江曉安 集成計數(shù)器PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1江曉安江曉安 集成計數(shù)器集成計數(shù)器類類 別別 型型 號號 名名 稱稱 功功 能能 TTL74LS90異步二異步二-五五-十進制計數(shù)器十進制計數(shù)器雙時鐘，直接置雙時鐘，直接置9，直接清零，直接清零74LS160同步十進制計數(shù)器同步十進制計數(shù)器同步置數(shù)，異步清零同步置數(shù)，異步清零74LS161同步同步4位二進制計數(shù)器位二進制計數(shù)器同步置數(shù)，異步清零同步置數(shù)，異步清零74LS163同步同步4位二進制計數(shù)器位二進制計數(shù)器同步置數(shù)，同步清零同步置數(shù)，同步清零74LS191同步可逆同步可逆4位二進制計數(shù)器位二進制計數(shù)器異步置數(shù)，帶加減控制異步置數(shù)，帶加減控制74LS192同步可逆十進制計數(shù)器同步可

2、逆十進制計數(shù)器異步置數(shù)，異步清零，雙時鐘異步置數(shù)，異步清零，雙時鐘74LS193同步可逆同步可逆4位二進制計數(shù)器位二進制計數(shù)器異步置數(shù)，異步清零，雙時鐘異步置數(shù)，異步清零，雙時鐘CMOSCC406014位二進制計數(shù)位二進制計數(shù)/分頻器分頻器直接清零，內(nèi)部電路可做振蕩器直接清零，內(nèi)部電路可做振蕩器CC40160同步十進制計數(shù)器同步十進制計數(shù)器同步置數(shù)，異步清零，同步置數(shù)，異步清零，CC4510同步可逆十進制計數(shù)器同步可逆十進制計數(shù)器異步清零，異步置數(shù)，帶加減控制異步清零，異步置數(shù)，帶加減控制CC4518同步雙十進制計數(shù)器同步雙十進制計數(shù)器異步清零，異步清零，CP脈沖可用正負沿觸發(fā)脈沖可用正負沿觸

3、發(fā)6.3.3 集成計數(shù)器功能分析及其應(yīng)用集成計數(shù)器功能分析及其應(yīng)用 第1頁/共38頁異步控制輸入異步控制輸入QBQCS9(1)74LS90QD QC QB QAR0(1)R0(2)S9(1)S9(2)CP2CP174LS90CP輸入輸入輸出輸出異步時鐘異步時鐘異步置異步置“9”異步清零異步清零1. 74LS90外引腳圖、邏輯符號和邏輯功能外引腳圖、邏輯符號和邏輯功能CP2R0(1)R0(2)NCQAQDVCCGNDS9(2)CP1NC第2頁/共38頁2. 74LS90內(nèi)部電路內(nèi)部電路S9(1)S9(2)R0(2)R0(1)CP1CP2QA QB QC QD1. 74LS90外引腳圖、邏輯符號和

4、邏輯功能外引腳圖、邏輯符號和邏輯功能異步時鐘異步時鐘異步置異步置“9”異步清零異步清零第3頁/共38頁M = 2: CP1 = CPAQM = 5: CP2 = CPBCDQQQ M = 10: CP1 = CP, CP2 =QAABCDQQQQ BCDAQQQQS9(1) S9(2)Q0 Q1 Q2 Q3R0(1) R0(2)M1=2M1 = 5CP1CP21 1 0 0 0 0 1 11 0 0 1CPCPS9(1) S9(2)QA QB QC QDR0(1) R0(2)M1=2M1 = 5CP1CP2CPCPCP2 = CP, CP1 =QD2. 74LS90內(nèi)部電路內(nèi)部電路1. 74L

5、S90外引腳圖、邏輯符號和邏輯功能外引腳圖、邏輯符號和邏輯功能第4頁/共38頁R0(1)R0(2)S9(1)S9(2) QD QCQBQA 功能功能 1 1 0 0 0 0 0 異步異步 清零清零 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1異步置異步置9 0 0 計計 數(shù)數(shù)（CP下降沿有效下降沿有效） 0 0 0 0 0 0 注注1：將：將QA與與CP2連接，從連接，從CP1 送送CP為為8421BCD碼。碼。注注2：將將QD與與CP1連接，從連接，從CP2 送送CP為為5421BCD碼。碼。2. 74LS90內(nèi)部電路內(nèi)部電路3. 74LS90功能表功能表S9(1) S9(2)QA Q

