2數(shù)電復(fù)習(xí)10課件lecture21計數(shù)器應(yīng)用

1、數(shù)字電子技術(shù)Lecture 21：時序邏輯電路（4）1內(nèi)容提要任意進制計數(shù)器的設(shè)計(MN)順序脈沖發(fā)生器序列信號發(fā)生器2計數(shù)器374LS190加/減計數(shù)10進制74LS1917416016進制加法計數(shù)74161 （74LS161）計數(shù)器“異步”：立刻生效?！巴健保旱却乱粋€CLK上升沿到達時生效。4型號清零方式預(yù)置數(shù)方式74x16x異步同步74x19x/異步計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN任意進制計數(shù)器： 在N進制計數(shù)器的順序計數(shù)過程中，只要能跳過(NM)個狀態(tài)，就可以得到M進制計數(shù)器。5置數(shù)法（置位法）置零法（復(fù)位法）計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器： MN6從這個狀態(tài)譯出清零信號。暫態(tài)(

2、若為同步置零方式，則應(yīng)將此狀態(tài)包含在有效循環(huán)內(nèi))有效循環(huán)(M個狀態(tài))無效狀態(tài)(N-M個)置零法（復(fù)位法）計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器： MN7有效循環(huán)(M個狀態(tài))無效狀態(tài)(N-M個)可以在任意狀態(tài)置數(shù)，只要跳過N-M個狀態(tài)就能得到M進制的計數(shù)器。置數(shù)法（置位法）計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器： MN8如74190，74191注意：對于異步置數(shù)的計數(shù)器，應(yīng)從Si+1狀態(tài)譯出置數(shù)信號。由于計數(shù)狀態(tài)是立刻改變，所以Si+1是暫態(tài)，不包含在有效循環(huán)內(nèi)。置數(shù)法（置位法）計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器： MN任意進制計數(shù)器： 需用兩片以上的N進制計數(shù)器前提：M可分解10整體置數(shù)法整體置

3、零法并行進位法串行進位法計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN任意進制計數(shù)器： 需用兩片以上的N進制計數(shù)器 以低位片的進位信號作為片的時鐘輸入信號。兩片始終同時處于計數(shù)狀態(tài)。11串行進位法計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器： MN 例：利用74LS160實現(xiàn)100進制計數(shù)器。分析：100可分解成10X10，故可用兩片74LS160實現(xiàn)100進制計數(shù)器。12串行進位法計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器： MN 例：利用74LS160實現(xiàn)100進分析：100可分解成10X10，現(xiàn)100進制計數(shù)器。60實13兩片計數(shù)器始終工作在“計數(shù)”故模式。串行進位法計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器： MN 例：利

4、用74LS160實現(xiàn)100進分析：100可分解成10X10，故現(xiàn)100進制計數(shù)器。14串行進位法低位片的進位輸出作為片的時鐘輸入（因為是上升沿觸發(fā)， 實故需反相）計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN任意進制計數(shù)器： 需用兩片以上的N進制計數(shù)器 以低位片的進位輸出信號作為片的工作狀態(tài)控制信號，兩片的計數(shù)脈沖（時鐘）接在同一計數(shù)輸入脈沖信號上。15并行進位法計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器： MN 例：利用74LS160實現(xiàn)10016兩片的時鐘輸入端接到同一個時并行進位法計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任 MN 例：利用74LS160實現(xiàn)1017并行進位法意低位進片制始計終工數(shù)作器在“計 數(shù)”模式；片的工 0作

5、模式由低位片的進位輸出控制。計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN 例：用74LS160任意進制計數(shù)器：24進制加法計數(shù)器分析：若要實現(xiàn)的M進制可分解成兩個小于N的因數(shù)相乘，即MN1N2，則先將N進制計數(shù)器接成N1進制和N2進制計數(shù)器，再采用串行進位或并行進位M進制計數(shù)器。方式將兩個計數(shù)器連接起來，18計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN 例：用74LS160任意進制計數(shù)器：24進制加法計數(shù)器1D0D1D2D3D0D1D2D3EPETEPETCLD RDCLD RD進位輸出111174LS16074LS160CLKCLKQ0CLKQ01計數(shù)脈沖Q3Q3Q1 Q21Q1 Q219計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN 例：

6、用74LS160任意進制計數(shù)器：24進制加法計數(shù)器1D0D1D2D3D0D1D2D3EPETCCLD RD進位輸出111174LS160CLKRDCLKQ01計數(shù)脈沖Q3Q3Q0Q1Q21Q1 Q2204進制計數(shù)器(10010110)CLKET74LS160EPLD計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN 例：用74LS160任意進制計數(shù)器：24進制加法計數(shù)器1D0D1D2D3D0D1D2D3EPETCLD RDC進位輸出111174LS160CLK計數(shù)脈沖CLKQ0RD1Q3Q3Q1 Q21Q0Q1Q2216進制計數(shù)器(10010100)LDCLKET74LS160EP計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN 例：

7、用74LS160任24進制1D0D1D2D3D0D1D2D3EPETEETCCLD RDCLD進位輸出11CLK計數(shù)脈沖1174LS16074LS160CLKQ0KQ0RD1Q3Q3Q1 Q21Q1 Q222意串進行制進位計方數(shù)式器：計到1001后置數(shù)，同時觸發(fā)加計計數(shù)數(shù)器器。計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN 例：用74LS161任意進制計數(shù)器：32進制加法計數(shù)器23計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN 例：用74LS161任意進制計數(shù)器：32進制加法計數(shù)器1D0D1D2D3D0D1D2D3EPETCCLD RD進位1174LS161輸出1RDCLKQ01Q3Q3Q0Q1Q2Q1 Q2CLK計數(shù)脈沖241

