數(shù)字電子技術(shù) 第六版 課件 6ch3 計(jì)數(shù)器

第6章時(shí)序邏輯電路6.3

計(jì)數(shù)器6.3.1異步計(jì)數(shù)器6.3.2同步計(jì)數(shù)器6.3.3集成計(jì)數(shù)器綜合應(yīng)用舉例

計(jì)數(shù)器用于統(tǒng)計(jì)輸入計(jì)數(shù)脈沖CP個(gè)數(shù)的電路。它主要由觸發(fā)器組成。

計(jì)數(shù)器分類如下：按計(jì)數(shù)進(jìn)制分按二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行計(jì)數(shù)的電路按十進(jìn)制數(shù)運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行計(jì)數(shù)的電路二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器(又稱N進(jìn)制計(jì)數(shù)器)二進(jìn)制和十進(jìn)制以外的其它進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器的作用與分類按計(jì)數(shù)增減分加法計(jì)數(shù)器

減法計(jì)數(shù)器

加/

減計(jì)數(shù)器(又稱可逆計(jì)數(shù)器)隨著計(jì)數(shù)脈沖的輸入作遞增計(jì)數(shù)的電路。隨著計(jì)數(shù)脈沖的輸入作遞減計(jì)數(shù)的電路。

在加/減控制信號(hào)作用下，可遞增計(jì)數(shù)、也可遞減計(jì)數(shù)的電路。按計(jì)數(shù)器中觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)是否與CP同步分異步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)脈沖CP只加到部分觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入端上，而其它觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)則由電路內(nèi)部提供，應(yīng)翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器狀態(tài)更新有先有后的計(jì)數(shù)器。

計(jì)數(shù)脈沖CP同時(shí)加到所有觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入端上，使應(yīng)翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器同時(shí)翻轉(zhuǎn)的計(jì)數(shù)器。0008111701161015001411030102100100003位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)規(guī)律舉例3位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)規(guī)律舉例“000

-1”不夠減，需向相鄰高位借“1”作2，借“1”后的運(yùn)算為：“1000

-

1=111”。Q0Q1Q2計(jì)數(shù)器狀態(tài)計(jì)數(shù)順序Q0Q1Q2計(jì)數(shù)狀態(tài)計(jì)數(shù)順序0008100701061105001410130112111100008421碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)規(guī)律Q0Q1Q2Q3計(jì)數(shù)器狀態(tài)計(jì)數(shù)順序10019000181110701106101050010411003010021000100001000000計(jì)數(shù)的最大數(shù)目稱為計(jì)數(shù)器的“?！?，用

M

表示。

模也稱為計(jì)數(shù)長(zhǎng)度或計(jì)數(shù)容量。

N進(jìn)制

計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)規(guī)律舉例具有5個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)，計(jì)滿5個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后，電路狀態(tài)自動(dòng)返回到初始的000狀態(tài)進(jìn)入循環(huán)。故為五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

五進(jìn)制計(jì)數(shù)器也稱模5計(jì)數(shù)器；十進(jìn)制計(jì)數(shù)器則為模10計(jì)數(shù)器；3位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器為模8計(jì)數(shù)器。n

個(gè)觸發(fā)器有2n

種輸出狀態(tài)，最多可實(shí)現(xiàn)模2n

計(jì)數(shù)。

Q0Q1Q2計(jì)數(shù)狀態(tài)計(jì)數(shù)順序000500141103010210010000JK觸發(fā)器組成的4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRD6.3.1異步計(jì)數(shù)器

一、異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器1.異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器11J1K1J1K1J1K1J1KC1CPC1Q0C1Q1C1Q2

依次輸入脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)狀態(tài)按

4位二進(jìn)制數(shù)遞增規(guī)律變化。00010010CPQ3Q0Q1Q2000011110000

輸入第1個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出為0001；輸入第2個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出為0010。輸入第15個(gè)脈沖時(shí)，輸出1111，當(dāng)輸入第16個(gè)脈沖時(shí)，輸出返回初態(tài)0000，且Q3

端輸出進(jìn)位信號(hào)下降沿。因此，該電路構(gòu)成4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器?！?/p>

工作原理

其工作原理與前述JK

觸發(fā)器所構(gòu)成的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的相同。不同的是用CP

上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)。FF01DRC1Q0Q1Q2Q3FF11DRC1FF21DRC1FF31DRC1CPRDQ0Q1Q2Q31D1D1D1DC1CPQ0Q1Q2C1C1C1與

JK

觸發(fā)器一樣，D

觸發(fā)器也可組成二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。與

JK

觸發(fā)器不同的是，

D

觸發(fā)器用上升沿觸發(fā)。知識(shí)拓展D觸發(fā)器構(gòu)成異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRD

由JK觸發(fā)器構(gòu)成的

4位異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器Q0Q1Q2Q32.JK觸發(fā)器組成的4位異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器C1CP11J1K1J1K1J1K1J1KC1Q0Q1C1Q2C1只要將輸出由Q改為Q，則加法計(jì)數(shù)器便改為減法計(jì)數(shù)器。

依次輸入脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)狀態(tài)按

4位二進(jìn)制數(shù)遞減規(guī)律變化。11111110CPQ3Q0Q1Q2000000010000

輸入第1個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出為1111；輸入第2個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出為1110。輸入第15個(gè)脈沖時(shí)，輸出0001，當(dāng)輸入第16個(gè)脈沖時(shí)，輸出返回初態(tài)0000。因此，該電路構(gòu)成4位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。◆

工作原理00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì)數(shù)器狀態(tài)計(jì)數(shù)順序◆

