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1、电工电子技术第三十讲2005.5.28主要内容： 1.十进制计数器 2.555定时器4.6.1 4.6.1 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：十进制计数器：十进制计数器：十进制计数器： 计数规律：计数规律：计数规律：计数规律：“ “逢十进一逢十进一逢十进一逢十进一” ”。它是用。它是用。它是用。它是用四位二进四位二进四位二进四位二进制数制数制数制数表示对应的表示对应的表示对应的表示对应的十进制数十进制数十进制数十进制数，所以又称为二，所以又称为二，所以又称为二，所以又称为二- -十进十进十进十进制计数器。制计数器。制计数器。制计数器。 四位二进制可以表示十六种状态，
2、为了表示十四位二进制可以表示十六种状态，为了表示十四位二进制可以表示十六种状态，为了表示十四位二进制可以表示十六种状态，为了表示十进制数的十个状态，需要去掉六种状态，具体去进制数的十个状态，需要去掉六种状态，具体去进制数的十个状态，需要去掉六种状态，具体去进制数的十个状态，需要去掉六种状态，具体去掉哪六种状态，有不同的安排，这里仅介绍广泛掉哪六种状态，有不同的安排，这里仅介绍广泛掉哪六种状态，有不同的安排，这里仅介绍广泛掉哪六种状态，有不同的安排，这里仅介绍广泛使用使用使用使用 84218421编码的十进制计数器。编码的十进制计数器。编码的十进制计数器。编码的十进制计数器。二进制数二进制数Q3
3、Q2Q1Q0脉冲数脉冲数(C)十进制数十进制数0123456789100 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 001234567890十进制加法计数器状态表十进制加法计数器状态表十进制加法计数器状态表十进制加法计数器状态表RDQJKQF0QJKQF1C计数脉冲计数脉冲QJKQF2QJKQQ3F3Q2Q1Q0十进制同步加法计数器十进制同步加法计数器十进制同步加法计数器十进制同步加法计数器Q0Q1Q2Q3C12345678910十进制计数器工作波形十进制计数器工作波形十进制计数器工作波形
4、十进制计数器工作波形4.6.2 4.6.2 中规模数字集成电路计数器中规模数字集成电路计数器中规模数字集成电路计数器中规模数字集成电路计数器1. CT74LS290(T1290)1. CT74LS290(T1290)1. CT74LS290(T1290)1. CT74LS290(T1290)二二二二- - - -五五五五- - - -十进制集成计数器十进制集成计数器十进制集成计数器十进制集成计数器Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSDC1Q0QJKQF0CT74LS290 CT74LS290 功能表功能表功能表功能表输输 入入输
5、输 出出Q2Q3R01S92S91R02Q1Q011011011000000001010R01S92S91R02有任一为有任一为“0”有任一为有任一为“0”计数计数计数计数清零清零清零清零置置置置9 9 输入计输入计数脉冲数脉冲84218421异步十进制计数器异步十进制计数器异步十进制计数器异步十进制计数器十分频输出十分频输出(进位输出进位输出)计数状态计数状态计数器输出计数器输出2. CT74LS2902. CT74LS290的应用的应用的应用的应用S91NCT74LS290S92Q2Q1NUCCR01R02C0C1Q0Q3地地外引线排列图外引线排列图外引线排列图外引线排列图17814S92
6、S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0输入输入输入输入脉冲脉冲脉冲脉冲十分频输出十分频输出十分频输出十分频输出54215421异步十进制计数器异步十进制计数器异步十进制计数器异步十进制计数器Q1Q2Q3Q0C1 2 3 4 5 6 7 8 9 10工作波形工作波形S92S91Q0Q3Q1Q2R01R02C1C0S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0五进制输出五进制输出计数脉冲计数脉冲输入输入异步五进制计数器异步五进制计数器异步五进制计数器异步五进制计数器C12345Q1Q2Q3工作波形工作波形如何构成如何构成如何构成如何构成 N N进制计数器进制计数器进制计数器进制计数器 反馈置
