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1、 通过介绍用通过介绍用 74LS16074LS160 同步十同步十进制计数器实现进制计数器实现M M进制计数器来介绍构进制计数器来介绍构成方法成方法任意进制任意进制计数器的构成方法计数器的构成方法一、任意进制计数器一、任意进制计数器的实现方式的实现方式 用用N N进制计数器进制计数器( (如如 74LS16074LS160) )芯片芯片, ,去实现去实现 M M进制计数器的方法。进制计数器的方法。用已有N进制计数芯片，组成M进制计数器，是常用的方法。即用扩展功能达到目的。N N进制进制M M进制进制MN：要多于1片N进制计数器 需要M(模任意)计数器A法：用触发器设计，M 4麻烦B法：用模 N
2、计数器芯片结合芯片扩展功能进行扩展 （考虑：经济）只生产N（模有限种）计数器通过扩展功能：复位、置数、保持等满足客户的各种模值M的需求客户客户厂家厂家 二、复习计数器二、复习计数器 74LS16074LS160 同步十进制加法计数器同步十进制加法计数器74LS16074LS160，进，进位脉冲是在位脉冲是在 10011001 时出现的，即是对状态时出现的，即是对状态10011001 的译码。的译码。 有四种功能：有四种功能：异步异步置零、置零、同步同步预置、预置、保持和计数保持和计数, ,四种功能优先级别是异步置四种功能优先级别是异步置零零 同步预置同步预置 保持保持 计数。计数。 功功 能能
3、 置零法（复位法）：利用置零功能置零法（复位法）：利用置零功能 分异步和同步分异步和同步 置数法（置位法）：利用预置数功能置数法（置位法）：利用预置数功能 分异步和同步分异步和同步实实现现方方法法跳至跳至可从可从N N个循个循环状态的中环状态的中任一状态任一状态0 0态（跳转目标态（跳转目标只有一个：只有一个：0 0，不可设置不可设置）置零功能置零功能跳至跳至可从可从N N个循个循环状态的中环状态的中任一状态任一状态0 0态或其它状态态或其它状态由数由数据输入端据输入端D D的值决定，的值决定，即即可设置可设置。置数功能置数功能异步：一有效立刻执行;同步：有效后待有效边沿到时执行。三、三、MN
4、MN的实现方法的实现方法用用7474LSLS160160 实现实现6 6进制计数器进制计数器图6.3.33利用74LS160的异步置零功能来实现 方法一：置零法方法一：置零法逢逢6 6清零清零时序图CLK110QC23456712345601t0时序图CLK110QC23456712345601t0 状态图状态图 逢逢6 6清零：跳过清零：跳过6-96-9四个状态，状态四个状态，状态6 6短暂出现短暂出现暂态暂态 原理（原理（MNMN） 7 7进制：逢进制：逢7 7清零清零 M M进制：逢进制：逢M M清零清零原理原理：计数循环过程中逢：计数循环过程中逢M M清清零跳过零跳过 N NM M个状
5、态（利用个状态（利用异异步清零步清零功能）功能）暂态暂态图图6.3.356.3.350 01 10 01 11 10 00 01 1 0 00 01 10 0 缺点及改进缺点及改进 由于清零信号随着计数器被清零而立即消失，其持续的时间极短，若计数器内的触发器复位有快有慢，可能慢的还未复位，清零信号已经消失，导致电路误动作，故置零法的电路工作可靠性低。为了改善电路的性能，在清零信号和清零信号输入端之间接一基本RS触发器，如图6.3.35所示。时序图C LK110QC2345671234501图6.3.33 方法二：置数法方法二：置数法 第第6 6个有效边沿预置个有效边沿预置0 0 同步同步：LD
