247/30/20242222第五章第五章第五章第五章1. 1.一般程序分频器一般程序分频器一般程序分频器一般程序分频器 程序分频器是指分频比程序分频器是指分频比程序分频器是指分频比程序分频器是指分频比N N随预置数据而变的数控分频器，因随预置数据而变的数控分频器，因随预置数据而变的数控分频器，因随预置数据而变的数控分频器，因此，凡具有并行置数功能的计数器都可以组成程序分频器。此，凡具有并行置数功能的计数器都可以组成程序分频器。此，凡具有并行置数功能的计数器都可以组成程序分频器。此，凡具有并行置数功能的计数器都可以组成程序分频器。分频器的输入信号
63、频率与输出信号频率之比叫做分频比分频器的输入信号频率与输出信号频率之比叫做分频比分频器的输入信号频率与输出信号频率之比叫做分频比分频器的输入信号频率与输出信号频率之比叫做分频比N N。 图图图图5.145.14（a a）是程序分频器的一般框图，图）是程序分频器的一般框图，图）是程序分频器的一般框图，图）是程序分频器的一般框图，图5.145.14（b b）是分频）是分频）是分频）是分频比比比比N=7N=7的程序分频器的输出信号与输入信号的同步波形。由图的程序分频器的输出信号与输入信号的同步波形。由图的程序分频器的输出信号与输入信号的同步波形。由图的程序分频器的输出信号与输入信号的同步波形。由图可
64、知，其分频比可知，其分频比可知，其分频比可知，其分频比=7=7。 图图图图5.145.14（a a） 图图图图5.145.14（b b）图图图图5.14 5.14 程序分频器程序分频器程序分频器程序分频器 7/30/20247/30/20242323第五章第五章第五章第五章2. 2. MM / / MM+1+1分频器分频器分频器分频器 MM / / MM+1+1分频器在频率合成器中经常采用，它有两种工作模式，即分频器在频率合成器中经常采用，它有两种工作模式，即分频器在频率合成器中经常采用，它有两种工作模式，即分频器在频率合成器中经常采用，它有两种工作模式，即MM次次次次分频和分频和分频和分频和
65、M+1M+1次分频模式。次分频模式。次分频模式。次分频模式。图图图图5.15 5.15 MM/ /MM+1+1分频器分频器分频器分频器 电路电路电路电路如图如图如图如图5.155.15所示。所示。所示。所示。 电路组成电路组成电路组成电路组成 它是由它是由它是由它是由74LS16074LS160计数器和门电路组成的计数器和门电路组成的计数器和门电路组成的计数器和门电路组成的M / M+1M / M+1分频器。分频器。分频器。分频器。CPCP、C C：分别作为信号（：分别作为信号（：分别作为信号（：分别作为信号（u uI I与与与与u uOO）的输入、输出端；）的输入、输出端；）的输入、输出端；
66、）的输入、输出端；b b4 4 b b1 1是分频数据输入端，是分频数据输入端，是分频数据输入端，是分频数据输入端， b b4 4 b b1 1 的值应为的值应为的值应为的值应为MM的二进制数；的二进制数；的二进制数；的二进制数；SCSC是工作模式控制端，是工作模式控制端，是工作模式控制端，是工作模式控制端，SCSC=0=0时，分频比为时，分频比为时，分频比为时，分频比为MM，SCSC=1=1时，分频比为时，分频比为时，分频比为时，分频比为MM+1+1。分频器包括两部分：分频器包括两部分：分频器包括两部分：分频器包括两部分：74LS16074LS160和非门组成的可控分频和非门组成的可控分频和