7、反馈置反馈置反馈置“ “0 0” ”法：法：法：法：当满足一定的条件时，利用计数当满足一定的条件时，利用计数当满足一定的条件时，利用计数当满足一定的条件时，利用计数器的复位端强迫计数器清零，重新开始新一轮计数。器的复位端强迫计数器清零，重新开始新一轮计数。器的复位端强迫计数器清零，重新开始新一轮计数。器的复位端强迫计数器清零，重新开始新一轮计数。 利用反馈置利用反馈置利用反馈置利用反馈置“ “0 0” ”法可用已有的计数器得出小于原法可用已有的计数器得出小于原法可用已有的计数器得出小于原法可用已有的计数器得出小于原进制的计数器。进制的计数器。进制的计数器。进制的计数器。 例：用一片例：用一片例
8、：用一片例：用一片CT74LS290CT74LS290可构成十进制计数器，如可构成十进制计数器，如可构成十进制计数器，如可构成十进制计数器，如将十进制计数器适当改接，利用其清零端进行反馈将十进制计数器适当改接，利用其清零端进行反馈将十进制计数器适当改接，利用其清零端进行反馈将十进制计数器适当改接，利用其清零端进行反馈清零，则可得出十以内的任意进制计数器。清零，则可得出十以内的任意进制计数器。清零，则可得出十以内的任意进制计数器。清零，则可得出十以内的任意进制计数器。用一片用一片用一片用一片CT74LS290CT74LS290构成十以内的任意进制计数器构成十以内的任意进制计数器构成十以内的任意进
9、制计数器构成十以内的任意进制计数器例：六进制计数器例：六进制计数器例：六进制计数器例：六进制计数器二进制数二进制数二进制数二进制数Q3Q2Q1Q0脉冲数脉冲数脉冲数脉冲数(C)(C)十进制数十进制数十进制数十进制数0123456789100 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 001234567890六六六六种种种种状状状状态态态态例：六进制计数器例：六进制计数器Q3Q2Q1Q00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1
10、1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 0六六种种状状态态 当状态当状态当状态当状态 01100110（6 6）出现出现出现出现时，将时，将时，将时，将 Q Q2 2=1=1，Q Q1 1=1 =1 送到送到送到送到复位端复位端复位端复位端 R R0101和和和和R R0202，使计数使计数使计数使计数器立即清零器立即清零器立即清零器立即清零。状态。状态。状态。状态 01100110仅瞬间存在。仅瞬间存在。仅瞬间存在。仅瞬间存在。CT74LS290CT74LS290CT74LS290CT74LS290为异步为异步为异步为异步清零的计数器清零的计数器清零的计数器清零的计数器反馈置反馈置反馈
11、置反馈置“ “0 0” ”实现方法实现方法实现方法实现方法: :1111六进制计数器六进制计数器六进制计数器六进制计数器S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0计数脉冲计数脉冲计数脉冲计数脉冲计数器清零计数器清零七进制计数器七进制计数器七进制计数器七进制计数器 当出现当出现当出现当出现 01100110（6 6）时，）时，）时，）时，应应应应立即使立即使立即使立即使计数器清零，计数器清零，计数器清零，计数器清零，重新开始新一轮计数。重新开始新一轮计数。重新开始新一轮计数。重新开始新一轮计数。当出现当出现当出现当出现 0111(7)0111(7)时，时，时，时，计计计计数器数器数器数器立
12、即立即立即立即清零，重新清零，重新清零，重新清零，重新开始新一轮计数。开始新一轮计数。开始新一轮计数。开始新一轮计数。S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0计数脉冲计数脉冲计数脉冲计数脉冲计数器清零计数器清零&.有两个二有两个二有两个二有两个二- -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，高电平清零高电平清零高电平清零高电平清零CT74LS390CT74LS390外引线排列图外引线排列图外引线排列图外引线排列图11689UCC1Q21Q11RD1Q01Q3地地1C02Q32Q22Q12Q02RD2C02C11C1十位十位十位十位 0100(4)0100(