6、LD/ /应先有效应先有效 用用74LS16074LS160 实现实现6 6进制计数器进制计数器 利用利用74LS16074LS160的同步置数功能来实现的同步置数功能来实现 状态图状态图第第6 6个上升沿预置个上升沿预置0 0：跳过：跳过6-96-9四个状态，没有暂态四个状态，没有暂态同步预置：同步预置：LDLD/ /在状态在状态5 5时有效，等待第时有效，等待第6 6个上升沿预置个上升沿预置0 0。 原理原理 （MNMN） 7 7进制：第进制：第7 7个有效边沿预置个有效边沿预置0 0 同步：同步：LDLD/ / 在状态在状态6 6时有效时有效原理原理：计数循环过程中计数循环过程中LDLD
7、/ / 在在S SM-1M-1时有效时有效, ,第第M M个个有效边沿预置有效边沿预置0 0跳过跳过N NM M个状态（利用同步预置个状态（利用同步预置功能）功能） M M进制：第进制：第M M个有效边沿预置个有效边沿预置0 0 同步：同步：LDLD/ / 在状态在状态M-1M-1时有效时有效产生预置数信号的状态产生预置数信号的状态 优点优点 （1 1）因为是同步预置，）因为是同步预置，LD LD / /在在S SM-1M-1一出现有效后，要一出现有效后，要等下一个等下一个CLKCLK有效边沿到来是才置数，在第有效边沿到来是才置数，在第M M个有效边沿到个有效边沿到时，时， LD LD / /
8、=0=0已稳定建立了，就不存在异步置零法中因置零已稳定建立了，就不存在异步置零法中因置零信号持续的时间过短而信号持续的时间过短而可靠性可靠性不高的问题；且没有不高的问题；且没有暂稳态暂稳态的出现。的出现。 （2 2）置数法是可以重复置入）置数法是可以重复置入某个数值某个数值（0 0或其他值，或其他值，比置零法比置零法灵活灵活），来跳跃），来跳跃N-MN-M个状态，从而获得个状态，从而获得M M进制计数进制计数器。这里置入器。这里置入0 0值（值（D D3 3D D2 2D D1 1D D0 0=0000=0000）的情况，即状态编码采）的情况，即状态编码采用用84218421码。其他情况后面再
9、讲。码。其他情况后面再讲。 之前例子中，如果之前例子中，如果74LS16074LS160芯片是芯片是同同步清零步清零功能，功能，异步预置异步预置功能呢，该如何功能呢，该如何实现？状态也采实现？状态也采84218421码编码。码编码。 同步清零同步清零：6 6进制，第进制，第6 6个有效边沿清零个有效边沿清零0 0 同步同步 ，R RD D/ / 应在状态应在状态5 5时有效时有效 M=6 M=6，在，在S SM-1M-1=S=S5 5=0101=0101时反馈使时反馈使 ，待第，待第6 6个个 上升沿到来时复位至上升沿到来时复位至00000000态，态， 。 异步预置：异步预置：6 6进制，逢
10、进制，逢6 6预置预置0 0 异步异步 ，LDLD/ / 在状态在状态6 6时有效时有效M=6M=6，当为，当为S SM M=S=S6 6=0110=0110时反馈使时反馈使 ， 立刻预置成立刻预置成00000000态，态， 。 前面介绍了利用计数芯片扩展功能实现任意前面介绍了利用计数芯片扩展功能实现任意进制（进制（ MNMN ）计数器的两种构成方法：）计数器的两种构成方法： 1 1、利用芯片的置零功能来实现的置零法。、利用芯片的置零功能来实现的置零法。 2 2、利用芯片的置数功能来实现的置数法。、利用芯片的置数功能来实现的置数法。 不管采用哪种方法，要注意采用的扩展功能不管采用哪种方法，要注意采用的扩展功能是异步还是同步，因为取用译码状态是不同的。是异步还是同步，因为取用译码状态是不同的。 小小 结结常用常用TTLTTL计数器计数器 提高：提高： 试用试用74LS16074LS160 实现状态图如实现状态图如右图所示的特殊右图所示的特殊4 4进制计数器。进制计数器。 提示：同时使用置零和置数功能提示：同时使用置零和置数功能
