第6章 常用時序邏輯功能器件

1、 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器在本章中，重點介紹計數(shù)器和寄存器，內(nèi)容包括；在本章中，重點介紹計數(shù)器和寄存器，內(nèi)容包括；1. 各種類型計數(shù)器和寄存器的電路組成各種類型計數(shù)器和寄存器的電路組成;2. 典型計數(shù)器和寄存器集成電路典型計數(shù)器和寄存器集成電路;3. 計數(shù)器和寄存器的典型應(yīng)用計數(shù)器和寄存器的典型應(yīng)用;第第 6 章章 常用時序邏輯功能器件常用時序邏輯功能器件 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器6.1 計數(shù)器計數(shù)器計數(shù)器功能計數(shù)器功能: 統(tǒng)計輸入脈沖的個數(shù)。統(tǒng)計輸入脈沖的個數(shù)。 計數(shù)器除了直接用于計數(shù)外計數(shù)器除了直接用于計數(shù)外,還可以用于定時器、分頻還可以用于定時器、分頻器、程序控制器、信號發(fā)生器等多種數(shù)字設(shè)備中。

2、器、程序控制器、信號發(fā)生器等多種數(shù)字設(shè)備中。計數(shù)器分類：計數(shù)器分類：按計數(shù)器中的觸發(fā)器是否同時翻轉(zhuǎn)分類：按計數(shù)器中的觸發(fā)器是否同時翻轉(zhuǎn)分類： 同步計數(shù)器；同步計數(shù)器； 異步計數(shù)器異步計數(shù)器按計數(shù)器中數(shù)字的編碼方式分類：按計數(shù)器中數(shù)字的編碼方式分類： 二進(jìn)制計數(shù)器；非二進(jìn)制計數(shù)器二進(jìn)制計數(shù)器；非二進(jìn)制計數(shù)器 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器計數(shù)器的計數(shù)規(guī)律Q0Q1Q2計計 數(shù)數(shù) 器器 狀狀 態(tài)態(tài)計數(shù)順序計數(shù)順序000811170116101500141103010210010000二進(jìn)制加法計數(shù)器二進(jìn)制加法計數(shù)器計數(shù)規(guī)律舉例計數(shù)規(guī)律舉例二進(jìn)制減法計數(shù)器二進(jìn)制減法計數(shù)器計數(shù)規(guī)律舉例計數(shù)規(guī)律舉例“000 1”不

3、夠減，需向相鄰高位借不夠減，需向相鄰高位借“1”，借借“1”后作運算后作運算“1000 1 = 111”。Q0Q1Q2計計 數(shù)數(shù) 狀狀 態(tài)態(tài)計數(shù)順序計數(shù)順序000810070106110500141013011211110000 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器計數(shù)的最大數(shù)目稱為計數(shù)器的計數(shù)的最大數(shù)目稱為計數(shù)器的“模?！?，用，用 M 表示。表示。模也稱為計數(shù)長度或計數(shù)容量。模也稱為計數(shù)長度或計數(shù)容量。 N 進(jìn)制進(jìn)制計數(shù)器計數(shù)器計數(shù)規(guī)計數(shù)規(guī)律舉例律舉例具有具有 5 個獨個獨立的狀態(tài)，計滿立的狀態(tài)，計滿 5 個計數(shù)脈沖后，個計數(shù)脈沖后，電路狀態(tài)自動進(jìn)電路狀態(tài)自動進(jìn)入循環(huán)。故為入循環(huán)。故為五五進(jìn)制計數(shù)器。進(jìn)制計

4、數(shù)器。 五進(jìn)制計數(shù)器五進(jìn)制計數(shù)器也稱模也稱模 5 計數(shù)器；計數(shù)器；十進(jìn)制計數(shù)器則十進(jìn)制計數(shù)器則為模為模 10 計數(shù)器；計數(shù)器；3 位二進(jìn)制計數(shù)器為模位二進(jìn)制計數(shù)器為模 8 計數(shù)器。計數(shù)器。 n 個觸發(fā)器有個觸發(fā)器有 2n 種輸出，最多可實現(xiàn)模種輸出，最多可實現(xiàn)模 2n 計數(shù)。計數(shù)。 Q0Q1Q2計計 數(shù)數(shù) 狀狀 態(tài)態(tài)計數(shù)順序計數(shù)順序000500141103010210010000 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11 1CPRD6.1.1 6.1.1 異步計數(shù)器異步計數(shù)器 1 1 異步二進(jìn)制計數(shù)器異步二進(jìn)制計數(shù)器

5、 1. 電路構(gòu)成與工作原理電路構(gòu)成與工作原理FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11 1CPRD1 11J1K1J1K1J1K1J1KC1CPC1Q0C1Q1C1Q2 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的異步二進(jìn)制加法計數(shù)器觸發(fā)器構(gòu)成的異步二進(jìn)制加法計數(shù)器 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器00010010異步二進(jìn)制計數(shù)器工作原理異步二進(jìn)制計數(shù)器工作原理CPQ3Q0Q1Q20000來一個來一個 CP 翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次 來一個來一個 Q0 翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次 來一個來一個 Q1 翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次 來一個來一個 Q2 翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次 11110000 輸入第輸入第“1”個

6、計數(shù)脈沖時，計數(shù)器輸出為個計數(shù)脈沖時，計數(shù)器輸出為“0001”；輸入第輸入第“2”個個計數(shù)脈沖時，計數(shù)器輸出為計數(shù)脈沖時，計數(shù)器輸出為“0010”。輸入第輸入第“15”個脈沖時，輸出個脈沖時，輸出“1111”，當(dāng)輸入第，當(dāng)輸入第“16”個個脈沖時，輸出返回初態(tài)脈沖時，輸出返回初態(tài)“0000”，且，且 Q3 端輸出進(jìn)端輸出進(jìn)位信號下降沿。因此，該電路構(gòu)成位信號下降沿。因此，該電路構(gòu)成 4 位二進(jìn)制加法計數(shù)位二進(jìn)制加法計數(shù)器。器。依次輸入脈沖時，計數(shù)狀態(tài)按依次輸入脈沖時，計數(shù)狀態(tài)按 4 位二進(jìn)制數(shù)遞增規(guī)律變化。位二進(jìn)制數(shù)遞增規(guī)律變化。 工作原理工作原理 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器000016111115

7、01111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計計 數(shù)數(shù) 器器 狀狀 態(tài)態(tài)計數(shù)順序計數(shù)順序 4 位二進(jìn)制加法計數(shù)器態(tài)序表位二進(jìn)制加法計數(shù)器態(tài)序表 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器如將電路改為：如將電路改為：1J1KC1RQQ1F0Q011J1KC1RQQF1Q11J1KC1RQQ1F2Q21J1KC1RQQ1F3Q3RDCLK 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 下面總結(jié)一下用不同種類觸下面總結(jié)一下用不同種類觸發(fā)器構(gòu)成異步二進(jìn)制計數(shù)器的方發(fā)器構(gòu)成異步二進(jìn)制計數(shù)器的方法。法。異步二進(jìn)制計數(shù)器的