4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表

在相同位數(shù)的計(jì)數(shù)器中，二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)容量最大。3位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器最大計(jì)數(shù)容量為23

=8，可計(jì)0~7八個(gè)數(shù)，加適當(dāng)?shù)姆答侂娐房蓸?gòu)成8以內(nèi)的任何進(jìn)制計(jì)數(shù)器；4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器最大計(jì)數(shù)容量為24=16，可計(jì)0~15十六個(gè)數(shù)，可構(gòu)成16以內(nèi)的任何進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，其余以此類推。因此，2n計(jì)數(shù)器是構(gòu)成2n以內(nèi)的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)，但也降低了有效狀態(tài)的利用率。功能點(diǎn)評(píng)二、

異步

十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)脈沖CP作用下，計(jì)數(shù)器從0000開始計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)過程中，與非門輸出高電平1，RD=1。當(dāng)輸入第十個(gè)計(jì)數(shù)脈沖CP時(shí)，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為1010，這時(shí)，Q3和Q1同時(shí)為高電平1，與非門輸出變?yōu)榈碗娖?，即RD=0，使計(jì)數(shù)器立即回到初始的0000狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)了8421BCD碼的十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)。此后，與非門輸出高電平1，計(jì)數(shù)器又可開始新一輪計(jì)數(shù)。

上圖是利用異步置0功能構(gòu)成的十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。同樣可利用異步置0功能構(gòu)成N進(jìn)制(又稱任意進(jìn)制)計(jì)數(shù)器，其方法是：在計(jì)數(shù)到N時(shí)，將計(jì)數(shù)器輸出Q中為高電平1的信號(hào)通過反饋控制門產(chǎn)生置0信號(hào)，使計(jì)數(shù)器回到初始的0狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)N進(jìn)制計(jì)數(shù)。如異步置0信號(hào)為低電平有效時(shí)，則反饋控制門采用與非門；如置0信號(hào)為高電平有效時(shí)，則反饋控制門采用與門。功能點(diǎn)評(píng)

將4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器改為十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器。由于計(jì)到14時(shí)，計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)為Q3Q2Q1Q0=1110，這時(shí)輸出Q3Q2Q1均為高電平1。為得到低電平的置0信號(hào)，反饋控制門應(yīng)采用與非門。因此，反饋歸零函數(shù)RD=Q3Q2Q1

。對(duì)于同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，利用反饋歸零法構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器同樣適用。［例］利用異步置0功能構(gòu)成十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器Q0Q1Q2Q374LS290M=5CP0M=2CP1CP0CP1Q0Q1Q2Q3R0AR0BS9AS9B12131384591011R0AR0BS9AS9B

三、集成異步計(jì)數(shù)器74LS290R0AR0B異步清零輸入端

S9AS9B異步置

9輸入端內(nèi)含一個(gè)

1位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。M=2M=5二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖輸入端，下降沿觸發(fā)。

二進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出端五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖輸入端，下降沿觸發(fā)。

五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端，從高位到低位依次為Q3、Q2、Q1。

74LS290的功能表10異步清零0000××1異步清零0000×01Q0Q1Q2Q3CP1S9AR0A

說明輸出輸入R0AS9A5421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)五進(jìn)制計(jì)數(shù)二進(jìn)制計(jì)數(shù)Q0和CP1相連0S9A·S9B=0R0A·R0B=01×01×1××CP0CP××××1×1010011001CP0Q0CPCPQ38421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)Q3和CP0相連異步置9異步置9××××(1)

異步置

0

功能：當(dāng)

R0=R0A·R0B=1、S9=S9A·S9B=0

時(shí)，計(jì)數(shù)器異步清零。1.邏輯功能74LS290的功能表10異步清零0000××1異步清零0000×01Q0Q1Q2Q3CP1S9AR0A

說明輸出輸入R0AS9A5421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)五進(jìn)制計(jì)數(shù)二進(jìn)制計(jì)數(shù)Q0和CP1相連0S9A·S9B=0R0A·R0B=01×01×1××CP0CP××××1×1010011001CP0Q0CPCPQ38421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)Q3和CP0相連異步置9異步置9××××1.邏輯功能(2)

異步置

9功能：當(dāng)

S9=S9A·S9B=1、R0=R0A·R0B=0

時(shí)，計(jì)數(shù)器異步置9。74LS290的功能表10異步清零0000××1異步清零0000×01Q0Q1Q2Q3CP1S9AR0A

說明輸出輸入R0AS9A5421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)五進(jìn)制計(jì)數(shù)二進(jìn)制計(jì)數(shù)Q0和CP1相連0S9A·S9B=0R0A·R0B=01×01×1××CP0CP××××1×1010011001CP0Q0CPCPQ38421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)Q3和CP0相連異步置9異步置91.邏輯功能(3)

計(jì)數(shù)功能：當(dāng)

R0A·R0B=0

且S9A·S9B=0

時(shí)，74LS290處于計(jì)數(shù)工作狀態(tài)。由于74LS290為高電平1置

0，因此，利用其異步置0

功能獲得N

進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)取S9A＝S9B＝0，這樣，在輸入第N個(gè)計(jì)數(shù)脈沖CP時(shí)，將計(jì)數(shù)器輸出Q3、Q2、Q1、Q0端中為高電平1的信號(hào)通過與門輸出的高電平

1

加到異步置

0端R0A和R0B上，使計(jì)數(shù)器置0，從而實(shí)現(xiàn)N進(jìn)制計(jì)數(shù)。2.利用異步置0

功能獲得N進(jìn)制（任意進(jìn)制）計(jì)數(shù)器步

驟

用S1，S2，…，SN表示輸入1，2，…，N個(gè)計(jì)數(shù)脈沖CP時(shí)計(jì)數(shù)器的狀態(tài)。(1)