6、B QC QDR0(1) R0(2)M1=2M1 = 5CP1CP2第5頁/共38頁 0 0 0 00 0 0 10 0 1 0 0 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 1 2 3 45 6 78 9 CP1 ABCDQQQQ(1) 25的十進制計數(shù)器的十進制計數(shù)器8421BCD碼計數(shù)方式碼計數(shù)方式S9(1) S9(2)R0(1) R0(2)M1=2M1 = 5CP0CP2CP二進制二進制五進制五進制4. 74LS90組成十進制計數(shù)器組成十進制計數(shù)器QA QB QC QD3. 74LS90功能表功能表第6頁/共38頁 0 0 0 0

7、0 0 0 10 0 1 0 0 0 1 10 1 0 01 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 00 1 2 3 45 6 78 9 CP2 BCDAQQQQ5421BCD碼計數(shù)方式碼計數(shù)方式S9(1) S9(2)R0(1) R0(2)M1=2M1 = 5CP1CP1CP(2) 52的十進制計數(shù)器的十進制計數(shù)器五進制五進制二進制二進制QA QB QC QD(1) 25的十進制計數(shù)器的十進制計數(shù)器4. 74LS90組成十進制計數(shù)器組成十進制計數(shù)器3. 74LS90功能表功能表第7頁/共38頁 例例 8 用用74LS90 組成組成七進制七進制計數(shù)器計數(shù)器。5. 74L

8、S90組成組成模模10進制計數(shù)器進制計數(shù)器CPQAQBQC異步清零法異步清零法CPS9(1)S9(2) R0(1)R0(2)QA QB QC QDCP1 CP274LS90七進制：七進制：06循環(huán)循環(huán)畫時序圖注意畫時序圖注意:1信號順序信號順序2對應(yīng)對應(yīng)CP變化變化3必須足夠一個周期必須足夠一個周期 8421BCD碼碼 QDQCQBQA0000 0001 0010 0011 0110 0101 0100000000100第8頁/共38頁異步置數(shù)法異步置數(shù)法CP七進制：七進制：9、05循環(huán)循環(huán)CPQAQBQCQD10011001 8421BCD碼碼 QDQCQBQA 1001 0000 0001

9、 0010 0101 0100 0011畫時序圖注意畫時序圖注意:1信號順序信號順序2對應(yīng)對應(yīng)CP變化變化3必須足夠一個周期必須足夠一個周期 例例 8 用用74LS90 組成組成七進制七進制計數(shù)器計數(shù)器。S9(1)S9(2) R0(1)R0(2)QA QB QC QDCP1 CP274LS905. 74LS90組成組成模模10進制計數(shù)器進制計數(shù)器第9頁/共38頁CP計數(shù)規(guī)律：六進制，計數(shù)規(guī)律：六進制，05循環(huán)循環(huán) 例：例： 用用74LS90 組成組成六進制六進制計數(shù)器計數(shù)器。S9(1)S9(2) R0(1)R0(2)QA QB QC QDCP1 CP274LS905. 74LS90組成組成模模

10、10進制計數(shù)器進制計數(shù)器CPS9(1)S9(2) R0(1)R0(2)QA QB QC QDCP1 CP274LS90S9(1)S9(2) R0(1)R0(2)QA QB QC QDCP1 CP274LS905. 74LS90組成組成模模10進制計數(shù)器進制計數(shù)器第12頁/共38頁S9(1)S9(2) R0(1)R0(2)QA QB QC QDCP1 CP274LS90小模數(shù)計數(shù)器小模數(shù)計數(shù)器 大模數(shù)計數(shù)器大模數(shù)計數(shù)器 小模數(shù)計數(shù)小模數(shù)計數(shù)器器級聯(lián)擴展整體異步清零級聯(lián)擴展整體異步清零十進制十進制 百進制百進制 24進制進制例例3：用：用 74LS90 擴展為二十四進制計數(shù)器擴展為二十四進制計數(shù)器

11、 CPS9(1)S9(2) R0(1)R0(2)QA QB QC QDCP1 CP274LS906. 74LS90組成組成模模10進制計數(shù)器進制計數(shù)器第13頁/共38頁S9(1)S9(2) R0(1)R0(2)QA QB QC QDCP1 CP274LS90CPS9(1)S9(2) R0(1)R0(2)QA QB QC QDCP1 CP274LS90提問：圖示電路為幾進制計數(shù)器提問：圖示電路為幾進制計數(shù)器 CPS9(1)S9(2) R0(1)R0(2)QA QB QC QDCP1 CP274LS90S9(1)S9(2) R0(1)R0(2)QA QB QC QDCP1 CP274LS9044進

