計(jì)數(shù)器與分頻器（課堂PPT）

1、3/5/2022.1 計(jì)數(shù)器與分頻器實(shí)驗(yàn)的講課課件計(jì)數(shù)器與分頻器實(shí)驗(yàn)的講課課件3/5/2022.2主要授課內(nèi)容：主要授課內(nèi)容：三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹一、計(jì)數(shù)器與分頻電路的簡(jiǎn)介一、計(jì)數(shù)器與分頻電路的簡(jiǎn)介二二、所用芯片的功能表的簡(jiǎn)介所用芯片的功能表的簡(jiǎn)介3/5/2022.3一、計(jì)數(shù)器與分頻電路的簡(jiǎn)介一、計(jì)數(shù)器與分頻電路的簡(jiǎn)介 計(jì)數(shù)器是數(shù)字系統(tǒng)中一種用得最多的時(shí)計(jì)數(shù)器是數(shù)字系統(tǒng)中一種用得最多的時(shí)序邏輯部件，他的基本功能是記錄輸入脈沖序邏輯部件，他的基本功能是記錄輸入脈沖的個(gè)數(shù)，可用于分頻、定時(shí)、產(chǎn)生順序脈沖的個(gè)數(shù)，可用于分頻、定時(shí)、產(chǎn)生順序脈沖和序列碼以及數(shù)值運(yùn)算等。和序列碼以及數(shù)值運(yùn)算等

2、。分頻器是加法計(jì)數(shù)器和減法計(jì)數(shù)器的統(tǒng)稱。分頻器是加法計(jì)數(shù)器和減法計(jì)數(shù)器的統(tǒng)稱。3/5/2022.4二二、所用芯片的功能表的簡(jiǎn)介所用芯片的功能表的簡(jiǎn)介 本次實(shí)驗(yàn)所用的芯片為本次實(shí)驗(yàn)所用的芯片為74161,74161,了解了解7416174161芯芯片的功能是實(shí)驗(yàn)之前必須做的工作。片的功能是實(shí)驗(yàn)之前必須做的工作。3/5/2022.51 1、用、用7416174161芯片設(shè)計(jì)芯片設(shè)計(jì)M=7M=7的計(jì)數(shù)器，測(cè)試并記錄的計(jì)數(shù)器，測(cè)試并記錄CPCP、Q Q0 0、Q Q1 1、Q Q2 2、Q Q3 3各點(diǎn)波形。（各點(diǎn)波形。（P194 P194 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1）三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹解：解： 確

3、定設(shè)計(jì)方案確定設(shè)計(jì)方案 用用7416174161芯片設(shè)計(jì)芯片設(shè)計(jì)M=7M=7的設(shè)計(jì)方案有兩種：的設(shè)計(jì)方案有兩種： 清清“0”0”法和置法和置“0”0”法法3/5/2022.6其次討論：其次討論： 置置“0”0”法，根據(jù)法，根據(jù)7416174161的功能表可知，它為的功能表可知，它為同步置數(shù)則反饋函數(shù)按同步置數(shù)則反饋函數(shù)按M-1M-1書寫。用置書寫。用置“0”0”法實(shí)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)M=7M=7的計(jì)數(shù)器的優(yōu)點(diǎn)在于它少用門和連線的計(jì)數(shù)器的優(yōu)點(diǎn)在于它少用門和連線, ,它是它是實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)M=7M=7計(jì)數(shù)器首選的電路。計(jì)數(shù)器首選的電路。首先討論：首先討論： 清清“0”0”法，根據(jù)法，根據(jù)7416174161的功能