13、4)个位个位个位个位0110(6)0110(6)1Q31Q01Q21Q11RD1C11C0计数计数脉冲脉冲2Q32Q02Q22Q12RD2C12C0十位十位个位个位两位十进制计数器（两位十进制计数器（两位十进制计数器（两位十进制计数器（100100进制）进制）进制）进制）例：用一片例：用一片例：用一片例：用一片TC74LS390TC74LS390构成四十六进制计数器构成四十六进制计数器构成四十六进制计数器构成四十六进制计数器&4.6.3 555定时器及其应用定时器及其应用 555555定时器是一种将模拟电路和数字电路集成定时器是一种将模拟电路和数字电路集成定时器是一种将模拟电路和数字电路集成定
14、时器是一种将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。用它可以构成单稳态触发器、于一体的电子器件。用它可以构成单稳态触发器、于一体的电子器件。用它可以构成单稳态触发器、于一体的电子器件。用它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。 555555定定定定时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广泛应用。泛应用。泛应用。泛应用。一、一、一、一、 555
15、 555定时器的结构及工作原理定时器的结构及工作原理定时器的结构及工作原理定时器的结构及工作原理1. 1.分压器：分压器：分压器：分压器：由三个等值电阻构成由三个等值电阻构成由三个等值电阻构成由三个等值电阻构成2. 2.比较器：比较器：比较器：比较器：由电压比较器由电压比较器由电压比较器由电压比较器C1C1和和和和C2C2构成构成构成构成3. 3.R-SR-S触发器触发器触发器触发器4. 4.放电开关管放电开关管放电开关管放电开关管T TVAVB输出端输出端输出端输出端 电压电压电压电压控制端控制端控制端控制端 高电平高电平高电平高电平触发端触发端触发端触发端低电平低电平低电平低电平触发端触发
16、端触发端触发端放电端放电端放电端放电端复位端复位端复位端复位端UCC分压器分压器分压器分压器比较器比较器比较器比较器R R- -S S触发器触发器触发器触发器放电管放电管放电管放电管调转调转地地+C1+C2QQRDSD5K5K5KT2 24 456 67 78 83 31 12/3 UCC2/3 UCC1/3 UCC011/3 UCC112/3 UCC1/3 UCC00RDSDV6V2比较结果比较结果比较结果比较结果1/3 UCC不允许不允许2/3 UCC+C1+C2.5K5K5KVAVBUCCRDSD562V V6 6V V2 22/3 2/3 U UCCCC1/3 2/3 2/3 U UC
17、CCC1/3 1/3 U UCCCC2/3 1/3 1/3 U UCCCCQ QT T1 10 0保持保持保持保持导通导通导通导通截止截止截止截止保持保持保持保持综上所述，综上所述，综上所述，综上所述，555功能表为：功能表为：功能表为：功能表为：QQRDSDT输出输出输出输出R RD DS SD D1 10 01 10 01 11 1Q QT T1 10 0保持保持保持保持导通导通导通导通截止截止截止截止保持保持保持保持1. 1. 由由由由555555定时器组成的多谐振荡器定时器组成的多谐振荡器定时器组成的多谐振荡器定时器组成的多谐振荡器 多谐振荡器多谐振荡器多谐振荡器多谐振荡器是一种是一种
18、无稳态无稳态触发器，接通电源后，触发器，接通电源后，不需外加触发信号，就能产生矩形波输出。由于不需外加触发信号，就能产生矩形波输出。由于矩形波中含有丰富的谐波，故称为多谐振荡器。矩形波中含有丰富的谐波，故称为多谐振荡器。 多谐振荡器多谐振荡器多谐振荡器多谐振荡器是一种常用的脉冲波形发生器是一种常用的脉冲波形发生器,触触发器和时序电路中的时钟脉冲一般是由多谐振荡发器和时序电路中的时钟脉冲一般是由多谐振荡器产生的。器产生的。二、二、二、二、 定时器电路的应用定时器电路的应用定时器电路的应用定时器电路的应用1.由由由由555555定时器组定时器组定时器组定时器组成的多谐振荡器成的多谐振荡器成的多谐振