8、構(gòu)成方法異步二進(jìn)制計數(shù)器的構(gòu)成方法2. 異步二進(jìn)制計數(shù)器的構(gòu)成方法異步二進(jìn)制計數(shù)器的構(gòu)成方法CPi = Qi - - 1CPi = Qi - - 1減法計數(shù)減法計數(shù) CPi = Qi - - 1CPi = Qi - - 1加法計數(shù)加法計數(shù) 下降沿觸發(fā)式下降沿觸發(fā)式 上升沿觸發(fā)式上升沿觸發(fā)式 計數(shù)觸發(fā)器的觸發(fā)信號接法計數(shù)觸發(fā)器的觸發(fā)信號接法計數(shù)規(guī)律計數(shù)規(guī)律 將觸發(fā)器接成計數(shù)觸發(fā)器，然后級聯(lián)，將計數(shù)脈沖將觸發(fā)器接成計數(shù)觸發(fā)器，然后級聯(lián)，將計數(shù)脈沖CP 從最低位時鐘端輸入，其他各位時鐘端接法如下表：從最低位時鐘端輸入，其他各位時鐘端接法如下表： 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器計數(shù)器為什么能用作分頻器？計數(shù)器為

9、什么能用作分頻器？怎么用？怎么用？CPQff210 CPQff411 CPQff812 CPQff1613 模模 M 計數(shù)器也是一個計數(shù)器也是一個 M 分頻器，分頻器， M 分頻分頻器的輸出信號即為計數(shù)器最高位的輸出信號。器的輸出信號即為計數(shù)器最高位的輸出信號。CPQ3Q0Q1Q24 位二進(jìn)制加法計數(shù)器位二進(jìn)制加法計數(shù)器工作波形工作波形 3. 計數(shù)器用作分頻器計數(shù)器用作分頻器 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 異步十進(jìn)制計數(shù)器與異步二進(jìn)制計數(shù)器異步十進(jìn)制計數(shù)器與異步二進(jìn)制計數(shù)器的計數(shù)規(guī)律有何不同？的計數(shù)規(guī)律有何不同？ 它們的構(gòu)成方法有何不同？它們的構(gòu)成方法有何不同？1. 十進(jìn)制計數(shù)器與十進(jìn)制計數(shù)器與 4

10、位二進(jìn)制計數(shù)器的比較位二進(jìn)制計數(shù)器的比較8421BCD 碼十進(jìn)制計數(shù)器的設(shè)計思想：碼十進(jìn)制計數(shù)器的設(shè)計思想：在在 4 位二進(jìn)制計數(shù)器基礎(chǔ)上引入反饋，強(qiáng)迫位二進(jìn)制計數(shù)器基礎(chǔ)上引入反饋，強(qiáng)迫電路在計至狀態(tài)電路在計至狀態(tài) 1001 后就能返回初始狀態(tài)后就能返回初始狀態(tài) 0000，從而利用狀態(tài)從而利用狀態(tài) 0000 1001 實現(xiàn)十進(jìn)制計數(shù)。實現(xiàn)十進(jìn)制計數(shù)。 ( (二二) ) 異步十進(jìn)制計數(shù)器異步十進(jìn)制計數(shù)器 鏈接鏈接請按此處跳過剛才已看內(nèi)容請按此處跳過剛才已看內(nèi)容 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器四四位位二二進(jìn)進(jìn)制制加加法法計計數(shù)數(shù)器器態(tài)態(tài)序序表表 0000161111150111141011130011121

11、1011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計計 數(shù)數(shù) 器器 狀狀 態(tài)態(tài)計數(shù)計數(shù)順序順序十十進(jìn)進(jìn)制制計計數(shù)數(shù)器器態(tài)態(tài)序序表表 00001010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計計 數(shù)數(shù) 器器 狀狀 態(tài)態(tài)計數(shù)計數(shù)順序順序十進(jìn)制計數(shù)器與十進(jìn)制計數(shù)器與4 位二進(jìn)制計數(shù)器比較位二進(jìn)制計數(shù)器比較 只利用了只利用了 4 位二進(jìn)制位二進(jìn)制加法計數(shù)器的前十個狀態(tài)加法計數(shù)器的前十個狀態(tài) 0000 1001。 返回返回 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器由

12、由下降邊沿下降邊沿觸發(fā)的觸發(fā)的T觸發(fā)器觸發(fā)器構(gòu)成的異步十進(jìn)制構(gòu)成的異步十進(jìn)制加法加法計數(shù)器計數(shù)器:1J1KC1RQQ1F0Q011J1KC1RQQF1Q11J1KC1RQQ1F2Q21J1KC1RQQ1F3Q3CLK&1 2 3 4 5 6 7 8 9 10CLKQQQ1Q2Q3十進(jìn)制計數(shù)器波形圖十進(jìn)制計數(shù)器波形圖 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器0000000100100011010001010110011110001001111011111100110110111010Q3Q2Q1Q0狀態(tài)圖狀態(tài)圖有效狀態(tài)有效狀態(tài)無效狀態(tài)無效狀態(tài) 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器(2) 自啟動特性自啟動特性 如果電路由于某

13、種原因（例如受干擾影響）進(jìn)入如果電路由于某種原因（例如受干擾影響）進(jìn)入無效狀態(tài)，但在若干個時鐘脈沖的作用下，能自動返回?zé)o效狀態(tài)，但在若干個時鐘脈沖的作用下，能自動返回（直接或間接返回）到某個有效狀態(tài)，進(jìn)入有效循環(huán)，（直接或間接返回）到某個有效狀態(tài)，進(jìn)入有效循環(huán)，則稱該電路具有自啟動特性。否則就不具有自啟動特性。則稱該電路具有自啟動特性。否則就不具有自啟動特性。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 屬二進(jìn)制計數(shù)器的有屬二進(jìn)制計數(shù)器的有74LS93A、74HC93、74LS197等，等，它們均為它們均為4位計數(shù)器。這些計數(shù)器的共同特點是：位計數(shù)器。這些計數(shù)器的共同特點是： 1) 每個集成電路內(nèi)部有兩組彼此獨立的

14、計數(shù)器，一每個集成電路內(nèi)部有兩組彼此獨立的計數(shù)器，一組為模組為模2計數(shù)器，另一組為模計數(shù)器，另一組為模8計數(shù)器計數(shù)器; 2) 通過外電路，將這兩組計數(shù)器相連，可構(gòu)成模通過外電路，將這兩組計數(shù)器相連，可構(gòu)成模16計數(shù)器，這類集成電路也稱為二計數(shù)器，這類集成電路也稱為二八八十六進(jìn)制計數(shù)十六進(jìn)制計數(shù)器。器。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器Q0Q1Q2Q3 74LS290M = 5CP0M = 2CP1CP0CP1Q0Q1Q2Q3R0AR0BS9AS9BCT74LS2902. 集成異步二集成異步二 - - 五五 - - 十進(jìn)制計數(shù)器十進(jìn)制計數(shù)器 74LS290 ( (1) ) 74LS290 基本結(jié)構(gòu)與邏輯功能

15、示意圖基本結(jié)構(gòu)與邏輯功能示意圖R0AR0B異步置異步置 0 端端( (結(jié)構(gòu)圖中未畫出結(jié)構(gòu)圖中未畫出) )S9AS9B異異步步置置 9 端端內(nèi)含一個內(nèi)含一個 1 位二進(jìn)制計位二進(jìn)制計數(shù)器和一個五進(jìn)制計數(shù)器。數(shù)器和一個五進(jìn)制計數(shù)器。M = 2M = 5二進(jìn)制計數(shù)器的計數(shù)脈二進(jìn)制計數(shù)器的計數(shù)脈沖輸入端，下降沿觸發(fā)。沖輸入端，下降沿觸發(fā)。 二進(jìn)制計數(shù)器輸出端二進(jìn)制計數(shù)器輸出端五進(jìn)制計數(shù)器的計數(shù)脈五進(jìn)制計數(shù)器的計數(shù)脈沖輸入端，下降沿觸發(fā)。沖輸入端，下降沿觸發(fā)。五進(jìn)制計數(shù)器的輸五進(jìn)制計數(shù)器的輸出端，從高位到低位依出端，從高位到低位依次為次為Q3、Q2、Q1。 3. 通用異步計數(shù)器集成電路通用異步計數(shù)器集成

