第三章 時序電路(鎖存器與寄存器)

1、3.3.1 3.3.1 寄存器寄存器（1 1）寄存器的概念）寄存器的概念 若干個鐘控D觸發(fā)器或正沿D觸發(fā)器構成的一次能存儲多位二進制代碼的時序邏輯電路，叫寄存器寄存器。（2 2）鐘控D觸發(fā)器構成的寄存器的工作過程 當當G=1G=1時，時，Q Q = =D D，電路接收輸入數據；，電路接收輸入數據； 即當使能信號到來（不鎖存數據）時，輸出即當使能信號到來（不鎖存數據）時，輸出 端的信號隨輸入信號變化；端的信號隨輸入信號變化；（3 3）邏輯結構與功能表）邏輯結構與功能表（74LS37374LS373） 當當G=0G=0時，時，D D數據輸入不影響電路的狀態(tài)，電數據輸入不影響電路的狀態(tài)，電 路鎖定原

2、來的數據。路鎖定原來的數據。（電位）（3 3）正沿）正沿DD觸發(fā)器構成的寄存器的邏輯結構與功能表觸發(fā)器構成的寄存器的邏輯結構與功能表 （74LS374）（脈沖）3.3.3 3.3.3 移位寄存器移位寄存器 向右移位的叫向右移位的叫右移位寄存器右移位寄存器，向左移位的叫，向左移位的叫左移位寄存器左移位寄存器。具有右移、左移并行置數功能的。具有右移、左移并行置數功能的寄存器叫做寄存器叫做通用移位寄存器通用移位寄存器。（1 1）移位寄存器的概念）移位寄存器的概念 在時鐘信號控制下，將所寄存的數據能夠向在時鐘信號控制下，將所寄存的數據能夠向左或向右進行移位的寄存器叫做左或向右進行移位的寄存器叫做移位寄

3、存器移位寄存器。（2 2）右移位寄存器）右移位寄存器 右移位寄存器的邏輯結構圖右移位寄存器的邏輯結構圖 右移位寄存器的功能描述右移位寄存器的功能描述 把左邊一位觸發(fā)器的輸出端接到右邊一把左邊一位觸發(fā)器的輸出端接到右邊一位觸發(fā)器的輸入端，進行串行連接，其連接位觸發(fā)器的輸入端，進行串行連接，其連接關系滿足如下表達式：關系滿足如下表達式： 所有時鐘端連在一起，接在一個所有時鐘端連在一起，接在一個CP同步同步脈沖信號源上。脈沖信號源上。 右移位寄存器的工作波形圖右移位寄存器的工作波形圖RD完成觸發(fā)器完成觸發(fā)器“清零清零”的的功能，低電平有效。功能，低電平有效。（3 3）左移位寄存器）左移位寄存器 左移

4、位寄存器的邏輯結構圖左移位寄存器的邏輯結構圖 左移位寄存器的功能描述左移位寄存器的功能描述 把右邊一位觸發(fā)器的輸出端接到左邊一把右邊一位觸發(fā)器的輸出端接到左邊一位觸發(fā)器的輸入端，進行串行連接，其連接位觸發(fā)器的輸入端，進行串行連接，其連接關系滿足如下表達式：關系滿足如下表達式：所有時鐘端接在同一個所有時鐘端接在同一個CP同步脈沖信號源上。同步脈沖信號源上。 左移位寄存器的工作波形圖左移位寄存器的工作波形圖（4 4）通用移位寄存器）通用移位寄存器 通用移位寄存器的邏輯結構圖通用移位寄存器的邏輯結構圖（74LS299）多路開關MUX功能選擇輸入端輸出控制端 通用移位寄存器的邏輯功能表通用移位寄存器的

5、邏輯功能表具有清零、并行置數、保持、左移、右移等功能。具有清零、并行置數、保持、左移、右移等功能。 通用移位寄存器的功能描述通用移位寄存器的功能描述（74LS194）VCCQAQBQCQDS1S0CP16151413121110913456782QAQBQCQDCPS1S0RDLDCBARABCDDSR CRGND74LS194并行輸入并行輸入DSL右移右移串行串行輸入輸入左移左移串行串行輸入輸入工作方工作方式控制式控制011110 00 11 01 1直接清零直接清零保保 持持右移右移(從從QA向右移動向右移動)左移左移(從從QD向左移動向左移動)并行置數并行置數 CRCPS1 S0功功 能

6、能 74LS194功能表功能表 通用移位寄存器的四種工作方式通用移位寄存器的四種工作方式并行輸入并行輸出并行輸入并行輸出串行輸入串行輸出串行輸入串行輸出串行輸入并行輸出串行輸入并行輸出并行輸入串行輸出并行輸入串行輸出3.3.4 計數器的應用計數器的應用3.3.1 同步計數器同步計數器3.3.2 異步計數器異步計數器3.3.3 中規(guī)模集成計數器中規(guī)模集成計數器3.3.0 計數器的概念與分類計數器的概念與分類（1 1）計數器的概念）計數器的概念記憶輸入脈沖的個數。用于定時、分頻、產生節(jié)記憶輸入脈沖的個數。用于定時、分頻、產生節(jié)拍脈沖及進行數字運算等等。拍脈沖及進行數字運算等等。（2 2）計數器的分