寫出N進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)SN的二進(jìn)制代碼。(2)

寫出反饋歸零函數(shù)。根據(jù)SN寫置0

端的邏輯表達(dá)式。(3)

畫連線圖。主要根據(jù)反饋歸零函數(shù)畫連線圖。Q0Q1Q2Q374LS290CP0CP1R0AR0BS9AS9B

R0=Q2Q1(3)

畫連線圖計(jì)數(shù)輸入輸出使R0=R0A·R0B

=Q2Q1

讀數(shù)的高低位依次為Q3Q2Q1Q0置9端S9A

、S9B

不用，應(yīng)接地。[例]

試用

74LS290構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。(1)

寫出S6

的二進(jìn)制代碼S6=0110解：(2)

寫出反饋歸零函數(shù)表達(dá)式應(yīng)根據(jù)S6=0110

和74LS290的異步置0

功能寫出。由于

R0=R0A·R0B高電平有效，因此，R0=R0A·R0B=Q2Q1。R0=Q2Q1Q0(3)

畫連線圖：將S9A和S9B接地。[例]

試用

74LS290構(gòu)成七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。(1)

寫出S7

的二進(jìn)制代碼S7=0111解：(2)

寫出反饋歸零函數(shù)表達(dá)式Q0Q1Q2Q374LS290CP0CP1R0AR0BS9AS9B計(jì)數(shù)輸入&輸出

兩片“290”接成十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器后級(jí)聯(lián)，計(jì)數(shù)脈沖從個(gè)位片CP0

端輸入。[例]

由兩片74LS290級(jí)聯(lián)組成一百進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。Q0

Q1

Q2

Q3

74LS290

(十位)CP1CP0R0AR0BS9AS9BQ0Q1Q2Q374LS290

(個(gè)位)CP1CP0R0AR0BS9AS9B計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)輸出當(dāng)輸入第1~9個(gè)脈沖時(shí)，個(gè)位片計(jì)數(shù)；十位片的CP0

未出現(xiàn)CP脈沖下降沿，因而保持計(jì)數(shù)“0”狀態(tài)不變。當(dāng)輸入第10個(gè)脈沖時(shí)，個(gè)位片返回“0”狀態(tài)，其Q3

輸出一個(gè)下降沿使十位片計(jì)數(shù)加“1”，因此，輸出讀數(shù)為Q3

Q2

Q1

Q0

Q3

Q2

Q1

Q0=00010000，即計(jì)數(shù)為“10”。[例]由兩片74LS290級(jí)聯(lián)組成一百進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。Q0

Q1

Q2

Q3

74LS290

(十位)CP1CP0R0AR0BS9AS9BQ0Q1Q2Q374LS290

(個(gè)位)CP1CP0R0AR0BS9AS9B計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)輸出

當(dāng)輸入第11~19個(gè)脈沖時(shí)，仍由個(gè)位片計(jì)數(shù)，而十位片保持“1”不變；當(dāng)輸入第20個(gè)脈沖時(shí)，個(gè)位片返回“0”狀態(tài)，其Q3

輸出第二個(gè)下降沿使十位片計(jì)數(shù)“2”，即計(jì)數(shù)“20”。當(dāng)輸入第100個(gè)脈沖時(shí)，個(gè)位片和十位片同時(shí)返回到“0”狀態(tài)，而由Q3

輸出進(jìn)位信號(hào)的下降沿。即計(jì)數(shù)100。

依此類推。

綜上所述，該電路構(gòu)成一百進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。同步與異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器比較狀態(tài)表和工作波形一樣。電路結(jié)構(gòu)不同：

異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的電路組成：將觸發(fā)器接成計(jì)數(shù)觸發(fā)器；最低位觸發(fā)器用計(jì)數(shù)脈沖

CP觸發(fā)，其他觸發(fā)器用低位輸出的下降沿（或上升沿）觸發(fā)。

同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的電路組成：將觸發(fā)器接成T觸發(fā)器；各觸發(fā)器都用計(jì)數(shù)脈沖

CP觸發(fā)，最低位觸發(fā)器的T

輸入為

1，高位觸發(fā)器的

T

輸入為其低位各觸發(fā)器輸出信號(hào)相與，只有低位觸發(fā)器輸出都為1時(shí)，高位觸發(fā)器的狀態(tài)在CP脈沖作用下才會(huì)改變。6.3.2同步計(jì)數(shù)器

00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì)數(shù)器狀態(tài)計(jì)數(shù)順序根據(jù)狀態(tài)表分析同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)規(guī)律Q0每輸入一個(gè)CP，狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次。

Q1在其低位Q0輸出為1

時(shí)，來一個(gè)時(shí)鐘CP狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次，否則不變。

Q2在其低位Q0和Q1均為1

時(shí)，來一個(gè)時(shí)鐘CP狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，否則不變。

Q3在其低位Q0、Q1和Q2均為1

時(shí)，來一個(gè)時(shí)鐘CP狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，否則不變。1、同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

因此，應(yīng)將各觸發(fā)器接成

T

觸發(fā)器；并接成T0=1，

T1=Q0n，

T2=Q1nQ0n，

T3=Q2nQ1nQ0n。即：最低位觸發(fā)器

T輸入為

1，其他觸發(fā)器

T

輸入為其低位Q輸出信號(hào)相與。這樣，各觸發(fā)器當(dāng)其低位輸出信號(hào)均為1

時(shí)，來一個(gè)時(shí)鐘CP狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次，否則不變。00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì)數(shù)器狀態(tài)計(jì)數(shù)順序10根據(jù)狀態(tài)表分析同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)規(guī)律FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRDCORDRRRR計(jì)數(shù)開始前先清零CPC1C1C1C1