4、表可知，它的功能表可知，它為異步清零則反饋函數(shù)應(yīng)按為異步清零則反饋函數(shù)應(yīng)按M M書寫。用清書寫。用清“0”0”法實(shí)現(xiàn)法實(shí)現(xiàn)M=7M=7的計(jì)數(shù)器必須要考慮可靠清的計(jì)數(shù)器必須要考慮可靠清“0”0”的的問題，這樣就會(huì)使電路要多增加兩個(gè)與非門和問題，這樣就會(huì)使電路要多增加兩個(gè)與非門和一些連線，導(dǎo)致電路復(fù)雜不可取。一些連線，導(dǎo)致電路復(fù)雜不可取。3/5/2022.7通過以上分析，采用置零法實(shí)現(xiàn)通過以上分析，采用置零法實(shí)現(xiàn)M=7M=7計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器，則其反饋函數(shù)按器，則其反饋函數(shù)按S SM-1M-1寫，寫， 即：即： S SM-1M-1= =（01100110）2 2。3/5/2022.8 74161 7416

5、1為同步置數(shù)方式，反饋狀態(tài)為：為同步置數(shù)方式，反饋狀態(tài)為： M M 1=7 1=7 1= 6 =(0110)1= 6 =(0110)2 2; ;3/5/2022.9預(yù)測(cè)輸出波形：預(yù)測(cè)輸出波形：3/5/2022.10用示波器畫輸出波形：用示波器畫輸出波形：3/5/2022.11用示波器畫輸出波形：用示波器畫輸出波形：3/5/2022.12用示波器畫輸出波形：用示波器畫輸出波形：3/5/2022.132 2、設(shè)計(jì)一個(gè)分頻比、設(shè)計(jì)一個(gè)分頻比N=5N=5的整數(shù)分頻電路，觀察的整數(shù)分頻電路，觀察并記錄時(shí)鐘和輸出波形。（并記錄時(shí)鐘和輸出波形。（P194 P194 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2 選做選做）解：解： 搞清分

6、頻的概念。搞清分頻的概念。 首先分頻是一個(gè)大的概念，它可以用加法首先分頻是一個(gè)大的概念，它可以用加法計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，也可以用減法計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。但通計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，也可以用減法計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。但通常人們習(xí)慣于用加法計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)分頻。常人們習(xí)慣于用加法計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)分頻。 根據(jù)根據(jù)M=7M=7計(jì)數(shù)器的分析設(shè)計(jì)，本題也就是用計(jì)數(shù)器的分析設(shè)計(jì)，本題也就是用置置“00法設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)M=5M=5的加法計(jì)數(shù)器。則其反饋函的加法計(jì)數(shù)器。則其反饋函數(shù)按數(shù)按S SM M-1-1狀態(tài)書寫：狀態(tài)書寫： M M 1=5 1=5 1= 6 =(0100)1= 6 =(0100)2 2; ;3/5/2022.14即：即： S SM M-1=-1

7、=（01000100）2 2。3/5/2022.15預(yù)測(cè)輸出波形：預(yù)測(cè)輸出波形：3/5/2022.163 3、設(shè)計(jì)一個(gè)、設(shè)計(jì)一個(gè) “10101”10101”的序列信號(hào)發(fā)生器，觀的序列信號(hào)發(fā)生器，觀察并記錄時(shí)鐘和輸出波形。（察并記錄時(shí)鐘和輸出波形。（P194 P194 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 3）常規(guī)的分析方法通常是：常規(guī)的分析方法通常是： 先分析序列長(zhǎng)度，即：序列長(zhǎng)度先分析序列長(zhǎng)度，即：序列長(zhǎng)度=5=5； 再根據(jù)序列長(zhǎng)度確定計(jì)數(shù)器的模長(zhǎng)，再根據(jù)序列長(zhǎng)度確定計(jì)數(shù)器的模長(zhǎng)，M=5M=5。 選擇選擇7415174151數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)序列碼。數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)序列碼。設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)思路： 7416174161用置用置“0”0”法設(shè)計(jì)一個(gè)法設(shè)計(jì)一個(gè)M=5M=5的加法計(jì)數(shù)器的加法計(jì)數(shù)器; ; 采用采用7415174151芯片，實(shí)現(xiàn)芯片，實(shí)現(xiàn)“10101”10101”序列碼。序列碼。3/5/2022.17 本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)所列出的真值表設(shè)計(jì)方案本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)所列出的真值表設(shè)計(jì)方案可以簡(jiǎn)化為方案一：可以簡(jiǎn)化為方案一：3/