計(jì)數(shù)器芯片課件

1、 （一）（一）4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器芯片位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器芯片74X161 引腳分布引腳分布 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)帶引腳名的邏輯符號(hào)帶引腳名的邏輯符號(hào) 一、常用中規(guī)模計(jì)數(shù)器芯片一、常用中規(guī)模計(jì)數(shù)器芯片 第五節(jié)第五節(jié) 常用中規(guī)模計(jì)數(shù)器芯片及應(yīng)用常用中規(guī)模計(jì)數(shù)器芯片及應(yīng)用 內(nèi)部邏輯電路圖內(nèi)部邏輯電路圖 簡(jiǎn)化符號(hào)簡(jiǎn)化符號(hào) 74X161的功能表的功能表 異步清零，同步置數(shù)異步清零，同步置數(shù) （二）（二）4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器芯片位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器芯片 74X163 引腳分布引腳分布邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)帶引腳名的邏輯符號(hào)帶引腳名的邏輯符號(hào) 簡(jiǎn)化符號(hào)簡(jiǎn)化符號(hào) 同步清零同步清零 （三）（三）4位二進(jìn)制同

2、步可逆計(jì)數(shù)器芯片位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器芯片74 X 191 引腳分布引腳分布 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào) 帶引腳名的邏輯符號(hào)帶引腳名的邏輯符號(hào) 簡(jiǎn)化符號(hào)簡(jiǎn)化符號(hào) 74X191的功能表的功能表 沒有清零，異步置數(shù)沒有清零，異步置數(shù) （四）（四）4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器芯片位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器芯片74X193 74X193的功能表的功能表 異步清零，異步置數(shù)異步清零，異步置數(shù) （五）（五）8421BCD8421BCD碼同步加法計(jì)數(shù)器碼同步加法計(jì)數(shù)器74X16074X160芯片芯片 74X16074X160的功能表的功能表 （六）二（六）二-五五-十進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器十進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器74X290 74X

3、29074X290內(nèi)部邏輯電路圖內(nèi)部邏輯電路圖 74X29074X290的功能表的功能表 二進(jìn)制狀態(tài)圖二進(jìn)制狀態(tài)圖 五進(jìn)制狀態(tài)圖五進(jìn)制狀態(tài)圖 84218421碼十進(jìn)制邏輯電路圖碼十進(jìn)制邏輯電路圖 5421碼十進(jìn)制邏輯電路圖碼十進(jìn)制邏輯電路圖 幾種集成計(jì)數(shù)器的比較幾種集成計(jì)數(shù)器的比較 二、集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用二、集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 * *（一）計(jì)數(shù)器容量擴(kuò)展（一）計(jì)數(shù)器容量擴(kuò)展 * *（二）組成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器（二）組成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器 （三）組成分頻器（三）組成分頻器 （四）組成序列信號(hào)發(fā)生器（四）組成序列信號(hào)發(fā)生器 （五）組成順序脈沖發(fā)生器（五）組成順序脈沖發(fā)生器 （一）計(jì)數(shù)器容量擴(kuò)展（一）計(jì)數(shù)器容量

4、擴(kuò)展 將多個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)行級(jí)聯(lián)，就可以擴(kuò)大計(jì)數(shù)范將多個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)行級(jí)聯(lián)，就可以擴(kuò)大計(jì)數(shù)范 圍。如：圍。如：m個(gè)模個(gè)模N計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)Nm的的 計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。 計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)的方式有兩種：計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)的方式有兩種： 1 1、級(jí)間串聯(lián)進(jìn)位方式、級(jí)間串聯(lián)進(jìn)位方式異步級(jí)聯(lián)方式異步級(jí)聯(lián)方式 2 2、級(jí)間并聯(lián)進(jìn)位方式、級(jí)間并聯(lián)進(jìn)位方式同步級(jí)聯(lián)方式同步級(jí)聯(lián)方式 （一）計(jì)數(shù)器容量擴(kuò)展（一）計(jì)數(shù)器容量擴(kuò)展 1.1.同步級(jí)聯(lián)方式同步級(jí)聯(lián)方式 兩片兩片74X161同步級(jí)聯(lián)組成同步級(jí)聯(lián)組成8位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯電路圖位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯電路圖 2.2.異步級(jí)聯(lián)方式異步級(jí)聯(lián)方式 （1）兩片）兩片