各觸發(fā)器都用CP

觸發(fā)1.同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器一、同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRDCOCO=Q3nQ2nQ1nQ0nJ2

=K2=Q1nQ0nJ0

=K0=1J1

=K1=Q0n1.寫方程式(1)

輸出方程(2)

驅(qū)動(dòng)方程J3

=K3=Q2n

Q1nQ0nFF01J1K1FF11J1KQ0nFF21J1KQ0nQ1n&&FF31J1KQ0nQ2n&&Q1n1.寫方程式Q0n+1

=J0Q0n+K0Q0n=

1

Q0n+1

Q0n=Q0nQ1n+1

=J1Q1n+K1Q1nQ2n+1

=J2Q2n+K2Q2nJ0K0J1K1J2K2(3)

狀態(tài)方程=

Q0nQ1n

+Q0n

Q1nQ3n+1

=J3Q3n+K3Q3n=

Q2n

Q1nQ0nQ3n+Q2nQ1nQ0n

Q3nJ3K3=

Q1nQ0nQ2n+Q1n

Q0n

Q2nFF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRDCOFF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRDCO設(shè)計(jì)數(shù)器從0000開始計(jì)數(shù)。2.列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表設(shè)電路初始狀態(tài)為Q3Q2Q1Q0=0000，則0011010010100000010110110001COQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q3n+1Q0nQ1n輸出次態(tài)現(xiàn)態(tài)00010000100010100001001001000000111011100110100000Q2nQ3n0001011010005432計(jì)數(shù)脈沖序號(hào)019876001101001010001000010010010000001110111001101001011010111015141312

電路在輸入第十六個(gè)計(jì)數(shù)脈沖CP

后，返回到初始的0000狀態(tài)，同時(shí)進(jìn)位輸出端CO輸出一個(gè)負(fù)躍變的進(jìn)位信號(hào)。因此，該電路為十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。2.同步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器00001610001501001411001300101210101101101011109000181001701016110150011410113011121111100000Q0Q1Q2Q3計(jì)數(shù)器狀態(tài)計(jì)數(shù)順序

由狀態(tài)表可知，要實(shí)現(xiàn)4位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)，必須在輸入第一個(gè)減法計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，電路的狀態(tài)由0000變?yōu)?111。為此，將二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器中觸發(fā)器的輸出信號(hào)由

Q端控制改為Q端控制，即可構(gòu)成同步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。同步與異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器比較狀態(tài)表和工作波形一樣。電路結(jié)構(gòu)不同：

異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法：將觸發(fā)器接成T?觸發(fā)器；最低位觸發(fā)器用計(jì)數(shù)脈沖

CP觸發(fā)，其他觸發(fā)器用低位輸出的下降沿（或上升沿）觸發(fā)。

同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法：將觸發(fā)器接成

T觸發(fā)器；各觸發(fā)器都用計(jì)數(shù)脈沖

CP觸發(fā)，最低位觸發(fā)器的T

輸入為

1，其他觸發(fā)器的

T

輸入為其低位各觸發(fā)器輸出信號(hào)相與。6.3.2同步計(jì)數(shù)器

在異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器中，高位觸發(fā)器只有接收到低位觸發(fā)器送來的進(jìn)位或借位信號(hào)時(shí)，狀態(tài)才會(huì)翻轉(zhuǎn)，各級(jí)觸發(fā)器的狀態(tài)是逐級(jí)更新的，完成一次計(jì)數(shù)的時(shí)間為各觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)時(shí)間的和；而在同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器中，各級(jí)觸發(fā)器狀態(tài)的更新是同時(shí)的，完成一次計(jì)數(shù)的時(shí)間為一個(gè)觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時(shí)間，因此,同步計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度比異步計(jì)數(shù)器快得多，使用更普遍。異步計(jì)數(shù)器只有在計(jì)數(shù)速度很低的情況下才采用。功能點(diǎn)評(píng)74LS161CPQ0Q1Q2Q3COD074LS161和74LS163邏輯功能示意圖74LS163CTTCTPCRLDD1D2D3CRLD14131211654391151472計(jì)數(shù)狀態(tài)輸出端,從高位到低位依次為

Q3、Q2、Q1、Q0。進(jìn)位輸出端并行置數(shù)數(shù)據(jù)輸入端。計(jì)數(shù)脈沖輸入端，上升沿觸發(fā)。計(jì)數(shù)控制端，高電平有效。

CR

為異步清零控制端，低電平有效。

LD為同步置數(shù)控制端，低電平有效。3、集成同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161和74LS163CO=Q3Q2Q1Q0

異步清零0保持×××××0×11保持××××××011計(jì)數(shù)××××1111d0d1d2d3d0d1d2d3××0100000××××××××0COQ0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPCTTCTPLDCR

說明輸出輸入74LS161的功能表

CR=0

時(shí)，不論有無CP

和其他信號(hào)輸入，計(jì)數(shù)器被置0。00000d0d1d2d3d0d1d2d301

當(dāng)

CR=1、LD=0

，在CP

上升沿到來時(shí)，并行輸入的數(shù)據(jù)d3~d0被置入計(jì)數(shù)器。

當(dāng)

CR=LD=CTT=CTP=1

時(shí)，在計(jì)數(shù)脈沖的上升沿作用下進(jìn)行4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)。CO＝0,

在計(jì)數(shù)至“1111”時(shí)，CO

＝1，可作高位計(jì)數(shù)器CTT、CTP的級(jí)聯(lián)號(hào)。111100

當(dāng)