12、制，進制， 從從043循環(huán)循環(huán)16進制，進制，怎樣循環(huán)？怎樣循環(huán)？第14頁/共38頁二、集成同步四位二進制計數(shù)器二、集成同步四位二進制計數(shù)器 74LS161 集成同步十進制計數(shù)器集成同步十進制計數(shù)器 74LS1601 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9161VCC CO QA QB QC QD T LDCr CP A B C D P 地地引腳排列相同引腳排列相同,功能表相同功能表相同,僅進制不同。僅進制不同。功功能能表表 0 0 0 0 0 d3 d2 d1 d0 計計 數(shù)數(shù) 保保 持持 保保 持持 0 0 1 0 d3 d2 d1d0 1 1 1 1 1

13、1 0 1 1 0 QDn+1QCn+1QBn+1QAn+1COCr LD P T CP D C B A 輸輸 出出 輸輸 入入CPQA QB QC QDTLDCOPCr A B C D0 0 0 00 0 1 1 0 0 1 1第15頁/共38頁用集成計數(shù)器用集成計數(shù)器(M=24或或M=10)構(gòu)成構(gòu)成N 進制計數(shù)器進制計數(shù)器清零法清零法置數(shù)法置數(shù)法(同步、異步同步、異步)異步異步清零清零六六進制進制計數(shù)器計數(shù)器 例例 利用利用EWB觀察觀察74160同步和異步同步和異步清清零的區(qū)別零的區(qū)別。第16頁/共38頁七七進制進制計數(shù)器計數(shù)器同步置數(shù)同步置數(shù)用集成計數(shù)器用集成計數(shù)器(M=24或或M=1

14、0)構(gòu)成構(gòu)成N 進制計數(shù)器進制計數(shù)器清零法清零法置數(shù)法置數(shù)法(同步、異步同步、異步) 例例 利用利用EWB觀察觀察74160同步和異步同步和異步清清零的區(qū)別零的區(qū)別。第17頁/共38頁(1)利用利用反饋清零法反饋清零法構(gòu)成前構(gòu)成前10個狀態(tài)個狀態(tài)如何處理如何處理ABCD ？ 0 0 0 0 0 d3 d2 d1 d0 計計 數(shù)數(shù) 保保 持持 保保 持持 0 0 1 0 d3 d2 d1d0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 QDn+1QCn+1QBn+1QAn+1COCr LD P T CP D C B A 輸輸 出出 輸輸 入入教材教材 例例9 用用4位二進制同步加法計數(shù)器位二進制同步

15、加法計數(shù)器 74161構(gòu)成構(gòu)成十進制十進制。CP1&QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr1(2)利用利用置數(shù)法置數(shù)法構(gòu)成前構(gòu)成前10個狀態(tài)個狀態(tài)CP1&QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr1第18頁/共38頁(1)利用利用反饋清零法反饋清零法構(gòu)成前構(gòu)成前10個狀態(tài)個狀態(tài)如何處理如何處理ABCD ？CP1&QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr1(2)利用利用置數(shù)法置數(shù)法構(gòu)成前構(gòu)成前10個狀態(tài)個狀態(tài)CP1&QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr1CP1QA QB QC QDTLDCOCP P A B C

16、DCr1 1(3)利用利用置數(shù)法置數(shù)法構(gòu)成后構(gòu)成后10個狀態(tài)個狀態(tài) 0 1 1 0CP1&QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr1(4)用用置數(shù)法置數(shù)法構(gòu)成中間構(gòu)成中間10個狀態(tài)個狀態(tài) 1 1 0 0第19頁/共38頁CP圖圖 6 34 74161與十六選一與十六選一74150組成變換計數(shù)器組成變換計數(shù)器 QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr1SY74LS150D0 D1 D2 D15A0 A1A2A31Y= m0D0 + m1D1 + + m15 D15計數(shù)器從計數(shù)器從0開始計數(shù)，當(dāng)計到開始計數(shù)，當(dāng)計到 0010時，時，Y=D2=0，使計數(shù)器清零

