采用中規(guī)模集成器件實現任意模值計數器

1、四、采用中規(guī)模集成器件實現任意模值計數器四、采用中規(guī)模集成器件實現任意模值計數器 我們在這里要解決的問題是：我們在這里要解決的問題是： 如何用一個中規(guī)模如何用一個中規(guī)模N 進制的計數器，實現一個進制的計數器，實現一個M進進制的計數器制的計數器 （NM）？）？ 實際上就是一個實際上就是一個多余的狀態(tài)如何取掉的問題多余的狀態(tài)如何取掉的問題。以前。以前我們曾經講過一些，有兩種方法：我們曾經講過一些，有兩種方法：清除法清除法和和置位法置位法 1、清除法、清除法 計數器可以計計數器可以計N個狀態(tài)，實際只有個狀態(tài)，實際只有M個狀態(tài)（個狀態(tài)（MN）則當第則當第M+1個狀態(tài)出現時，我們使清零端有效，強迫計個狀

2、態(tài)出現時，我們使清零端有效，強迫計數器回到最初的數器回到最初的0狀態(tài)，就可以實現狀態(tài)，就可以實現M進制計數器。進制計數器。 例例7-14 應用應用4位二進制同步計數器實現模位二進制同步計數器實現模10計數計數 解：解： 直接看圖直接看圖 我們就可以明白我們就可以明白 設計方法。設計方法。為什么要用一個為什么要用一個基本觸發(fā)器處理基本觸發(fā)器處理清零信號？清零信號？保證在此次保證在此次CP=1期間，一直清零，不會因有的觸發(fā)期間，一直清零，不會因有的觸發(fā)器清零速度快而使清零信號失效，影響其他觸發(fā)器清零。器清零速度快而使清零信號失效，影響其他觸發(fā)器清零。 例題：利用多個例題：利用多個74LS160實現

3、高位數計數分頻實現高位數計數分頻 2、置入法、置入法 置入法的基本原理是：當計數達到某一特定值時，使置入法的基本原理是：當計數達到某一特定值時，使計數器的置位允許端有效（通常為低電平），數據輸入端計數器的置位允許端有效（通常為低電平），數據輸入端等于要置入的數據，在下一個時鐘沿到來時，置入新數據，等于要置入的數據，在下一個時鐘沿到來時，置入新數據，以此跳過多余的狀態(tài)。以此跳過多余的狀態(tài)。 例例7-15 用用4位二進制同步計數器位二進制同步計數器74LS161，實現模，實現模10計數分頻。計數分頻。 右圖實現的是右圖實現的是6 15計數，計數計數，計數值為值為15時，做好置時，做好置數準備，下一

4、時鐘數準備，下一時鐘上升沿到來時，置上升沿到來時，置入入6。置入值置入值 = 2n - M n=4, M=10 例例7-16 用用74LS161設計模設計模12計數分頻，要求包含計數分頻，要求包含0000狀態(tài)。狀態(tài)。 書中的電路是在書中的電路是在0000出現后，做好置數準備，置入值出現后，做好置數準備，置入值為為5 （2n-M+1），即循環(huán)），即循環(huán)0、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。 前面的方法得到的前面的方法得到的12分頻輸出波形不是對稱的，下面分頻輸出波形不是對稱的，下面的電路輸出的對稱方波。的電路輸出的對稱方波。 設計思路是將設計思路是將16進制計數（進制計數（0-15），

5、分為兩個），分為兩個8進制進制計數（計數（0-7）和（）和（8-15），將要求的模值（），將要求的模值（12）也分為兩）也分為兩半（半（6和和6）。）。 用置位法，在用置位法，在0-7中取掉中取掉1、2，在，在8-15中取掉中取掉9、10，構成一個包含構成一個包含0000 的輸出方波的模的輸出方波的模12計數分頻器。利用計數分頻器。利用0-7 和和8-15兩組只有兩組只有Q3Q2Q1Q0中的中的Q3不同的特點，可以不同的特點，可以方便地改變置入數值（方便地改變置入數值（0011 或或1011）。）。 如圖：如圖： 計數值為計數值為0000，此后將置入，此后將置入0011。 計數值為計數值為10

6、00，此后將置入，此后將置入1011。 例例7-17 應用應用74LS290 二二-五進制異步計數器，實現五進制異步計數器，實現模模7計數分頻。計數分頻。解：解： 首先將首先將LS290接為十接為十進制計數器。進制計數器。 LS290只有置只有置0端和置端和置9端，都是異步置位，立即端，都是異步置位，立即見效。本例利用它的置見效。本例利用它的置9端，端，在計數值等于在計數值等于6的一剎那，的一剎那，完成置完成置 9 操作，跨過了操作，跨過了6、7、8三個狀態(tài)，實現模三個狀態(tài)，實現模7計數分頻。計數分頻。 如果逢如果逢7置置0，也同樣，也同樣可以實現模可以實現模7計數分頻。計數分頻。 3、用移位

7、寄存器實現任意模值、用移位寄存器實現任意模值M的計數分頻（自學）的計數分頻（自學） 簡要說明：（以簡要說明：（以D觸發(fā)器構成的移位寄存器為例）觸發(fā)器構成的移位寄存器為例） 移位寄存器中間各級是首尾相連的，如果將最后一移位寄存器中間各級是首尾相連的，如果將最后一級的級的同相輸出同相輸出Q與第一級的輸入與第一級的輸入D相連相連，就稱為，就稱為環(huán)形計數環(huán)形計數器器。如果將最后一級的。如果將最后一級的反相輸出反相輸出/Q與第一級的輸入與第一級的輸入D相連相連，則構成則構成扭環(huán)計數器扭環(huán)計數器。 無論是環(huán)形計數器、還是扭環(huán)計數器。它們移動的無論是環(huán)形計數器、還是扭環(huán)計數器。它們移動的內容是由置數方式置入的，置入的數據不同，移動的內內容是由置數方式置入的，置入的數據不同，移動的內容就不同，反映在各個觸發(fā)器輸出端容就不同，反映在各個觸發(fā)器輸出端QQQQ的狀態(tài)變換的狀態(tài)變換規(guī)律就不同，從而實現不同的計數功能。規(guī)律就不同，從而實現不同的計數功能。 注意：移位寄存器實現計數器功能時，相鄰狀態(tài)之注意：移位寄存器實現計數器功