67、非门组成的可控分频和非门组成的可控分频器，分频次数由预置数器，分频次数由预置数器，分频次数由预置数器，分频次数由预置数b b4 4 b b1 1 控控控控制；制；制；制；或门和异或门组成的码组变换或门和异或门组成的码组变换或门和异或门组成的码组变换或门和异或门组成的码组变换器，由它为器，由它为器，由它为器，由它为74LS16374LS163提供预置数据。提供预置数据。提供预置数据。提供预置数据。 工作原理工作原理工作原理工作原理 当当当当SCSC=0=0时，码组转换时，码组转换时，码组转换时，码组转换器用作变补器，预置数器用作变补器，预置数器用作变补器，预置数器用作变补器，预置数b b4 4
68、b b1 1 是输入数是输入数是输入数是输入数b b4 4 b b1 1的补的补的补的补码，故可控制分频器作码，故可控制分频器作码，故可控制分频器作码，故可控制分频器作MM次分频；次分频；次分频；次分频； SCSC=1=1时，转换器用作时，转换器用作时，转换器用作时，转换器用作变反器，变反器，变反器，变反器， b b4 4 b b1 1 是是是是b b4 4 b b1 1 的反码，控制分频器作的反码，控制分频器作的反码，控制分频器作的反码，控制分频器作M+1M+1次分频。次分频。次分频。次分频。7/30/20247/30/20242424第五章第五章第五章第五章5.2.3 5.2.3 计数器用
69、于测量脉冲频率和周期计数器用于测量脉冲频率和周期计数器用于测量脉冲频率和周期计数器用于测量脉冲频率和周期 如图如图如图如图5.165.16所示，待测频率的脉冲信号和取样信号一起加到与门所示，待测频率的脉冲信号和取样信号一起加到与门所示，待测频率的脉冲信号和取样信号一起加到与门所示，待测频率的脉冲信号和取样信号一起加到与门GG。在。在。在。在t t1 1 t t2 2期间，取样脉冲为正，期间，取样脉冲为正，期间，取样脉冲为正，期间，取样脉冲为正，GG开通并输出被测脉冲信号。此脉冲由计数器计数，开通并输出被测脉冲信号。此脉冲由计数器计数，开通并输出被测脉冲信号。此脉冲由计数器计数，开通并输出被测脉
70、冲信号。此脉冲由计数器计数，计数值就是计数值就是计数值就是计数值就是t t1 1 t t2 2 期间被测脉冲的个数期间被测脉冲的个数期间被测脉冲的个数期间被测脉冲的个数N N，由此可求得被测脉冲频率为，由此可求得被测脉冲频率为，由此可求得被测脉冲频率为，由此可求得被测脉冲频率为例如，若在例如，若在例如，若在例如，若在t t1 1 t t2 2 = 1s = 1s内，计数器的计数值为内，计数器的计数值为内，计数器的计数值为内，计数器的计数值为12001200，则脉冲频率，则脉冲频率，则脉冲频率，则脉冲频率f f = 1200Hz = 1200Hz。 在图在图在图在图5.165.16所示电路所示电
71、路所示电路所示电路中，取样脉冲宽度为中，取样脉冲宽度为中，取样脉冲宽度为中，取样脉冲宽度为10ms10ms，若计数器，若计数器，若计数器，若计数器74LS16074LS160的计数值为的计数值为的计数值为的计数值为1515，则被测脉冲频率为，则被测脉冲频率为，则被测脉冲频率为，则被测脉冲频率为1500Hz1500Hz。计数值经译。计数值经译。计数值经译。计数值经译码显示电路便可显示被码显示电路便可显示被码显示电路便可显示被码显示电路便可显示被测脉冲的频率值。测脉冲的频率值。测脉冲的频率值。测脉冲的频率值。图图图图5.16 5.16 测量脉冲频率电路测量脉冲频率电路测量脉冲频率电路测量脉冲频率电
72、路 测量脉冲频率电路测量脉冲频率电路测量脉冲频率电路测量脉冲频率电路7/30/20247/30/20242525第五章第五章第五章第五章 测量脉冲周期电路测量脉冲周期电路测量脉冲周期电路测量脉冲周期电路 将上述测量脉冲频率的原理图稍加改变，便可用来测量脉冲将上述测量脉冲频率的原理图稍加改变，便可用来测量脉冲将上述测量脉冲频率的原理图稍加改变，便可用来测量脉冲将上述测量脉冲频率的原理图稍加改变，便可用来测量脉冲周期（或宽度）。如图周期（或宽度）。如图周期（或宽度）。如图周期（或宽度）。如图5.175.17所示。所示。所示。所示。 将基准频率为将基准频率为将基准频率为将基准频率为1MHz1MHz的