17、，所以構(gòu)成，使計數(shù)器清零，所以構(gòu)成十六選一數(shù)據(jù)選擇器十六選一數(shù)據(jù)選擇器74150的輸出的輸出:2進制計數(shù)器。進制計數(shù)器。第20頁/共38頁歸納：歸納：一、利用異步清零或置數(shù)端獲得一、利用異步清零或置數(shù)端獲得 N 進制計數(shù)進制計數(shù)當(dāng)計數(shù)到當(dāng)計數(shù)到 N 時立即產(chǎn)生清零或置數(shù)信號時立即產(chǎn)生清零或置數(shù)信號,返回返回0。(瞬間即逝瞬間即逝)二、利用同步清零或置數(shù)端獲得二、利用同步清零或置數(shù)端獲得 N 進制計數(shù)進制計數(shù)當(dāng)當(dāng) N 進制計數(shù)到進制計數(shù)到N-1后使計數(shù)回到后使計數(shù)回到0狀態(tài)。狀態(tài)。第21頁/共38頁歸零法存在的問題和解決辦法歸零法存在的問題和解決辦法 各觸發(fā)器的動態(tài)特性和帶載情況不同，且有隨各觸

18、發(fā)器的動態(tài)特性和帶載情況不同，且有隨機干擾，造成有的觸發(fā)器已歸零，有的不能歸零。機干擾，造成有的觸發(fā)器已歸零，有的不能歸零。Q0 Q1 Q2 Q3CTTLDCOCPCTPD0 D1 D2 D3CR11&1 1 001一種一種提高提高歸零歸零可靠可靠性的性的方法方法&QQSR計到計到 S12 = 1100 前：前：10101計到計到 S12 = 1100時時( )：1 1010001CP = 0 之后：之后：01100有足夠的時間歸零有足夠的時間歸零CPS=0 Q=0思路：思路：用用 RS 觸發(fā)器暫存清零信號，觸發(fā)器暫存清零信號，保證有足夠的歸零時間。保證有足夠的歸零時間。第22頁/共38頁16

19、 16 = 256CPCO111111Q0 Q1 Q2 Q3Q4 Q5 Q6 Q7例例4：74161的擴展使用的擴展使用QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCrQA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr第23頁/共38頁例例4：74161的擴展使用的擴展使用QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCrQA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCrCP1111111QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr16 256 256 16（異步接法）（異步接法）（同步接法）（同步接法）CP111111QA QB QC

20、 QDTLDCOCP P A B C DCrQA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCrQA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr11111第24頁/共38頁QA QB QC QDTLDCOCPPA B C DCrQ4 Q5 Q6 Q7QA QB QC QDTLDCOCPP A B C DCrQ0 Q1 Q2 Q3CP111CO011&異步清零法異步清零法同步置數(shù)法同步置數(shù)法用用74161實現(xiàn)實現(xiàn)60進制進制例例4：74161的的 擴展使用擴展使用&1第25頁/共38頁QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCrQA QB QC QDTLDCO

21、CP P A B C DCr用用74161實現(xiàn)實現(xiàn)24進制進制CP111教材上的例教材上的例10&高位片高位片?低位片低位片?CPQA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCrQA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr111(1)反饋清零法反饋清零法(2)反饋置數(shù)法反饋置數(shù)法例例4：74161的擴展使用的擴展使用第26頁/共38頁QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCrQA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCrQA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr10 100 1000CP1111111例例5：7416

22、0的擴展使用的擴展使用QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCrQA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr10 100 CP11111第27頁/共38頁QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCrQA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCr用用74160實現(xiàn)實現(xiàn)24進制進制CP111(1)反饋清零法反饋清零法(2)反饋置數(shù)法反饋置數(shù)法QA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCrQA QB QC QDTLDCOCP P A B C DCrCP111例例5：74160的擴展使用的擴展使用第28頁/共38頁十進制十進

23、制74160功能表功能表 0 0 0 0 0 d3 d2 d1 d0 計計 數(shù)數(shù) 保保 持持 保保 持持 0 0 1 0 d3 d2 d1d0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 QDn+1QCn+1QBn+1QAn+1COCr LD P T CP D C B A 輸輸 出出 輸輸 入入 0 0 0 0 0 d3 d2 d1 d0 計計 數(shù)數(shù) 保保 持持 保保 持持 0 0 1 0 d3 d2 d1d0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 QDn+1QCn+1QBn+1QAn+1COCr LD P T CP D C B A 輸輸 出出 輸輸 入入十進制十進制74162功能表功能表異步清