5、74X161異步級(jí)異步級(jí) 聯(lián)構(gòu)成聯(lián)構(gòu)成256進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器 時(shí)序圖時(shí)序圖 （2）兩片）兩片74X193異步級(jí)聯(lián)構(gòu)成異步級(jí)聯(lián)構(gòu)成256進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器 時(shí)序圖時(shí)序圖 （3）兩片）兩片74X290異步級(jí)聯(lián)構(gòu)成異步級(jí)聯(lián)構(gòu)成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器 時(shí)序圖時(shí)序圖 （二）組成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器（二）組成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器 實(shí)際應(yīng)用中，可以用現(xiàn)有的二進(jìn)制或十進(jìn)制計(jì)數(shù)實(shí)際應(yīng)用中，可以用現(xiàn)有的二進(jìn)制或十進(jìn)制計(jì)數(shù) 器，利用其清零端或預(yù)置數(shù)端，外加適當(dāng)?shù)拈T電路器，利用其清零端或預(yù)置數(shù)端，外加適當(dāng)?shù)拈T電路 連接而成。連接而成。 方法有兩種：方法有兩種：1、反饋清零法、反饋清零法 2、反饋置數(shù)法、反饋置數(shù)法 用模

6、用模N的計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意模值的的計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意模值的M計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 1.若若MN，需要多片，需要多片N進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)，同步級(jí)聯(lián)或異步級(jí)進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)，同步級(jí)聯(lián)或異步級(jí) 聯(lián)，然后再用反饋清零或反饋置數(shù)法構(gòu)成聯(lián)，然后再用反饋清零或反饋置數(shù)法構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)器。進(jìn)制計(jì)器。 1.1.反饋清零法反饋清零法- -適用于有清零輸入端的集成計(jì)數(shù)器適用于有清零輸入端的集成計(jì)數(shù)器 （1）同步反饋清零法）同步反饋清零法 例例5-13 用集成計(jì)數(shù)器用集成計(jì)數(shù)器74X163和必要的門電路組成和必要的門電路組成6進(jìn)進(jìn) 制計(jì)數(shù)器，要求使用反饋清零法。制計(jì)數(shù)器，要求使用反饋清零法。 nnnn QQQQCR 2020 時(shí)序圖時(shí)序圖

7、（2 2）異步反饋清零法）異步反饋清零法 例例5-14 用集成計(jì)數(shù)器用集成計(jì)數(shù)器74X161和必要的門電路構(gòu)成和必要的門電路構(gòu)成6進(jìn)進(jìn) 制計(jì)數(shù)器，要求使用反饋清零法。制計(jì)數(shù)器，要求使用反饋清零法。 1.1.反饋清零法反饋清零法 nnnn QQQQCR 2121 時(shí)序圖時(shí)序圖 完整狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖完整狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 2.反饋置數(shù)法反饋置數(shù)法適用于有預(yù)置功能的集成計(jì)數(shù)器適用于有預(yù)置功能的集成計(jì)數(shù)器 （1）同步反饋置數(shù)法）同步反饋置數(shù)法 例例5-15 用集成計(jì)數(shù)器用集成計(jì)數(shù)器74X160和必要的門電路組成和必要的門電路組成7進(jìn)制計(jì)進(jìn)制計(jì) 數(shù)器，要求該電路的有效狀態(tài)是數(shù)器，要求該電路的有效狀態(tài)是 Q3Q2Q1Q

8、 0按按“加加1”的順序從的順序從0011 到到1001循環(huán)變化。循環(huán)變化。 3 Q 0101 0 0011 0111 Q 0100 Q 1 Q 1000 2 1001 0110 nnnn QQQQLD 3030 時(shí)序圖時(shí)序圖 完整狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖完整狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 用用RCO端來(lái)實(shí)現(xiàn)端來(lái)實(shí)現(xiàn) （2）異步反饋置數(shù)法）異步反饋置數(shù)法 例例5-16 用集成計(jì)數(shù)器用集成計(jì)數(shù)器74X193和必要的門電路組成和必要的門電路組成10進(jìn)制進(jìn)制 計(jì)數(shù)器，要求用反饋置數(shù)法實(shí)現(xiàn)。計(jì)數(shù)器，要求用反饋置數(shù)法實(shí)現(xiàn)。 邏輯電路圖邏輯電路圖 完整的狀態(tài)圖完整的狀態(tài)圖 例例5-17 用用74X160組成組成48進(jìn)制計(jì)數(shù)器。進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