CR=LD=1，且CTT和CTP中有0

時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)保持不變。1111同步置數(shù)CO＝0(1)異步清零功能:CR為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器置0，置0信號(hào)優(yōu)先其他所有輸入信號(hào)。

(2)同步并行置數(shù)功能：LD為低電平0時(shí)，計(jì)數(shù)器同步置數(shù)。

(4)計(jì)數(shù)功能:CR

=LD=CTT=CTP=1時(shí)，計(jì)數(shù)器在CP上升沿作用下計(jì)數(shù)。(3)保持功能：CR

=LD=1，CTT

和CTP

中有0時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)不變74LS161的功能表

CO=Q3Q2Q1Q0

異步清零0保持×××××0×11保持××××××011計(jì)數(shù)××××1111d0d1d2d3d0d1d2d3××0100000××××××××0COQ0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPCTTCTPLDCR

說明輸出輸入1

邏輯功能同步置數(shù)74LS161與74LS163的功能比較

CO=Q3Q2Q1Q0

同步清零0保持×××××0×11保持××××××011計(jì)數(shù)××××1111d0d1d2d3d0d1d2d3××0100000×××××××0COQ0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPCTTCTPLDCR

說明輸出輸入74LS163CO=Q3Q2Q1Q0

異步清零0保持×××××0×11保持××××××011計(jì)數(shù)××××1111d0d1d2d3d0d1d2d3××0100000××××××××0COQ0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPCTTCTPLDCR

說明輸出輸入74LS161

74LS161與

74LS163的差別是：“161”為異步清零，“163”為同步清零。其他功能及管腳排列完全相同。同步置數(shù)同步置數(shù)電路應(yīng)用提示

74LS161具有異步置零、同步置數(shù)、保持和計(jì)數(shù)四種功能。其中異步置0優(yōu)先級(jí)別最高，其次是同步置數(shù)，第三是保持，計(jì)數(shù)級(jí)別最低。在計(jì)數(shù)過程中，根據(jù)功能優(yōu)先順序，工作分三種情況：

①如CR端出現(xiàn)低電平置0

信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器立即終止計(jì)數(shù)并被強(qiáng)迫置0。

②如CR=1

，如LD端出現(xiàn)低電平同步置數(shù)信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器并不能置數(shù)，只有在下一個(gè)CP上升沿作用下，才能迫使D3~D0輸入的數(shù)據(jù)置入計(jì)數(shù)器。

③如CR=LD=1

，如出現(xiàn)CTP或CTT或CTP和CTT同時(shí)為低電平時(shí)，則計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，并保持輸出狀態(tài)不變。

計(jì)數(shù)器可以從0000狀態(tài)開始計(jì)數(shù)，也可從置入的預(yù)置數(shù)狀態(tài)開始計(jì)數(shù)。當(dāng)從0000狀態(tài)開始計(jì)數(shù)時(shí)，直至計(jì)滿1111后，再返回0000狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)十六進(jìn)制計(jì)數(shù)，此后又開始新的計(jì)數(shù)循環(huán)。4.利用同步置數(shù)功能獲得N進(jìn)制計(jì)數(shù)器步

驟(1)

寫出N進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)SN-1的二進(jìn)制代碼。(2)

寫出反饋置數(shù)函數(shù)。根據(jù)SN-1寫出同步置數(shù)控制端的邏輯表達(dá)式。(3)

畫連線圖。主要根據(jù)反饋置數(shù)函數(shù)畫連線圖。利用同步置數(shù)功能置入計(jì)數(shù)起始數(shù)據(jù)，通常取D3D2D1D0=0000，并置入計(jì)數(shù)器，在輸入第N-1個(gè)計(jì)數(shù)脈沖

CP時(shí)，將計(jì)數(shù)器輸出Q3、Q2、Q1、Q0端中的高電平1

通過與非門輸出的低電平0

加到同步置數(shù)端LD上，這樣，在輸入第N個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，D3~D0端輸入的數(shù)據(jù)被置入計(jì)數(shù)器，使其返回到初始的預(yù)置數(shù)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)N進(jìn)制計(jì)數(shù)。74LS161Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3CP(3)畫連線圖。將D0～D3接地。計(jì)數(shù)輸入輸出端

設(shè)計(jì)數(shù)器從Q3Q2Q1Q0=0000狀態(tài)開始計(jì)數(shù)。因此，應(yīng)取D3D2D1D0=0000。解：(1)寫出S10-1

的二進(jìn)制代碼。S10-1=S9=1001(2)寫出反饋置數(shù)函數(shù)。1&LD=Q3Q0[例]試用

74LS161的同步置數(shù)功能構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。11(3)畫連線圖。D0～D3接任意數(shù)據(jù)解：(1)寫出S10

的二進(jìn)制代碼。S10=1010(2)寫出反饋歸零函數(shù)。CR=Q3Q1[例]

試用

74LS161的異步置0功能構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74LS161Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3CP計(jì)數(shù)輸入輸出端1&1由S50=00110010可得計(jì)數(shù)器異步清零端的反饋歸零函數(shù)為CR=Q1

Q0

Q1

。這時(shí)，與非門輸出低電平0，計(jì)數(shù)器被置零，從而實(shí)現(xiàn)了五十進(jìn)制計(jì)數(shù)。[例]由兩片74LS161級(jí)聯(lián)組成的五十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。CPCOD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0Q1Q2Q3174LS161(1)××××COD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0