16、電路 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 異步置異步置 0 功能：功能：當(dāng)當(dāng) R0 = R0A R0B = 1、S9 = S9A S9B = 0 時，計數(shù)器異步置時，計數(shù)器異步置 0 。( (2) ) 74LS290 的功能的功能 異步置異步置 9 功能：功能：當(dāng)當(dāng) S9 = S9A S9B = 1、R0 = R0A R0B = 0 時，計數(shù)器異步置時，計數(shù)器異步置 9 。 計數(shù)功能計數(shù)功能：當(dāng)：當(dāng) R0A R0B = 0 且且 S9A S9B = 0 時，在時，在 時鐘下降沿進(jìn)行計數(shù)。時鐘下降沿進(jìn)行計數(shù)。計計 數(shù)數(shù)00置置 9100110置置 0000001Q0Q1Q2Q3CPS9A S9BR0A R0B

17、說明說明輸輸 出出輸輸 入入 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器( (3) ) 74LS290 的基本應(yīng)用的基本應(yīng)用Q0Q1Q2Q3 74LS290CP0CP1R0AR0BS9AS9B輸出輸出計數(shù)輸入計數(shù)輸入1 1構(gòu)成構(gòu)成 1 位二位二進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)制計數(shù)器Q0Q1Q2Q3 74LS290CP0CP1R0AR0BS9AS9B輸出輸出1 1構(gòu)成異步五構(gòu)成異步五進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)制計數(shù)器計數(shù)輸入計數(shù)輸入 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器輸出輸出 從高位到低位依次為從高位到低位依次為 Q3、Q2、Q1、 Q0構(gòu)成構(gòu)成 8421BCD 碼異步十碼異步十進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)制計數(shù)器Q0Q1Q2Q3CT74LS290CP0CP1R0AR0BS9A

18、S9B 電路接法電路接法計數(shù)輸入計數(shù)輸入 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器由上述工作波形可見，該電路構(gòu)成由上述工作波形可見，該電路構(gòu)成 8421BCD 碼加法計數(shù)器。碼加法計數(shù)器。Q3Q0Q1Q2CP1245678910310001011000112345要畫滿一個計數(shù)周期！要畫滿一個計數(shù)周期！設(shè)計數(shù)器初態(tài)為設(shè)計數(shù)器初態(tài)為 0000。000 工作波形工作波形 Q0 為為 模模 2 計數(shù)器輸出端，因此來一個計數(shù)器輸出端，因此來一個 CP 翻轉(zhuǎn)一次。翻轉(zhuǎn)一次。 Q3 Q2 Q1 為對為對 Q0 進(jìn)行五進(jìn)制計數(shù)的輸出端。進(jìn)行五進(jìn)制計數(shù)的輸出端。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器兩片兩片74290級聯(lián)實現(xiàn)模級聯(lián)實現(xiàn)模100計

19、數(shù)器計數(shù)器 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器同步二進(jìn)制加法計數(shù)器同步二進(jìn)制加法計數(shù)器CO = Q3n Q2n Q1n Q0n進(jìn)位輸出信號進(jìn)位輸出信號FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11 1CPRDCOFF01J1K1 1FF11J1KQ0nFF21J1KQ0nQ1n&FF31J1KQ0nQ2n&Q1nQ0Q1Q2Q3CO&RDRRRR計數(shù)開始前先清零計數(shù)開始前先清零CPC1C1C1C1 各觸發(fā)器都用各觸發(fā)器都用 CP 觸發(fā)觸發(fā)1. 同步二進(jìn)制加法計數(shù)器電路與工作原理同步二進(jìn)制加法計數(shù)器電路與工作原理6.1.2 6.1.2

20、 同步計數(shù)器同步計數(shù)器 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器CO = Q3n Q2n Q1n Q0n，因此，因此，CO在計數(shù)至在計數(shù)至“15”時時 躍變?yōu)楦唠娖?，在計至躍變?yōu)楦唠娖剑谟嬛痢?6”時輸出進(jìn)位信號的下降沿。時輸出進(jìn)位信號的下降沿。0100000000000000000000COQ0Q1Q2Q3 輸輸 出出計計 數(shù)數(shù) 器器 狀狀 態(tài)態(tài)計計 數(shù)數(shù)順順 序序160151140131120111100918071605140203111011001100110011001111000011110000111111110000000 4 位二進(jìn)制加法計數(shù)器態(tài)序表位二進(jìn)制加法計數(shù)器態(tài)序表 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)

21、器 集成同步計數(shù)器的產(chǎn)品型號較多，屬集成同步計數(shù)器的產(chǎn)品型號較多，屬4位二進(jìn)制位二進(jìn)制計數(shù)器的有計數(shù)器的有74161、74163等，屬十進(jìn)制計數(shù)器的有等，屬十進(jìn)制計數(shù)器的有74160,屬屬4位二進(jìn)制可逆計數(shù)器有位二進(jìn)制可逆計數(shù)器有74169、74191、74193等，屬十進(jìn)制可逆計數(shù)器有等，屬十進(jìn)制可逆計數(shù)器有74190、74192等，等，這些計數(shù)器均有對應(yīng)的這些計數(shù)器均有對應(yīng)的CMOS集成電路，其型號為集成電路，其型號為74HC .4.通用同步計數(shù)器集成電路通用同步計數(shù)器集成電路 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器CT74LS161和和CT74LS163 CPQ0Q1Q2Q3COD0 74LS163 邏輯

22、功能示意圖邏輯功能示意圖 74LS163ENTENPCLR LDD1D2D3CLRLD計數(shù)狀態(tài)輸出端計數(shù)狀態(tài)輸出端,從高位到低位依次為從高位到低位依次為 Q3、Q2、Q1、Q0。進(jìn)位輸出端進(jìn)位輸出端置數(shù)數(shù)據(jù)輸入端，置數(shù)數(shù)據(jù)輸入端，為并行數(shù)據(jù)輸入。為并行數(shù)據(jù)輸入。計數(shù)脈沖計數(shù)脈沖輸入端，上升輸入端，上升沿觸發(fā)。沿觸發(fā)。計數(shù)控制端，計數(shù)控制端，高電平有效。高電平有效。CLR 為同步為同步清零清零端，端，低電平有效。低電平有效。LD 為同步為同步置數(shù)置數(shù)控控制端，低電平有效。制端，低電平有效。通用同步計數(shù)器集成電路通用同步計數(shù)器集成電路 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器74LS163 的主要功能：的主要功能：

23、( (1) )同步置同步置 0 功能功能( (CLR 低電平有效低電平有效) ) ( (2) )同步置數(shù)同步置數(shù)功能功能( (LD 低電平有效低電平有效) ) ( (3) )計數(shù)計數(shù)功能功能(C(CLR = LD = ENT = ENP = 1) ) ( (4) )保持保持功能功能(C(CLR = LD = 1 ，ENT和和 ENP中有中有 0) ) 74LS163 的功能表的功能表 CO=0 包括進(jìn)位輸出包括進(jìn)位輸出 同步置數(shù)同步置數(shù) 同步置同步置 001110111111d0d1d2d3d0d1d2d30100000Q0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPENTENPLDCLR 說說 明明 輸