73、脉冲信号经受控与门的脉冲信号经受控与门的脉冲信号经受控与门的脉冲信号经受控与门GG加到计数器的输加到计数器的输加到计数器的输加到计数器的输入端，在待测时间间隔内计数器对此信号进行计数。显然，计数入端，在待测时间间隔内计数器对此信号进行计数。显然，计数入端，在待测时间间隔内计数器对此信号进行计数。显然，计数入端，在待测时间间隔内计数器对此信号进行计数。显然，计数器显示的数值就是以为单位的脉冲周期。器显示的数值就是以为单位的脉冲周期。器显示的数值就是以为单位的脉冲周期。器显示的数值就是以为单位的脉冲周期。例如，脉冲周期为例如，脉冲周期为例如，脉冲周期为例如，脉冲周期为13s13s，则计数显示的值应
74、为，则计数显示的值应为，则计数显示的值应为，则计数显示的值应为1313。图图图图5.17 5.17 测量脉冲周期电路测量脉冲周期电路测量脉冲周期电路测量脉冲周期电路7/30/20247/30/20242626第五章第五章第五章第五章类 型型 号功 能计数器746874LS9074LS9274LS9374LS16074LS16174LS16274LS16374LS16874LS16974LS19074LS19174LS19274LS19374LS19674LS19774LS29074LS29374LS39074LS39374LS49074LS56874LS56974LS66874LS66974L
75、S69074LS69174LS69274LS69374LS69674LS69774LS69874LS699双十进制计数器十进制计数器十二分频计数器4位二进制计数器同步十进制计数器4位二进制同步计数器（异步清除）十进制同步计数器（同步清除）4位二进制同步计数器（同步清除）可预置十进制同步加 / 减计数器可预置4位二进制同步加/减计数器可预置十进制同步加 / 减计数器可预置4位二进制同步加 / 减计数器可预置十进制同步加/减计数器（双时钟）可预置4位二进制同步加/减计数器（双时钟）可预置十进制计数器可预置二进制计数器十进制计数器4位二进制计数器双4位十进制计数器双4位二进制计数器（异步清除）双4位
76、十进制计数器可预置十进制同步加/减计数器（三态）可预置二进制同步加/减计数器（三态）十进制同步加/减计数器二进制同步加/减计数器可预置十进制同步计数器/寄存器（直接清除、三态）可预置二进制同步计数器/寄存器（直接清除、三态）可预置十进制同步计数器/寄存器（同步清除、三态）可预置二进制同步计数器/寄存器（同步清除、三态）十进制同步加/减计数器（三态、直接清除）二进制同步加/减计数器（三态、直接清除）十进制同步加/减计数器（三态、同步清除）二进制同步加/减计数器（三态、同步清除）表表表表5 5. .6 6 常常常常用用用用计计计计数数数数器器器器7/30/20247/30/20242727第五章第
77、五章第五章第五章作作作作作作 业业业业业业vvP114 P114 习题五习题五习题五习题五 5.4 5.5 5.6 5.7 5.85.4 5.5 5.6 5.7 5.85.6 74LS2905.6 74LS290的几种连接方式如图的几种连接方式如图的几种连接方式如图的几种连接方式如图5.185.18所示，试分析图（所示，试分析图（所示，试分析图（所示，试分析图（a a）（）（）（）（b b）（）（）（）（c c）（）（）（）（d d）各为几分频电路。各为几分频电路。各为几分频电路。各为几分频电路。图图图图5.18 (a)5.18 (a)图图图图5.18 (b)5.18 (b)图图图图5.18 (c)5.18 (c)图图图图5.18 (d)5.18 (d)原题原题5.6改为：改为：7/30/20247/30/20242828第五章第五章第五章第五章