Q1

Q2

Q3

74LS161(2)&××××計(jì)數(shù)輸入利用同步置0功能獲得N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法和同步置數(shù)相同。即在CP端輸入N-1個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，將計(jì)數(shù)器輸出Q3~Q0端中的高電平1通過與非門輸出的低電平0加到同步置0端CR，這時(shí)計(jì)數(shù)器并不能被置0，這樣，在輸入第N個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器被置0，回到初始的0狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)N進(jìn)制計(jì)數(shù)。因此，應(yīng)根據(jù)輸入N-1個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)計(jì)數(shù)器Q3~Q0輸出的高電平寫出CR的反饋函數(shù)。應(yīng)當(dāng)指出，利用同步置0功能獲得N進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)，D0~D3端可接任意數(shù)據(jù)。

5.利用同步置0功能獲得N進(jìn)制計(jì)數(shù)器(3)畫連線圖。D0～D3接任意數(shù)據(jù)解：(1)寫出S10-1

的二進(jìn)制代碼S10=S9=1001(2)寫出反饋歸零函數(shù)CR=Q3Q0[例]

試用

74LS163的同步置0功能構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。CT74LS163Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3CP××××輸出端11&6、同步二進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器討論JK觸發(fā)器組成的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的工作原理時(shí)已經(jīng)知道：如從Q端輸出信號(hào)為加法計(jì)數(shù)器，如從Q端輸出信號(hào)時(shí)為減法計(jì)數(shù)器。在加/減計(jì)數(shù)器中,JK

觸發(fā)器都是共用的。因此，實(shí)現(xiàn)加/減計(jì)數(shù)的關(guān)鍵是加入組合邏輯電路，在加/減控制信號(hào)的作用下，可以將Q或Q端加到相鄰高位觸發(fā)器的CP輸入端上。這樣，就實(shí)現(xiàn)了加／減計(jì)數(shù)。

二、同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器通常是在四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)上經(jīng)過適當(dāng)?shù)男薷墨@得的。也可利用反饋歸零法和反饋置數(shù)法將四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器構(gòu)成同步十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，在前面已有介紹，這里不再重復(fù)。FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRDCO二、同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器RDRRRR計(jì)數(shù)開始前先清零CPC1C1C1C1

各觸發(fā)器都用CP

觸發(fā)FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRDCOFF01J1K1FF11J1KQ0nQ3n&Q3nQ0nFF31J1KQ1nQ2n&Q0nFF21J1KQ0nQ1n&&設(shè)計(jì)數(shù)器從0000狀態(tài)開始計(jì)數(shù)。由圖可看出：J0＝K0＝1，F(xiàn)F0為T?觸發(fā)器J1＝Q3Q0、K1＝Q0，在FF3為0態(tài)時(shí)Q3＝1，J2＝K2＝Q2Q0，F(xiàn)F1和FF2

都為T觸發(fā)器

故FF0～FF2組成三位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)到7時(shí)，Q3Q2Q1Q0＝0111，這時(shí)J3＝Q2Q1Q0＝1，K3＝Q0＝1，F(xiàn)F3為T?觸發(fā)器。當(dāng)輸入第8個(gè)CP時(shí)FF3由0態(tài)翻到1態(tài)，Q3Q2Q1Q0＝1000狀態(tài)，這時(shí)Q3＝0，使J1＝K1＝0、J2＝K2＝0，J3＝K3＝0。這時(shí)，只有FF0具備翻轉(zhuǎn)條件。當(dāng)輸入第9個(gè)CP時(shí)計(jì)數(shù)器狀態(tài)為1001，這時(shí)CO＝1，J1＝0,K1＝1、J2＝K2＝0，J3＝0、K3＝1.輸入第10個(gè)CP時(shí)，計(jì)數(shù)器翻回到初使的0000狀態(tài)。CO由1變0，同時(shí)CO輸出一個(gè)負(fù)躍變的進(jìn)位信號(hào)。從而實(shí)現(xiàn)了十進(jìn)制計(jì)數(shù)CO=Q3nQ0nJ2

=K2=Q1nQ0nJ0

=K0=1J1

=Q3n

Q0n，K1=Q0n1.寫方程式(1)

輸出方程(2)

驅(qū)動(dòng)方程FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRDCOFF01J1K1FF11J1KQ0nQ3n&Q3nQ0nFF31J1KQ1nQ2n&Q0nFF21J1KQ0nQ1n&&J3

=Q2n

Q1nQ0n，K3=Q0n具體分析1.寫方程式Q0n+1

=J0Q0n+K0Q0n=

1

Q0n+1

Q0n=Q0nQ1n+1

=J1Q1n+K1Q1nQ2n+1

=J2Q2n+K2Q2nJ0K0J1K1J2K2(3)

狀態(tài)方程=

Q3nQ0nQ1n

+Q0n

Q1nFF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRDCOQ3n+1

=J3Q3n+K3Q3n=

Q2n

Q1nQ0nQ3n+Q0n

Q3nJ3K3=

Q1nQ0nQ2n+Q1n

Q0n

Q2n2.列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表設(shè)電路初始狀態(tài)為Q3Q2Q1Q0=0000，則電路在輸入第十個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后返回到初始的0000狀態(tài)，同時(shí)CO

向高位輸出一個(gè)下降沿的進(jìn)位信號(hào)。因此，該電路為同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。0011010010100000010110110001COQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q3n+1Q0nQ1n輸出次態(tài)現(xiàn)態(tài)00010000100010100001001001000000111011100110100000Q2nQ3n0001011010005432計(jì)數(shù)脈沖序號(hào)019876正如“161”與“163”一樣，“160”與“162”的差別是：“160”為異步清零，“162”為同步清零；“160”與“162”的管腳以及其他功能完全相同。74LS160CPQ0Q1Q2Q3COD074LS162CTTCTPCRLDD1D2D3CRLD14131211146543912710

三、集成同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器1、集成同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160和74LS162