24、輸 出出輸輸 入入74163 功功 能能 表表保保 持持保保 持持計計 數(shù)數(shù) 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 74160 與與 74163 的功能比較的功能比較 74160 與與 74163 的差別是：的差別是：“160”為為異步置異步置 0，“163”為為同步置同步置 0 。 CO=0 包括進(jìn)位輸出包括進(jìn)位輸出 同步置數(shù)同步置數(shù) 同步置同步置 001110111111d0d1d2d3d0d1d2d30100000Q0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPENTENPLDCLR 說說 明明 輸輸 出出輸輸 入入74163 功功 能能 表表保保 持持保保 持持計計 數(shù)數(shù) CO=0 包括進(jìn)位輸出包括進(jìn)位輸出 同步

25、置數(shù)同步置數(shù) 異步置異步置 001110111111d0d1d2d3d0d1d2d30100000Q0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPENTENPLDCLR 說說 明明 輸輸 出出輸輸 入入74160 功功 能能 表表保保 持持保保 持持計計 數(shù)數(shù) 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器為什么為什么？請看舉例說明。請看舉例說明。 用同步和異步置用同步和異步置 0 功能構(gòu)成功能構(gòu)成 N進(jìn)制計數(shù)器的方法一樣嗎進(jìn)制計數(shù)器的方法一樣嗎？ 一、一、 利用置利用置 0 功能構(gòu)成功能構(gòu)成 N 進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)制計數(shù)器步步驟驟相相同同( (1) ) 寫出寫出加反饋置加反饋置 0 信號時所對應(yīng)的信號時所對應(yīng)的計數(shù)狀態(tài)。計數(shù)狀態(tài)。(

26、(2) ) 寫出反饋置寫出反饋置 0 函數(shù)。函數(shù)。( (3) ) 畫連線圖。畫連線圖。差差別別異異步置步置 0 計數(shù)器計數(shù)器加反饋置加反饋置 0 信號時所對應(yīng)信號時所對應(yīng)的計數(shù)狀態(tài)為的計數(shù)狀態(tài)為 SN 。同同步置步置 0 計數(shù)器計數(shù)器加反饋置加反饋置 0 信號時所對應(yīng)信號時所對應(yīng)的計數(shù)狀態(tài)為的計數(shù)狀態(tài)為 SN- -1 。 同步和異步置同步和異步置 0 功能構(gòu)成功能構(gòu)成 N 進(jìn)制計數(shù)器的方法比較進(jìn)制計數(shù)器的方法比較 利用集成計數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計數(shù)器利用集成計數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計數(shù)器 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 例例 試?yán)迷嚴(yán)?74LS160 和和 74LS163 的置的置 0 功能功能 構(gòu)成構(gòu)成六進(jìn)

27、制六進(jìn)制計數(shù)器。計數(shù)器。 解題思路：解題思路：“160”和和“163”均為均為 計數(shù)器，其態(tài)計數(shù)器，其態(tài)序表為：序表為：00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計計 數(shù)數(shù) 器器 狀狀 態(tài)態(tài)計數(shù)計數(shù)順序順序 在第在第 6 個計數(shù)脈沖輸入時，使計數(shù)個計數(shù)脈沖輸入時，使計數(shù)器置器置 0，即可實現(xiàn)六進(jìn)制計數(shù)。，即可實現(xiàn)六進(jìn)制計數(shù)。“160”為為異步置異步置 0，即，即只要置只要置 0 端出端出現(xiàn)有效電平，計數(shù)器立刻置零。現(xiàn)有效電平，計數(shù)器立刻置

28、零。因此，應(yīng)因此，應(yīng)在輸入第在輸入第 6 個個 CP 脈沖脈沖 后，后，用用 S6 = 0110 作作為控制信號去控制為控制信號去控制電路，產(chǎn)生置零信號加電路，產(chǎn)生置零信號加到異步置到異步置 0 端，使計數(shù)器立即置端，使計數(shù)器立即置 0。“163”為為同步置同步置 0，即，即置置 0 端出現(xiàn)有端出現(xiàn)有效電平時，計數(shù)器不能立刻置效電平時，計數(shù)器不能立刻置 0，只是為，只是為置置 0作好了準(zhǔn)備，需要再輸入一個作好了準(zhǔn)備，需要再輸入一個 CP 脈脈沖沖 ，才能置，才能置 0。因此，應(yīng)在輸入第因此，應(yīng)在輸入第( (6 - -1) )個個 CP 脈沖脈沖 后，后，用用 S6-1 = 0101 作為控制信

29、作為控制信號去控制號去控制電路，產(chǎn)生置電路，產(chǎn)生置 0 信號加到異步置信號加到異步置零端。當(dāng)輸入第零端。當(dāng)輸入第 6 個個 CP 脈沖時，計數(shù)器脈沖時，計數(shù)器置置 0。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 74LS160Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3CP 根據(jù)根據(jù) S6 和和 CR 的有效電平寫出的有效電平寫出 畫連線圖畫連線圖計數(shù)輸入計數(shù)輸入輸出端輸出端( (1) ) 用用異步置異步置 0 的的 74LS160 構(gòu)成構(gòu)成六進(jìn)制六進(jìn)制計數(shù)器計數(shù)器解：解： 寫出寫出 S6 的二進(jìn)制代碼的二進(jìn)制代碼S6 = 0110 寫出反饋置寫出反饋置 0 函數(shù)函數(shù)12QQCR 1 11 1&

30、; 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器( (2) ) 用用同步置同步置 0 的的 74LS163 構(gòu)成六進(jìn)制計數(shù)器構(gòu)成六進(jìn)制計數(shù)器 74LS163Q0Q1Q2Q3COD0ENTENPCLR LDD1D2D3CP 畫連線圖畫連線圖輸出端輸出端 寫出寫出 S6- -1 的二進(jìn)制代碼的二進(jìn)制代碼S6- -1 = S5 = 0101 寫出反饋置寫出反饋置 0 函數(shù)函數(shù)02QQCLR 1 11 1& 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 利用利用置數(shù)置數(shù)功能和置功能和置 0 功能構(gòu)功能構(gòu)成成N 進(jìn)制計數(shù)器的原理有何異同？進(jìn)制計數(shù)器的原理有何異同？ 利用利用“160”和和 “ “163”的同步的同步置數(shù)置數(shù)功能也功能也可以構(gòu)成

31、可以構(gòu)成 N 進(jìn)制計數(shù)器。進(jìn)制計數(shù)器。 二、二、 利用置數(shù)功能構(gòu)成利用置數(shù)功能構(gòu)成 N 進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)制計數(shù)器置置0法法原原理理置置數(shù)數(shù)法法原原理理當(dāng)輸入第當(dāng)輸入第 N 個計數(shù)脈沖時，個計數(shù)脈沖時，利用置利用置 0 功能功能對對計數(shù)器進(jìn)行置計數(shù)器進(jìn)行置 0 操作，操作，強(qiáng)迫計數(shù)器進(jìn)入計數(shù)循環(huán)強(qiáng)迫計數(shù)器進(jìn)入計數(shù)循環(huán)，從而實現(xiàn)從而實現(xiàn) N 進(jìn)制計數(shù)。這種計數(shù)器的進(jìn)制計數(shù)。這種計數(shù)器的起始狀態(tài)值起始狀態(tài)值必須是零。必須是零。當(dāng)輸入第當(dāng)輸入第 N 個計數(shù)脈沖時，個計數(shù)脈沖時，利用置數(shù)功能利用置數(shù)功能對計數(shù)器進(jìn)行置數(shù)操作，對計數(shù)器進(jìn)行置數(shù)操作，強(qiáng)迫計數(shù)器進(jìn)入計數(shù)強(qiáng)迫計數(shù)器進(jìn)入計數(shù)循環(huán)循環(huán)，從而實現(xiàn)，從而實