24、零異步清零同步置數(shù)同步置數(shù)同步清零同步清零同步置數(shù)同步置數(shù)第29頁/共38頁QA QB QC QDTLDCOCPPA B C DCrQ4 Q5 Q6 Q7QA QB QC QDTLDCOCPP A B C DCrQ0 Q1 Q2 Q3CP111CO011BCD591 1001 0101）（ SSN&同步清零法同步清零法同步置數(shù)法同步置數(shù)法例：十進制同步計數(shù)器例：十進制同步計數(shù)器74162的擴展使用的擴展使用用用74162實現(xiàn)實現(xiàn)60進制進制注：注：74162是同步清零，其他功能與是同步清零，其他功能與74160相同。相同。第30頁/共38頁QA QB QC QDTLDCOCPPA B C DC

25、rQ4 Q5 Q6 Q7QA QB QC QDTLDCOCPP A B C DCrQ0 Q1 Q2 Q3CP11CO0BCD591 1001 0101）（ SSN&同步置數(shù)法同步置數(shù)法同步清零法同步清零法例：十進制同步計數(shù)器例：十進制同步計數(shù)器74162的擴展使用的擴展使用用用74162實現(xiàn)實現(xiàn)60進制進制1第31頁/共38頁三、十進制可逆計數(shù)器三、十進制可逆計數(shù)器74LS192 四位二進制可逆計數(shù)器四位二進制可逆計數(shù)器74LS193（二者都是雙時鐘（二者都是雙時鐘,引腳排列相同引腳排列相同,功能表相同功能表相同,僅進制不同）僅進制不同）0 0 0 0 d3d2d1d0加加 計計 數(shù)數(shù)減減 計

26、計 數(shù)數(shù) 保保 持持 1 0 0 d3 d2 d1d0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 QD QC QB QACr LD CPCP D C B A輸輸 出出 輸輸 入入74192(193)功能表功能表74192(193)QA QB QC QDOCOBCP+Cr A B C D LDCPOB為借位輸出，減到為借位輸出，減到0000 狀態(tài)后有負脈沖輸出。狀態(tài)后有負脈沖輸出。 O是進位輸出，加到是進位輸出，加到1001狀態(tài)后有負脈沖輸出。狀態(tài)后有負脈沖輸出。第32頁/共38頁四、二進制可逆集成計數(shù)器四、二進制可逆集成計數(shù)器74LS169QA QB QC QDTLDOCU/DPA B C DC

27、P同步、可預(yù)置、可逆同步、可預(yù)置、可逆 保保 持持 d3 d2 d1d0 加加 計計 數(shù)數(shù) 減減 計計 數(shù)數(shù) 1 1 0 0 d3d2d1d0 0 1 1 0 0 1 QD QC QB QACP P+T U/D LD D C B A輸輸 出出 輸輸 入入74LS169功能表功能表 進位和借位都從進位和借位都從OC輸出輸出。當(dāng)加到加到 1111 時，時，OC端有負脈沖輸出，端有負脈沖輸出，當(dāng)減到當(dāng)減到 0000 時，時，OC端有負脈沖輸出。端有負脈沖輸出。同步預(yù)置同步預(yù)置沒有清沒有清 0 端端第33頁/共38頁例例 11 分別用分別用74LS192 和和74LS169實現(xiàn)模實現(xiàn)模 6 加法計數(shù)器

28、和模加法計數(shù)器和模 6 減法計數(shù)器。已知計數(shù)器的功能表。減法計數(shù)器。已知計數(shù)器的功能表。0 0 0 0 d3d2d1d0加加 計計 數(shù)數(shù)減減 計計 數(shù)數(shù) 保保 持持 1 0 0 d3 d2 d1d0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 QD QC QB QACr LD CPCP D C B A輸輸 出出 輸輸 入入十進制十進制74192功能表功能表 74192QA QB QC QDOCOBCP+Cr A B C D LDCPQA QB QC QDTLDOCU/DPA B C DCP 保保 持持 d3 d2 d1d0 加加 計計 數(shù)數(shù) 減減 計計 數(shù)數(shù) 1 1 0 0 d3d2d1d0 0 1 1 0 0 1 QD QC QB QACP P+T U/D LD D C B A輸輸 出出 輸輸 入入二進制二進制74LS169功能表功能表 第34頁/共38頁解：解：0 0 0 0 d3d2d1d0加加 計計 數(shù)數(shù)減減 計計 數(shù)數(shù) 保保 持持 1 0 0 d3 d2 d1d0 0 1 1 0