9、 整體反饋清零法整體反饋清零法 將高位片的將高位片的Q2和低位片的和低位片的Q3通過(guò)與非門接至兩芯片的清零通過(guò)與非門接至兩芯片的清零 端端 大模分解法：大模分解法： 將將M分解為多個(gè)因數(shù)相乘（每個(gè)因數(shù)小于分解為多個(gè)因數(shù)相乘（每個(gè)因數(shù)小于 單片計(jì)數(shù)器的最大值），可先用單片計(jì)數(shù)器的最大值），可先用n片計(jì)數(shù)器分片計(jì)數(shù)器分 別組成模值為別組成模值為M1、M2、Mn的計(jì)數(shù)器，然后的計(jì)數(shù)器，然后 再級(jí)聯(lián)成再級(jí)聯(lián)成M=M1M2. Mn的計(jì)數(shù)器。的計(jì)數(shù)器。 （三）組成分頻器（三）組成分頻器 解：解： 因?yàn)橐驗(yàn)?2768=232768=215 15，經(jīng) ，經(jīng)1515級(jí)二分頻，就可獲得頻率為級(jí)二分頻，就可獲得頻率

10、為1Hz1Hz的脈沖信的脈沖信 號(hào)。因此將四片號(hào)。因此將四片7416174161級(jí)聯(lián)，從高位片（級(jí)聯(lián)，從高位片（4 4）的）的Q Q2 2輸出即可。輸出即可。 例例 某石英晶體振蕩器輸出脈沖信號(hào)的頻率為某石英晶體振蕩器輸出脈沖信號(hào)的頻率為32768Hz32768Hz，用，用7416174161 組成分頻器，將其分頻為頻率為組成分頻器，將其分頻為頻率為1Hz1Hz的脈沖信號(hào)。的脈沖信號(hào)。 D 1 3D D 3 D CP QQ 0 0 RCO 74161(4) L 2 1 ET Q D Q R2 D EP 1 R RCO 0 CP 0 D 3 D DD 1 QQ ET Q 3D Q EP L 1

11、D12 74161(3) 2 Q CP 3 3 2 Q 1 EP 74161(2) D 0 D 2 D Q D 1 0 Q DR ET L RCO D 3 R Q 1 D Q D CP 0 EP D 1 L 2D 1 RCO 3 ET D Q D 0 74161(1) 2 Q 1 11111 f f =1Hz =32768Hz （四）組成序列信號(hào)發(fā)生器（四）組成序列信號(hào)發(fā)生器 序列信號(hào)序列信號(hào)在時(shí)鐘脈沖作用下產(chǎn)生的一串周期性的二進(jìn)制信號(hào)。在時(shí)鐘脈沖作用下產(chǎn)生的一串周期性的二進(jìn)制信號(hào)。 例：用例：用7416174161及門電路構(gòu)成序列信號(hào)發(fā)生器。及門電路構(gòu)成序列信號(hào)發(fā)生器。 其中其中74161與

12、與G1構(gòu)成了一個(gè)模構(gòu)成了一個(gè)模5計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。 由于由于 因此，這是一個(gè)因此，這是一個(gè)01010序列信號(hào)發(fā)生器，序列長(zhǎng)度序列信號(hào)發(fā)生器，序列長(zhǎng)度P=5。 用計(jì)數(shù)器輔以數(shù)據(jù)選擇器可以方便地構(gòu)成各種序列發(fā)生器用計(jì)數(shù)器輔以數(shù)據(jù)選擇器可以方便地構(gòu)成各種序列發(fā)生器。 構(gòu)成的方法如下：構(gòu)成的方法如下： 第一步第一步 構(gòu)成一個(gè)模構(gòu)成一個(gè)模P P計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)器； 第二步第二步 選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)選擇器，把欲產(chǎn)生的序列按規(guī)定的選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)選擇器，把欲產(chǎn)生的序列按規(guī)定的 順序加在數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端，把地址輸入端與計(jì)數(shù)器順序加在數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端，把地址輸入端與計(jì)數(shù)器 的輸出端適當(dāng)?shù)剡B接在一起。的輸出端適當(dāng)

13、地連接在一起。 例例 試用計(jì)數(shù)器試用計(jì)數(shù)器7416174161和數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)一個(gè)和數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)一個(gè)0110001101100011序列序列 發(fā)生器。發(fā)生器。 解：解：由于序列長(zhǎng)度由于序列長(zhǎng)度P=8，故將，故將74161構(gòu)成模構(gòu)成模8計(jì)數(shù)器，并選用計(jì)數(shù)器，并選用 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器74151產(chǎn)生所需序列，從而得電路如圖所示。產(chǎn)生所需序列，從而得電路如圖所示。 （五）組成脈沖分配器（五）組成脈沖分配器 74161 D D 3 2D D L QQ RD Q 0 1 3 0 1 CPCP 1 ET 2 EP D 1 RCO Q 1 0 0 0 Y 2 2B A 2A Y 1 G 1 Y A 4 74138 YY GG Y 0 Y 3 1 5 Y