32、現(xiàn) N 進(jìn)制計數(shù)。這種計數(shù)器的進(jìn)制計數(shù)。這種計數(shù)器的起始狀態(tài)值就是置入的數(shù)，可以是零，也可起始狀態(tài)值就是置入的數(shù)，可以是零，也可以非零，以非零，因此應(yīng)用更靈活。因此應(yīng)用更靈活。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器置置 0 有有同步和異步之分，同步和異步之分，置數(shù)也有同步和異步之分。置數(shù)也有同步和異步之分。同步置數(shù)與異步置數(shù)的區(qū)別，同步置數(shù)與異步置數(shù)的區(qū)別，和和同步同步置置 0 與異步置與異步置 0 的區(qū)別的區(qū)別相似。相似。同步置數(shù)與異步置數(shù)的區(qū)別同步置數(shù)與異步置數(shù)的區(qū)別異步置數(shù)與時鐘脈沖無關(guān)，只要異步置數(shù)與時鐘脈沖無關(guān)，只要異步置數(shù)端出現(xiàn)有效異步置數(shù)端出現(xiàn)有效電平，置數(shù)輸入端的數(shù)據(jù)立刻被置入計數(shù)器。電平，置

33、數(shù)輸入端的數(shù)據(jù)立刻被置入計數(shù)器。因此，利用異步置數(shù)功能構(gòu)成因此，利用異步置數(shù)功能構(gòu)成 N 進(jìn)制計數(shù)器時，應(yīng)在進(jìn)制計數(shù)器時，應(yīng)在輸入第輸入第 N 個個 CP 脈沖時，通過控制電路產(chǎn)生脈沖時，通過控制電路產(chǎn)生置數(shù)信號，使置數(shù)信號，使計數(shù)器立即置數(shù)。計數(shù)器立即置數(shù)。同步置數(shù)與時鐘脈沖有關(guān)，當(dāng)同步置數(shù)與時鐘脈沖有關(guān)，當(dāng)同步置數(shù)端出現(xiàn)有效電同步置數(shù)端出現(xiàn)有效電平時，平時，并不能立刻置數(shù)，并不能立刻置數(shù)，只是為置數(shù)創(chuàng)造了條件，只是為置數(shù)創(chuàng)造了條件，需再輸需再輸入一個入一個 CP 脈沖脈沖 才能進(jìn)行置數(shù)。才能進(jìn)行置數(shù)。 因此，利用同步置數(shù)功能構(gòu)成因此，利用同步置數(shù)功能構(gòu)成 N 進(jìn)制計數(shù)器時，應(yīng)在進(jìn)制計數(shù)器時

34、，應(yīng)在輸入第輸入第( (N 1) )個個 CP 脈沖時，通過控制電路產(chǎn)生脈沖時，通過控制電路產(chǎn)生置數(shù)信號，置數(shù)信號，這樣，在輸入第這樣，在輸入第 N 個個 CP 脈沖脈沖 時，計數(shù)器才被置數(shù)。時，計數(shù)器才被置數(shù)。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器步驟步驟( (1) )確定確定 N 進(jìn)制計數(shù)器需用的進(jìn)制計數(shù)器需用的 N 個計數(shù)狀態(tài)，并個計數(shù)狀態(tài)，并確定預(yù)置數(shù)確定預(yù)置數(shù)。 利用利用置數(shù)置數(shù)功能功能構(gòu)成構(gòu)成 N 進(jìn)進(jìn)制計數(shù)器的制計數(shù)器的步驟步驟( (2) )寫出加反饋置數(shù)時所對應(yīng)的計數(shù)器狀態(tài)寫出加反饋置數(shù)時所對應(yīng)的計數(shù)器狀態(tài)：異步置數(shù)時，：異步置數(shù)時， 寫出寫出 SN 對應(yīng)的二進(jìn)制代碼；同步置數(shù)時，寫出對應(yīng)的二

35、進(jìn)制代碼；同步置數(shù)時，寫出 SN- -1 對對 應(yīng)的二進(jìn)制代碼。應(yīng)的二進(jìn)制代碼。( (3) )寫出反饋置數(shù)函數(shù)寫出反饋置數(shù)函數(shù)：根據(jù)：根據(jù) SN ( (或或 SN- -1) )和置數(shù)端的有效和置數(shù)端的有效 電平寫出置數(shù)信號的邏輯表達(dá)式。電平寫出置數(shù)信號的邏輯表達(dá)式。( (4) )畫連線圖。畫連線圖。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器2.集成十進(jìn)制計數(shù)器應(yīng)用舉例十進(jìn)制計數(shù)器應(yīng)用舉例 例例 試用試用 74LS160 構(gòu)成構(gòu)成七進(jìn)制七進(jìn)制計數(shù)器。計數(shù)器。解：解： 寫出寫出 SN -1的二進(jìn)制代碼的二進(jìn)制代碼 寫出反饋置數(shù)函數(shù)寫出反饋置數(shù)函數(shù) 畫電路圖畫電路圖S6 = 0110CLR = Q2 Q1方法之一：利用

36、方法之一：利用同步置同步置 0 功能實現(xiàn)。功能實現(xiàn)。 74LS160Q0Q1Q2Q3COD0ENTENPCLR LDD1D2D3CP1 1&1 1 集成十進(jìn)制計數(shù)器應(yīng)用舉例集成十進(jìn)制計數(shù)器應(yīng)用舉例 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器方法之二：利用方法之二：利用同步置數(shù)同步置數(shù)功能實現(xiàn)。功能實現(xiàn)。 寫出寫出 S7- -1 的二進(jìn)制代碼的二進(jìn)制代碼 寫出反饋置數(shù)函數(shù)寫出反饋置數(shù)函數(shù) 畫電路圖畫電路圖S7- -1 = S6 = 0110LD = Q2 Q1 74LS160Q0Q1Q2Q3COD0ENTENPCLR LDD1D2D3CP1 1&1 1方案方案 1：設(shè)計數(shù)器從：設(shè)計數(shù)器從 Q3 Q2

37、Q1 Q0 = 0000 狀態(tài)開始計數(shù)，狀態(tài)開始計數(shù)， 因此，因此，取取 D3 D2 D1 D0 = 0000。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器方案方案 2： 用用 “160” 的后七個狀態(tài)的后七個狀態(tài) 0011 1001 實現(xiàn)七進(jìn)制計數(shù)。實現(xiàn)七進(jìn)制計數(shù)。0000010110019000018011107001106010105000104011003001002010001000000COQ0Q1Q2Q3進(jìn)位輸出進(jìn)位輸出計計 數(shù)數(shù) 器器 狀狀 態(tài)態(tài)計數(shù)順序計數(shù)順序 也可取也可取 D3 D2 D1 D0 = 0011 LD = COCO = Q3 Q0 取取 D3 D2 D1 D0 = 0011 LD