CO=Q3Q0

異步清零0保持×××××0×11保持××××××011計(jì)數(shù)××××1111d0d1d2d3d0d1d2d3××0100000××××××××0COQ0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPCTTCTPLDCR輸出輸入

CO=Q3Q0

同步清零0保持×××××0×11保持××××××011計(jì)數(shù)××××1111d0d1d2d3d0d1d2d3××0100000×××××××0COQ0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPCTTCTPLDCR輸出輸入74LS160與74LS162的功能表

74LS16074LS162×

進(jìn)位輸出CO

在輸入第9個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)為高電平，在輸入第10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)輸出下降沿。同步置數(shù)同步置數(shù)

74LS160CPQ0Q1Q2Q3COD0

74LS162CTTCTPCRLDD1D2D3CRLD

74LS161CPQ0Q1Q2Q3COD0

74LS163CTTCTPCRLDD1D2D3CRLD十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

74LS160(162)與二進(jìn)制計(jì)數(shù)器

74LS161(163)

比較

◆邏輯符號(hào)形式一樣。

◆輸入端用法一樣。

◆“160(162)”輸出1位8421BCD碼；

“161(163)”輸出4位二進(jìn)制數(shù)。74LS160(162)的計(jì)數(shù)狀態(tài)表

00001010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì)數(shù)器狀態(tài)計(jì)數(shù)順序00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì)數(shù)器狀態(tài)計(jì)數(shù)順序74LS161(163)的計(jì)數(shù)狀態(tài)表

[例]試用74LS160的同步置數(shù)功能構(gòu)成七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。S7-1=S6=0110解：(1)寫出S7-1

的二進(jìn)制代碼。(2)寫出反饋置數(shù)函數(shù)。(3)畫連線圖。D0～D3接地（0）LD=Q2Q1

設(shè)計(jì)數(shù)器從Q3Q2Q1Q0=0000狀態(tài)開始計(jì)數(shù)。因此，應(yīng)取D3D2D1D0=0000。CT74LS160Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3CP1&1Q0Q1Q2Q3[例]由兩片74LS160級(jí)聯(lián)組成一百進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器。個(gè)位片74LS160在計(jì)到9以前，其進(jìn)位CO=Q3Q0=0，十位片74LS160的CTT=0，保持原狀態(tài)不變。當(dāng)個(gè)位片計(jì)到9時(shí)，其輸出

CO=1，即十位片的CTT=1，由于CTP

＝1

，這時(shí)，十位片接收CP

端輸入的計(jì)數(shù)脈沖。所以，輸入第10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，個(gè)位片回到“0”狀態(tài)，同時(shí)使十位片加1

。其余類推。因此，該電路構(gòu)成一百進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器。CPCOD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0Q1Q2Q3174LS160

(個(gè)位)××××COD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0

Q1

Q2

Q3

74LS160

(十位)××××計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)輸出CPCOD0CTTCTPCRLDD1D2Q0Q1Q2Q3174LS160(個(gè)位)1COD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0

Q1

Q2

Q3

174LS160(十位)&計(jì)數(shù)輸入D3[例]由兩片74LS160級(jí)聯(lián)組成的二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器。由于采用計(jì)數(shù)器的同步置數(shù)功能，當(dāng)計(jì)到23時(shí)，計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)為Q3

Q2

Q1

Q0

Q3Q2

Q1

Q0=00100011，其反饋置數(shù)函數(shù)為L(zhǎng)D=Q1

Q1Q0，這時(shí)，與非門輸出低電平0

，使LD=0。當(dāng)輸入第24個(gè)計(jì)數(shù)脈沖CP時(shí)，D3~D0輸入的數(shù)據(jù)0000又被置入計(jì)數(shù)器，使計(jì)數(shù)器返回到初始的0000狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)。74LS192CPUQ0Q1Q2Q3COD074LS192邏輯功能示意圖BOLDD1D2D3CPDLDCR14111511091213326745

CR

為異步置0控制端，高電平有效。

LD為異步并行置數(shù)控制端，低電平有效。并行數(shù)據(jù)輸入端進(jìn)位輸出端計(jì)數(shù)器輸出端,從高位到低位依次為

Q3、Q2、Q1、Q0。借位輸出端加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端2、集成同步十進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器74LS192CT74LS192的主要功能：

(1)異步清零功能：當(dāng)

CR=1時(shí)，計(jì)數(shù)器立即置0，置0信號(hào)優(yōu)先其他輸入信號(hào)(3)加計(jì)數(shù)功能：

CR=0、LD=1、CPD=1、CPU

輸入

CP↑

，進(jìn)行加計(jì)數(shù)。

(5)保持功能：

CR=0、LD=1、CPU=CPD=1，計(jì)數(shù)器狀態(tài)不變。

CT74LS192的功能表異步置數(shù)×110保持××××1減計(jì)數(shù)××××110d0d1d2d3d0d1d2d3100

加計(jì)數(shù)×××××01Q0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPDCPULDCR

說明輸出輸入（2）異步置數(shù)功能：只要

CR=0、LD=0，

D3～D0端輸入數(shù)據(jù)便置入計(jì)數(shù)器?！痢?×××××0000異步置0(4)減計(jì)數(shù)功能：

CR=0、LD=1、CPU=1、CPD輸入CP↑，進(jìn)行減計(jì)數(shù)。

74LS192為具有異步置0、異步置數(shù)、保持和加/減計(jì)數(shù)四種功能的同步十進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器。其中異步置0優(yōu)先級(jí)別最高，其次是異步置數(shù)，第三是保持，計(jì)數(shù)級(jí)別最低。如在計(jì)數(shù)過程中同時(shí)出現(xiàn)CPD