8、6進制計數(shù)器CLKLDET74LS161EP計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN 例：用74LS161任意進制計數(shù)器：32進制加法計數(shù)器1D0D1D2D3D0D1D2D3EPETCLD RDC進位輸出11174LS161CLKQ0RD1Q3Q3Q1 Q2Q0Q1Q2CLK計數(shù)脈沖252進制計數(shù)器(11111110)CLKLDET74LS161EP計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN 例：用74LS161任32進制1D0D1D2D3D0D1D2D3EPETEP ETCLC LDRDCLD RD進位輸出11174LS1617LS161CLKQ01Q3Q3Q1 Q2Q0Q1 Q2CLK計數(shù)脈沖26意并進行制進位計方

9、數(shù)式器：用低位的進位信號控制高位加片法的計工數(shù)作器狀態(tài)。計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN任意進制計數(shù)器： 需用兩片以上的N進制計數(shù)器前提：M可分解27整體置數(shù)法M不可分解時 (包括可分解時)整體置零法并行進位法串行進位法計數(shù)器用常用進制計數(shù)器 MN任意進制計數(shù)器： 需用兩片以上的N進制計數(shù)器 首先將兩片N進制計數(shù)器按串行進位方式或并行進位方式聯(lián)成N 進制計數(shù)器 (N=NNM)，再按照MN需用兩片以上的N進制計數(shù)器例：用74LS160接成29進制計數(shù)器。29整體置零法計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器： MN 需用兩片以上的N進制計數(shù) 例：用74LS160接成29進制計數(shù)器。30器先把兩片74LS

10、160接成100進制計數(shù)器。整體置零法計數(shù)器片計數(shù)到2，低當用常用進制計數(shù)器任意進位片計數(shù)到9，即整體 MN計數(shù)到29時，譯出清零信號(異步)，將兩片 需用兩片以上的N進制計數(shù)器整體清零。 例：用74LS160接成29進制計數(shù)器。31可靠性較差，進位處理麻煩整體置零法計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器： MN 需用兩片以上的N進制計數(shù) 例：用74LS160接成29進制計數(shù)器。32先把兩片74LS160接器成100進制計數(shù)器。整體置數(shù)法計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任 MN 需用兩片以上的N進制計數(shù) 例：用74LS160接成29進制計數(shù)器。33整體置數(shù)法當片計數(shù)到2，意低位片計數(shù)到8，即整體計數(shù)到28

11、時，譯出置數(shù)信號(同步)，器將兩片整體置數(shù)成0000。計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器： MN需用兩片以上的N進制計數(shù)器例：用74LS161接成53進制計數(shù)器。34整體置零法/整體置數(shù)法計數(shù)器用常用進制計數(shù)器任意 MN 例：用74LS161接成53進制。D0 D1 D2D3D0 D1D2D3EPETEPETC LDRDCLD174LS16174LS161CLK1CLKQ0CLKQ0RDQ3Q3Q1 Q2Q1 Q2計數(shù)脈沖進位輸出35先將兩片161接成256進制計數(shù)器。當片計到0011，低位片計到0100，即整體計整體置零法/整體置數(shù)到00110100=52時，譯出置數(shù)信號(同步)，將兩片整

12、體置成0000順序脈沖發(fā)生器 在一些數(shù)字系統(tǒng)中，有時需要系統(tǒng)按照事先規(guī)定的順序進行一系列的操作，這就要求系統(tǒng)的控制部分能給出一組在時間上有一定先后順序的脈沖信號，能產(chǎn)生這種信號的電路就是順序脈沖發(fā)生器。36順序脈沖發(fā)生器 由移位寄存器的順序脈沖發(fā)生器CLK0Q0t0Q1tDC1QDC1QDC1QDC1Q0Q2tQQQQCLK0Q30tQ0Q1Q2Q3t（a）電路(b)波形37Q0-Q3端依次輸出正脈沖，并不斷循環(huán)。順序脈沖發(fā)生器 由移位寄存器的順序脈沖發(fā)生器CLK0Q0t0Q1tDC1QDC1QDC1QDC1Q0Q2tQQQQCLK0Q30tQ0Q1Q2Q3t（a）電路(b)波形38需要采用自

13、啟動反饋電路。且觸發(fā)器狀態(tài)利用率低。順序脈沖發(fā)生器 由“計數(shù)器+譯”的順序脈沖發(fā)生器39順序脈沖發(fā)生器 由“計數(shù)器+譯”的順序脈沖發(fā)生器40只用了低三位輸出端，故一個8進制計數(shù)器。順序脈沖發(fā)生器 由“計數(shù)器+譯”的順序脈沖發(fā)生器41譯地址端依次出現(xiàn)000-111，故可在P0-P7端依次得到輸出脈沖信號(出 現(xiàn)在CLK=0期間的負脈沖)。脈沖發(fā)生器為什么要在CLK=0時選通 譯：與計數(shù)器翻轉(zhuǎn)時間錯開，消除競爭。42器地址端依次出現(xiàn) 11，故可在P0-P7端得到輸出脈沖信號。序列信號發(fā)生器 在數(shù)字信號的傳輸和數(shù)字系統(tǒng)的測試中，有時需要用到一組特定的串行數(shù)字信號，這樣的信號稱為序列信號，產(chǎn)生序列信號的電路稱為序列信號發(fā)生器。43序列信號發(fā)生器 由“計數(shù)器+數(shù)據(jù)選擇器”的序列信號發(fā)生器：44序列信號發(fā)生器 由“