38、= Q3 Q0 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器取取 D3 D2 D1 D0 = 0011 ，LD = COCT74LS160Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3CP1 11 111 1 0 0方案方案 2：用：用 “160” 的后七個狀態(tài)的后七個狀態(tài) 0011 1001實現(xiàn)七進(jìn)制計數(shù)。實現(xiàn)七進(jìn)制計數(shù)。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器“163”具有同步置具有同步置 0 和同步置和同步置數(shù)功能，利用其中任一個都可實現(xiàn)數(shù)功能，利用其中任一個都可實現(xiàn)十三進(jìn)制計數(shù)。下面分別用這兩種十三進(jìn)制計數(shù)。下面分別用這兩種方法設(shè)計電路，請留意比較。方法設(shè)計電路，請留意比較。 例例 試用試用 74LS163 構(gòu)成十三

39、進(jìn)制計數(shù)器。構(gòu)成十三進(jìn)制計數(shù)器。解：解： 確定預(yù)置數(shù)確定預(yù)置數(shù) 寫出寫出 S13- -1 的二進(jìn)制代碼的二進(jìn)制代碼 寫出反饋置數(shù)函數(shù)寫出反饋置數(shù)函數(shù) 畫電路圖畫電路圖D3 D2 D1 D0 = 0000S13- -1 = S12 = 1100LD = Q3 Q2 設(shè)從設(shè)從 Q3 Q2 Q1 Q0 = 0000 開始計數(shù)，則開始計數(shù)，則( (1) ) 利用利用同步置數(shù)同步置數(shù)端端 LD 實現(xiàn)十三進(jìn)制計數(shù)器的方法為實現(xiàn)十三進(jìn)制計數(shù)器的方法為 74LS163Q0Q1Q2Q3COD0ENTENPCLR LDD1D2D3CP1 1&1 1 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器( (2) )利用同步置利用同步置

40、0 端端 CLR 實現(xiàn)十三進(jìn)制計數(shù)器的方法為實現(xiàn)十三進(jìn)制計數(shù)器的方法為 寫出寫出 S13- -1 的二進(jìn)制代碼的二進(jìn)制代碼 寫出反饋置數(shù)函數(shù)寫出反饋置數(shù)函數(shù) 畫電路圖畫電路圖S13- -1 = S12 = 1100CLR = Q3 Q2 74LS163Q0Q1Q2Q3COD0ENTENPCLR LDD1D2D3CP1 1&1 1 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 74LS163Q0Q1Q2Q3COD0ENTENPCLR LDD1D2D3CP1 1&1 1 74LS163Q0Q1Q2Q3COD0ENTENPCLR LDD1D2D3CP1 1&1 1同步置數(shù)法和同步置同步置數(shù)法和同步置

41、 0 法構(gòu)成的十三進(jìn)制計數(shù)器電路比較法構(gòu)成的十三進(jìn)制計數(shù)器電路比較 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器反饋法構(gòu)成反饋法構(gòu)成 N 進(jìn)制計數(shù)器總結(jié)進(jìn)制計數(shù)器總結(jié)利用集成計數(shù)器的置利用集成計數(shù)器的置 0 或置數(shù)功能通過反饋控制可構(gòu)或置數(shù)功能通過反饋控制可構(gòu)成成 N 進(jìn)制計數(shù)器。進(jìn)制計數(shù)器。反饋法構(gòu)成反饋法構(gòu)成 N 進(jìn)制計數(shù)器總結(jié)進(jìn)制計數(shù)器總結(jié)反饋置反饋置 0 法和反饋置數(shù)法的主要不同是：反饋置法和反饋置數(shù)法的主要不同是：反饋置 0 法法將反饋控制信號加至置將反饋控制信號加至置 0 端；而反饋置數(shù)法則將反饋控制端；而反饋置數(shù)法則將反饋控制信號加至置數(shù)端，且必須給置數(shù)輸入端加上計數(shù)起始狀態(tài)信號加至置數(shù)端，且必須給置數(shù)

42、輸入端加上計數(shù)起始狀態(tài)值。值。設(shè)計時，應(yīng)弄清置設(shè)計時，應(yīng)弄清置 0 或置數(shù)功能是同步還是異步的，或置數(shù)功能是同步還是異步的，同步則反饋控制信號取自同步則反饋控制信號取自 SN- -1；異步則反饋控制信號取自；異步則反饋控制信號取自 SN 。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 利用計數(shù)器的級聯(lián)構(gòu)成大容量利用計數(shù)器的級聯(lián)構(gòu)成大容量 N 進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)制計數(shù)器 反饋置反饋置 0 法和反饋置數(shù)只能實現(xiàn)模法和反饋置數(shù)只能實現(xiàn)模 N 小于集成計小于集成計數(shù)器模數(shù)器模 M 的的 N 進(jìn)制計數(shù)器；將模進(jìn)制計數(shù)器；將模 M1、M2、Mm 的計數(shù)器串接起來的計數(shù)器串接起來 ( (稱為計數(shù)器的級聯(lián)稱為計數(shù)器的級聯(lián)) ) ，可獲得

43、模可獲得模 N = M1 M2 Mm 的大容量的大容量 N 進(jìn)制計數(shù)器。進(jìn)制計數(shù)器。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 兩片兩片 “290” 接成接成 十進(jìn)制加法計數(shù)器后級聯(lián)，十進(jìn)制加法計數(shù)器后級聯(lián)，計數(shù)脈沖從個位片計數(shù)脈沖從個位片 CP0 端輸入。端輸入。例例 1 由兩片由兩片 74LS290 級聯(lián)組成級聯(lián)組成 100 進(jìn)制進(jìn)制異步異步加法計數(shù)器。加法計數(shù)器。Q0 Q1 Q2 Q3 74LS290( (十位十位) )CP1CP0R0AR0BS9AS9BQ0Q1Q2Q374LS290( (個位個位) )CP1CP0R0AR0BS9AS9B計數(shù)輸入計數(shù)輸入計數(shù)輸出計數(shù)輸出當(dāng)輸入第當(dāng)輸入第 1 9 個脈沖時，

44、個位片計數(shù)；十位片的個脈沖時，個位片計數(shù)；十位片的 CP0 未出未出現(xiàn)脈沖下降沿，因而保持計數(shù)現(xiàn)脈沖下降沿，因而保持計數(shù)“0”狀態(tài)不變；狀態(tài)不變；當(dāng)輸入第當(dāng)輸入第 10 個脈沖時，個位片返回計數(shù)個脈沖時，個位片返回計數(shù) “0”狀態(tài)，其狀態(tài)，其 Q3 輸出一個下降沿使十位片計數(shù)輸出一個下降沿使十位片計數(shù) “1”，因此輸出讀數(shù)為，因此輸出讀數(shù)為 Q3 Q2 Q1 Q0 Q3 Q2 Q1 Q0 = 00010000，即計數(shù)，即計數(shù) “10”。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器例例1 由兩片由兩片 74LS290 級聯(lián)組成級聯(lián)組成 100 進(jìn)制進(jìn)制異步異步加法計數(shù)器。加法計數(shù)器。Q0 Q1 Q2 Q3 74LS2