19、荡器成的多谐振荡器UCC+C1+C2QQRDSD.5K5K5KVAVB T13245678(复位端复位端)(地地)uO接通电源接通电源通电前通电前通电前通电前u uC C=0=00111002/3 UCCRD=1SD=0.uCR1R2.+C充电充电C放电放电11/3 UCCV V6 6V V2 22/3 2/3 U UCCCC1/3 2/3 2/3 U UCCCC1/3 1/3 U UCCCC2/3 1/3 1/3 U UCCCCQ QT T1 10 0保持保持保持保持导通导通导通导通截止截止截止截止保持保持保持保持48562713+UCCuO.uC.CR1R2tp1tp22/3UCC1/3U
20、CCRD=1SD=0Q=1Q=0 T截止截止Q=0Q=1 T导通导通RD=0SD=1t tp1p1=(=(R R1 1+ +R R2 2) )C C ln2=0.7( ln2=0.7(R R1 1+ +R R2 2) )C Ct tp2p2= =R R2 2C C ln2=0.7 ln2=0.7R R2 2C CT T= =t tp1p1+ +t tp2p2=0.7(=0.7(R R1 1+2+2R R2 2) )C C接通电源接通电源C充电充电C放电放电uCtOuOtO.uC.+UCC4876213CR1R25.例：例：例：例：多谐振荡器构成水位监控报警电路多谐振荡器构成水位监控报警电路多谐
21、振荡器构成水位监控报警电路多谐振荡器构成水位监控报警电路 水位正常情况下，电容水位正常情况下，电容C被短接，扬声器不发被短接，扬声器不发音；水位下降到探测器以下时，多谐振荡器开始音；水位下降到探测器以下时，多谐振荡器开始工作，扬声器发出报警。工作，扬声器发出报警。+定时器电路的应用定时器电路的应用定时器电路的应用定时器电路的应用 单稳态单稳态单稳态单稳态触发器触发器只有一个只有一个只有一个只有一个稳定状态稳定状态稳定状态稳定状态。在未加触发。在未加触发脉冲前，电路处于稳定状态；在触发脉冲作用下，脉冲前，电路处于稳定状态；在触发脉冲作用下，电路由稳定状态翻转为暂稳定状态，停留一段时电路由稳定状态
22、翻转为暂稳定状态，停留一段时间后，电路又自动返回稳定状态。间后，电路又自动返回稳定状态。 暂稳定状态的长短，取决于电路的参数暂稳定状态的长短，取决于电路的参数，与与触发脉冲无关。触发脉冲无关。2. 2. 由由由由555555定时器组成的单稳态触发器定时器组成的单稳态触发器定时器组成的单稳态触发器定时器组成的单稳态触发器单稳态触发器一般用做定时、整形及延时。单稳态触发器一般用做定时、整形及延时。2. 2. 由由由由555555定时器组成的单稳态触发定时器组成的单稳态触发定时器组成的单稳态触发定时器组成的单稳态触发器器器器(地地)uCR1+U+UCCCCuiU UCCCC+C1+C2QQRDSD5
23、K5K5KVAVB T1348(复位端复位端)uO6527接通电源接通电源2/3 UCC01101Q=0导通导通1稳定状态稳定状态稳定状态稳定状态2. 2. 由由由由555555定时器组成的单稳态触发定时器组成的单稳态触发定时器组成的单稳态触发定时器组成的单稳态触发器器器器(地地)uCR1+U+UCCCCuiU UCCCC+C1+C2QQRDSD5K5K5KVAVB T1348(复位端复位端)uO65271101Q=1截止截止暂稳状态暂稳状态暂稳状态暂稳状态02/3 UCC1010Q=1010 110稳定状态稳定状态稳定状态稳定状态Q=0+UCC48562713.0.01 FuCCuiuoRu
24、ituCtuOt(1/3UCC)Q=0Q=1T导通，导通，C通过通过T放电放电,uC 0接通电源接通电源RD=0SD=1保持保持“0”态态RD=1SD=1上升到上升到2/3 UCCuituCtuOt暂稳态暂稳态tptp=RC ln3=1.1RC+UCC48562713.0.01 FuCCuiuO2/3UCCRD=1SD=0Q=1Q=0T截止截止C充电充电RD=0SD=1Q=0Q=1因此暂稳态的长短因此暂稳态的长短取决于取决于RC时间常数时间常数R ui为0例例例例1 1：单稳态触发器构成定时检测单稳态触发器构成定时检测单稳态触发器构成定时检测单稳态触发器构成定时检测&uiuBuAuouituBtuotuAt例例例例2 2：单稳态触发器构成单稳态触发器构成单稳态触发器构成单稳态触发器构成短时用照明灯短时用照明灯48162357uouiUCCSRCuituottp若若若若S S S S未按下未按下未按下未按下, , , , 则则则则 u ui i = 1 = 1 = 1 = 1 若若若若S S S S按下按下按下按下, , , , 则则则则 u ui i = 0 = 0 = 0 = 0 作业：4.6.9，10