=1、

CPU=1

時(shí)，將停止計(jì)數(shù)，并保持輸出狀態(tài)不變。當(dāng)進(jìn)行多位十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖CP由CPU端輸入，進(jìn)位輸出端CO和相鄰高CPU端相連；當(dāng)進(jìn)行多位十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖CP由CPD端輸入，借位輸出端BO和相鄰高位的CPD端相連。電路應(yīng)用提示

利用異步置數(shù)功能獲得N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法和異步置0相同。在CP端輸入第N個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，將計(jì)數(shù)器輸出Q3~Q0端中的高電平1通過與非門輸出的低電平0加到異步置數(shù)端LD上，使D0~D3端輸入的數(shù)據(jù)立即置入計(jì)數(shù)器，從而實(shí)現(xiàn)N進(jìn)制計(jì)數(shù)。因此，應(yīng)根據(jù)輸入N個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)Q3~Q0端輸出的高電平1，寫出LD的反饋置數(shù)函數(shù)。應(yīng)當(dāng)指出，利用置數(shù)功能構(gòu)成N進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)，D0~D3端必須接入計(jì)數(shù)起始數(shù)據(jù)。通常取0000。3．利用異步置數(shù)功能獲得N進(jìn)制計(jì)數(shù)器[例]

試用74LS192的異步置數(shù)功能構(gòu)成九進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。S9=1001解：設(shè)計(jì)數(shù)器從Q3Q2Q1Q0=0000狀態(tài)開始計(jì)數(shù)，因此，應(yīng)取D3D2D1D0=0000。計(jì)數(shù)脈沖CP由CPU端輸入。①寫S9

的二進(jìn)制代碼。②寫出反饋置數(shù)函數(shù)。③畫邏輯圖。D0～D3接地(0)。LD=Q3Q0

由于74LS161輸出Q2、Q1、Q0的狀態(tài)按自然二進(jìn)制序態(tài)從000~111

循環(huán)變化，因此它可作為譯碼器74LS138的3位二進(jìn)制代碼輸入，分別與A2、A1、A0對(duì)應(yīng)相連。這時(shí)電路在輸入計(jì)數(shù)脈沖CP作用下，譯碼器的Y0～Y7依次輸出低電平順序脈沖。

一、順序脈沖發(fā)生器6.3.3集成計(jì)數(shù)器的綜合應(yīng)用

一、順序脈沖發(fā)生器

為了防止產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象，將計(jì)數(shù)脈沖CP經(jīng)非門反相后的CP作為選通脈沖接到74LS138的使能端STA上來控制譯碼器的工作。6.3.3

集成計(jì)數(shù)器的綜合應(yīng)用舉例

一、順序脈沖發(fā)生器

當(dāng)輸入計(jì)數(shù)脈沖CP的上升沿到來時(shí)，計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，與此同時(shí)，非門輸出CP使STA=0，譯碼器被封鎖而停止工作，Y0～Y7輸出高電平。當(dāng)CP下降沿到來時(shí)，CP為高電平1，STA=1，譯碼器工作，Y0～Y7輸出低電平。因此，選通脈沖使譯碼器的譯碼時(shí)間和計(jì)數(shù)器中觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時(shí)間錯(cuò)開了，從而有效地消除了競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象。

一、順序脈沖發(fā)生器

二、30秒定器

主要用于完成從30秒減計(jì)時(shí)(倒計(jì)時(shí))到0，并通過譯碼器和數(shù)碼顯示器顯示相應(yīng)的數(shù)字?？刂齐娐?0秒減計(jì)數(shù)器譯碼顯示電路

二、30秒定時(shí)器1.

主要電路工作原理

為實(shí)現(xiàn)三十進(jìn)制減計(jì)數(shù)，十位計(jì)數(shù)器74HC192(2)取

D3D2D1D0=0011(3)，個(gè)位計(jì)數(shù)器74HC192(1)取D3D2D1D0=0000(0)。同時(shí)將計(jì)數(shù)器的異步置0端CR接低電平。當(dāng)按下置數(shù)開關(guān)S1時(shí)，計(jì)數(shù)器的LD=0，使計(jì)數(shù)器置30；放開S1時(shí)，LD=1，減計(jì)數(shù)器工作。

二、30秒定時(shí)器1.

主要電路工作原理

如在CP(CPD)端輸入秒脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)輸出端BO1和BO2都為高電平，開始減計(jì)數(shù)。當(dāng)個(gè)位74HC192(1)的減計(jì)數(shù)到0時(shí)，BO1由高電平躍為低電平。如再輸入一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，BO1端輸出一個(gè)上升沿的借位信號(hào)，使十位74HC192(2)減1。當(dāng)30減計(jì)數(shù)到00時(shí)，則BO1和BO2同時(shí)由高電平躍為低電平。

二、30秒定時(shí)器

由于在減計(jì)數(shù)過程中，借位輸出端BO1和BO2都為高電平，G6、G7輸出低電平，G8輸出高電平，使G4開通，發(fā)光二極管LED熄滅。1.

主要電路工作原理

二、30秒定時(shí)器

當(dāng)暫停/計(jì)數(shù)開關(guān)S2打在“計(jì)數(shù)”側(cè)時(shí)，G2輸出高電平，這時(shí)，G3開通，秒脈沖通過G3、G4和G5送到減計(jì)數(shù)器個(gè)位74HC192(1)的時(shí)鐘輸入端CPD進(jìn)行減計(jì)數(shù)。1.

主要電路工作原理

二、30秒定時(shí)器

當(dāng)開關(guān)S2打在“暫?！眰?cè)時(shí)，G1輸出高電平，G2