45、90(十位十位)CP1CP0R0AR0BS9AS9BQ0Q1Q2Q374LS290(個位個位)CP1CP0R0AR0BS9AS9B計數(shù)輸入計數(shù)輸入計數(shù)輸出計數(shù)輸出當(dāng)輸入第當(dāng)輸入第 11 19 個脈沖時，仍由個位片計數(shù)，而十位片保持個脈沖時，仍由個位片計數(shù)，而十位片保持 “1”不變，即計數(shù)為不變，即計數(shù)為“11 19”；當(dāng)輸入第；當(dāng)輸入第 20 個脈沖時，個位片個脈沖時，個位片返回計數(shù)返回計數(shù)“0”狀態(tài)，其狀態(tài)，其 Q3 輸出一個下降沿使十位片計數(shù)輸出一個下降沿使十位片計數(shù)“2”，即計數(shù)為即計數(shù)為“20”。均返回計數(shù)均返回計數(shù)“0”狀態(tài)，而由狀態(tài)，而由 Q3 輸出進(jìn)位信號的下降沿。輸出進(jìn)位信號的

46、下降沿。 當(dāng)輸入第當(dāng)輸入第 100 個脈沖時，個位片和十位片個脈沖時，個位片和十位片依此類推。依此類推。綜上所述，該電路構(gòu)成綜上所述，該電路構(gòu)成 100 進(jìn)制異步加法計數(shù)器。進(jìn)制異步加法計數(shù)器。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器例例 2兩片兩片74LS290 構(gòu)成二十三進(jìn)制計數(shù)器。構(gòu)成二十三進(jìn)制計數(shù)器。計數(shù)輸入計數(shù)輸入 74LS290 (十十)R0AR0BS9AS9BQ0Q1Q2 Q3CP1CP074LS290 (個個)R0AR0BS9AS9BQ0Q1Q2Q3 CP1CP0&R0A R0B = Q1 Q1 Q0 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器二二十十三三進(jìn)進(jìn)制制計計數(shù)數(shù)器器態(tài)態(tài)序序表表1/01/00001/

47、000230100010022100001002100000100201001100019010010001210001000110000100010100100009010000002100000001000000000Q0Q1Q2Q3Q0 Q1 Q2 Q3 計數(shù)器狀態(tài)計數(shù)器狀態(tài)計計 數(shù)數(shù)順順 序序 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 28 = 256例例 3 兩片兩片74LS163 構(gòu)成構(gòu)成 8 位二進(jìn)制位二進(jìn)制( (256 進(jìn)制進(jìn)制) )同步同步計數(shù)器。計數(shù)器。當(dāng)計至當(dāng)計至“15”時，時，CO低低 = 1，允許高位片計數(shù)，這樣，第，允許高位片計數(shù)，這樣，第 16 個脈沖來時，低位片返回個脈沖來時，低位

48、片返回 “0”，而高位片計數(shù)一次。，而高位片計數(shù)一次。在低位片計至在低位片計至 “15” 之前，之前，CO低低 = 0，禁止高位片計數(shù)；，禁止高位片計數(shù)；每逢每逢 16 的整數(shù)倍個脈沖來時，低位片均返回的整數(shù)倍個脈沖來時，低位片均返回“0”，而，而高位片計數(shù)一次。因此，實現(xiàn)了高位片計數(shù)一次。因此，實現(xiàn)了 8 位二進(jìn)制加法計數(shù)。位二進(jìn)制加法計數(shù)。CPCOD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0低低Q1低低Q2低低Q3低低1 11 174LS163( (低位低位) )1 1 COD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0高高Q1高高Q2高高Q3高高1 174LS163( (高位高位) )1 1 計數(shù)

49、輸入計數(shù)輸入 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器討論將上圖中的將上圖中的“163”換成換成“160”，則構(gòu)成幾進(jìn)制計數(shù)器？則構(gòu)成幾進(jìn)制計數(shù)器？CPCOD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0低低Q1低低Q2低低Q3低低1 11 174LS163( (低位低位) )1 1 COD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0高高Q1高高Q2高高Q3高高1 174LS163( (高位高位) )1 1 計數(shù)輸入計數(shù)輸入討論討論 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器討論總結(jié)討論總結(jié)討論總結(jié)( (1) )兩個十進(jìn)制計數(shù)器級聯(lián)構(gòu)成兩個十進(jìn)制計數(shù)器級聯(lián)構(gòu)成 100 進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)制計數(shù)器。從高位。從高位 Q3 Q2 Q1 Q0 讀出的是十位數(shù)，而

50、從低位讀出的是十位數(shù)，而從低位 Q3 Q2 Q1 Q0 讀出讀出 的是個位數(shù)。的是個位數(shù)。( (2) )兩個兩個 4 位二進(jìn)制計數(shù)器級聯(lián)則構(gòu)成位二進(jìn)制計數(shù)器級聯(lián)則構(gòu)成 8 位二進(jìn)制計數(shù)器位二進(jìn)制計數(shù)器， 即即 256 進(jìn)制計數(shù)器。從高位進(jìn)制計數(shù)器。從高位 Q3 Q2 Q1 Q0 讀出的是高讀出的是高 4 位位 二進(jìn)制數(shù)，而從低位二進(jìn)制數(shù)，而從低位 Q3 Q2 Q1 Q0 讀出的是低讀出的是低 4 位二進(jìn)制位二進(jìn)制 數(shù)。數(shù)。( (3) )例例 1 為異步為異步 100 進(jìn)制計數(shù)器，而上圖中將進(jìn)制計數(shù)器，而上圖中將“163” 換成換成“160”后則構(gòu)成后則構(gòu)成同步同步 100 進(jìn)制計數(shù)器。進(jìn)制計數(shù)

51、器。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器6.2 寄存器和移位寄存器寄存器和移位寄存器6.2.1 寄存器寄存器 寄存器是用于暫時存放二進(jìn)制數(shù)碼的時序寄存器是用于暫時存放二進(jìn)制數(shù)碼的時序邏輯部件，廣泛地應(yīng)用于各類數(shù)字系統(tǒng)中。邏輯部件，廣泛地應(yīng)用于各類數(shù)字系統(tǒng)中。 寄存器的主要組成部分是觸發(fā)器（寄存器的主要組成部分是觸發(fā)器（FF），），一個一個FF可存儲一位二進(jìn)制代碼或數(shù)據(jù)，故要存可存儲一位二進(jìn)制代碼或數(shù)據(jù)，故要存儲儲 n 位二進(jìn)制代碼或數(shù)據(jù)，則需要用位二進(jìn)制代碼或數(shù)據(jù)，則需要用 n 個觸發(fā)個觸發(fā)器構(gòu)成的寄存器。器構(gòu)成的寄存器。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 下面請看置數(shù)演示下面請看置數(shù)演示一、寄存器一、寄存器Regis

52、ter，用于存放二進(jìn)制數(shù)碼。，用于存放二進(jìn)制數(shù)碼。4 位位 寄寄 存存 器器Q0 Q1 Q2Q3 Q0 Q1 Q2 Q3FF0FF1FF2FF3D0CPC1C1C11D1D1D R R R R D1 D2 D3 C11DCR1D1D1D1D 由由D 觸發(fā)器觸發(fā)器構(gòu)成，因此能鎖存輸入數(shù)據(jù)。構(gòu)成，因此能鎖存輸入數(shù)據(jù)。D0D1 D2D3RRRR1CR CR 為異步清零端，為異步清零端，當(dāng)當(dāng) CR = 0 時時，各觸發(fā)器均，各觸發(fā)器均被被置置 0。寄存器工作時，。寄存器工作時，CR 應(yīng)為高電平。應(yīng)為高電平。 D0 D3 稱為稱為并行數(shù)據(jù)輸入端并行數(shù)據(jù)輸入端，當(dāng)時鐘，當(dāng)時鐘 CP 上升沿上升沿到達(dá)時，到

53、達(dá)時，D0 D3 被并行置入到被并行置入到 4 個觸發(fā)器中，使個觸發(fā)器中，使 Q3 Q2 Q1 Q0 = D3 D2 D1 D0。D0D1 D2D3D0D1 D2D3D0D1 D2D3在在 CR = 1 且且CP上升沿未到達(dá)時，各觸發(fā)器上升沿未到達(dá)時，各觸發(fā)器的狀態(tài)不變，即寄存的數(shù)碼保持不變。的狀態(tài)不變，即寄存的數(shù)碼保持不變。Q0 Q3 是同時輸出的，這種輸出是同時輸出的，這種輸出方式稱并行輸出。方式稱并行輸出。Q0 Q1Q2 Q3 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器1 個觸發(fā)器能存放個觸發(fā)器能存放 1 位二進(jìn)制數(shù)碼，位二進(jìn)制數(shù)碼，因此因此 N 個觸發(fā)器可構(gòu)成個觸發(fā)器可構(gòu)成 N 位寄存器。位寄存器。各觸發(fā)器

54、均為各觸發(fā)器均為 D 功能功能且且并行并行使用。使用。Q0 Q1 Q2Q3 Q0 Q1 Q2 Q3FF0FF1FF2FF3D0CPC1C1C11D1D1D R R R R D1 D2 D3 C11DCR1D1D1D1D 寄存器的結(jié)構(gòu)特點寄存器的結(jié)構(gòu)特點 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器6.2.2 移位寄存器移位寄存器功能功能: 存放代碼存放代碼; 移位移位.按移位方向分類按移位方向分類: 所謂所謂“移位移位”，就是將寄存器所存各位，就是將寄存器所存各位 數(shù)據(jù)，在每數(shù)據(jù)，在每個移位脈沖的作用下，向左或向右移動一位。根據(jù)移位個移位脈沖的作用下，向左或向右移動一位。根據(jù)移位方向，常把它分成方向，常把它分成左移寄

55、存器左移寄存器、右移寄存器右移寄存器 和和 雙向移位雙向移位寄存器寄存器三種：三種：寄存器寄存器左移左移(a)寄存器寄存器右移右移(b)寄存器寄存器雙向雙向移位移位(c) 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器2) 按輸入輸出的方式分類按輸入輸出的方式分類: 根據(jù)移位數(shù)據(jù)的輸入根據(jù)移位數(shù)據(jù)的輸入輸出方式可分為輸出方式可分為:串串行輸行輸入入串串行輸行輸出出、串串行輸行輸入入并并行輸行輸出出、并并行輸行輸入入串串行輸行輸出出并并行輸行輸入入并并行輸行輸出出FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF串入串出串入串出串入并出串入并出并入串出并入串出并入并出并入并出 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器1. 單向

56、移位寄存器的結(jié)構(gòu)與工作原理單向移位寄存器的結(jié)構(gòu)與工作原理右移輸入右移輸入D0D1D3DID2右移輸出右移輸出Q11D1D1D1DQ3Q0Q2C1C1C1C1FF1FF0FF2FF3移位脈沖移位脈沖CP右右 移移 位位 寄寄 存存 器器 由由 D 觸發(fā)器構(gòu)成。觸發(fā)器構(gòu)成。在在 CP 上升沿作用下，上升沿作用下，串行輸入數(shù)據(jù)串行輸入數(shù)據(jù) DI逐步被移入逐步被移入 FF0 中；同時，數(shù)據(jù)逐步被右移。中；同時，數(shù)據(jù)逐步被右移。D0=DI，D1=Q0，D2=Q1，D3= Q2。DI右移輸入右移輸入D0Q0右移輸出右移輸出D1D2D3Q1Q2Q31D1D1D1D1. 單向移位寄存器的結(jié)構(gòu)與工作原理單向移位

57、寄存器的結(jié)構(gòu)與工作原理 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器設(shè)串行輸入數(shù)碼設(shè)串行輸入數(shù)碼DI= 1011，電路初態(tài)為，電路初態(tài)為 Q3Q2Q1Q0= 0000?？梢姡莆患拇嫫鞒四芗拇鏀?shù)碼外，可見，移位寄存器除了能寄存數(shù)碼外，還能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串、并行轉(zhuǎn)換。還能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串、并行轉(zhuǎn)換。10111401011300100200011100000Q3Q2Q1Q0移位寄存器中的數(shù)移位寄存器中的數(shù)輸入輸入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)移位移位脈沖脈沖在在 4 個移位脈沖作個移位脈沖作用下，用下，串行輸入串行輸入的的 4 位位數(shù)碼數(shù)碼 1011 全部存入寄全部存入寄存器，并由存器，并由 Q3、Q2、Q1 和和 Q0 并行輸出并行輸出。舉例說明

58、工作原理舉例說明工作原理 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器10111401011300100200011100000Q3Q2Q1Q0移位寄存器中的數(shù)移位寄存器中的數(shù)輸入輸入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)移位移位脈沖脈沖工作原理舉例說明工作原理舉例說明 再輸入再輸入 4 個移位脈沖個移位脈沖時，時，串行輸入串行輸入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 1011將從將從 Q3 端端串行輸出串行輸出。01100511000610000710111400000801011300100200011100000Q3Q2Q1Q0移位寄存器中的數(shù)移位寄存器中的數(shù)輸入輸入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)移位移位脈沖脈沖1 從從 Q3 端取出端取出0 從從 Q3 端取出端取出1 從從 Q3 端取出

59、端取出1 從從 Q3 端取出端取出 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器那么，那么，左移位寄存器又是怎樣的呢？左移位寄存器又是怎樣的呢？左左 移移 位位 寄寄 存存 器器左移輸出左移輸出D0D1D3DID2左移輸入左移輸入Q11D1D1D1DQ3Q0Q2C1C1C1C1FF1FF0FF2FF3CP移位脈沖移位脈沖左移輸出左移輸出Q0D01DQ1Q2D11DQ3D21D左移輸入左移輸入D31DDI 移位寄存器結(jié)構(gòu)特點：移位寄存器結(jié)構(gòu)特點： 各觸發(fā)器均為各觸發(fā)器均為 D 功能功能且且串聯(lián)串聯(lián)使用。使用。 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器2. 集成雙向移位寄存器集成雙向移位寄存器CT74LS194CRCRDSLDSRCP 74

60、194Q0Q1Q2Q3SASBD0D1D2D32. 雙向移位寄存器雙向移位寄存器 74194Q3Q2Q1Q0SRSLSASBD3D2D1D0移位脈沖移位脈沖輸入端輸入端右移右移串行數(shù)碼串行數(shù)碼輸輸 入入 端端并行數(shù)碼輸入端并行數(shù)碼輸入端左移左移串行數(shù)碼輸入端串行數(shù)碼輸入端 工作方式控制端工作方式控制端SA SB = 00 時，保持功能。時，保持功能。SA SB = 01 時，右移功能。時，右移功能。SA SB = 10 時，左移功能。時，左移功能。SA SB = 11 時，并行置數(shù)時，并行置數(shù) 功能。功能。并行數(shù)據(jù)輸出端，從高并行數(shù)據(jù)輸出端，從高位到低位依次為位到低位依次為 Q3 Q0。異步置異步置 0 端端低電平有效低電平有效 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 74194的功能表的功能表d000