7、類）計數器的分類構成計數器的核心元件是構成計數器的核心元件是觸發(fā)器。觸發(fā)器。 按功能分按功能分按進位基數分按進位基數分按進位方式分按進位方式分加法計數器加法計數器減法計數器減法計數器可逆計數器可逆計數器二進制計數器二進制計數器（模為（模為2r的計數器，的計數器，r為整數）為整數）十進制計數器十進制計數器任意進制計數器任意進制計數器同步計數器同步計數器（又稱為并行計數器）（又稱為并行計數器）異步計數器異步計數器（又稱為串行計數器）（又稱為串行計數器）3.3.1 同步計數器同步計數器電路中所有觸發(fā)器的時鐘都來自同一個時鐘脈沖源，電路中所有觸發(fā)器的時鐘都來自同一個時鐘脈沖源，即所有觸發(fā)器的狀態(tài)變化都

8、與時鐘脈沖同步。即所有觸發(fā)器的狀態(tài)變化都與時鐘脈沖同步。1）根據已知的邏輯電路圖，寫出激勵方程和輸）根據已知的邏輯電路圖，寫出激勵方程和輸 出方程；出方程；2）由激勵方程和觸發(fā)器特征方程寫出觸發(fā)器的）由激勵方程和觸發(fā)器特征方程寫出觸發(fā)器的 狀態(tài)方程；狀態(tài)方程；3）作出狀態(tài)轉移表和狀態(tài)圖；）作出狀態(tài)轉移表和狀態(tài)圖；4）進一步分析其邏輯功能。）進一步分析其邏輯功能。（1 1）同步計數器：）同步計數器：（2 2）同步計數器的一般分析步驟如下：）同步計數器的一般分析步驟如下：【例【例1 1】 分析下圖所示的同步計數器。分析下圖所示的同步計數器?！窘狻窘狻?（1）寫出輸出方程和激勵方程：寫出輸出方程和激

9、勵方程：nnnQQQZ321nnQQJ213nnQQK213nQJ12nQK1211J11K 輸出方程：輸出方程：激勵方程：激勵方程：（2 2）寫出狀態(tài)方程）寫出狀態(tài)方程nnnnnnnnnnQQQQQQQQKQJQ3231321333313nnnnnnnQQQQQKQJQ2121222212nnnnQQKQJQ1111111（3 3）作狀態(tài)）作狀態(tài) 轉移表轉移表PS（現態(tài)）（現態(tài)）NS（次態(tài)）（次態(tài)）輸出輸出Q3nQ2nQ1nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Z00000100010100010011001110001001010101110011011101110001（4 4）作狀態(tài)圖）作狀態(tài)

10、圖111JK121nnniiiJKQ QQ111JK121nnniiiJKQ QQ 若是若是同步二進制減法器同步二進制減法器，則連接關系為：，則連接關系為：（5 5）分析說明）分析說明 根據狀態(tài)圖，這個計數器是模根據狀態(tài)圖，這個計數器是模M=8的二進制的二進制加法加法器器，計數循環(huán)從，計數循環(huán)從000-111，共，共8個狀態(tài)。當計滿個狀態(tài)。當計滿8個數個數時時(狀態(tài)狀態(tài)7)，輸出等于，輸出等于1，相當于逢，相當于逢8進進1的進位輸出。的進位輸出。 同步二進制加法器同步二進制加法器的組成很有規(guī)律，若的組成很有規(guī)律，若JK觸發(fā)器觸發(fā)器的數目為的數目為k,模數為模數為M=2k，各級之間的連接關系為：

11、，各級之間的連接關系為：【例【例2 2】 分析下圖所示的同步計數器。分析下圖所示的同步計數器?！窘狻窘狻?（1 1）寫出激勵函數：）寫出激勵函數：即，該計數器由即，該計數器由右移寄存器右移寄存器構成。構成。 若計數器中由若計數器中由 端引入反饋，稱為端引入反饋，稱為扭環(huán)計數器扭環(huán)計數器。 2Q若計數器中由若計數器中由 端引入反饋，稱為端引入反饋，稱為循環(huán)計數器循環(huán)計數器。 2Q故本例為由故本例為由3 3位右移寄存器構成的位右移寄存器構成的扭扭環(huán)計數器環(huán)計數器。 1iiDQ01kDQ, ,連接方式為：連接方式為：（2 2）通常）通常K位移位寄存器構成的扭環(huán)計數器，可以位移位寄存器構成的扭環(huán)計數器

12、，可以 計計2K個數，即個數，即M=2K。故本例為模。故本例為模6 6計算器。計算器。 （3 3）扭環(huán)計數器狀態(tài)轉移表）扭環(huán)計數器狀態(tài)轉移表 CPPSNS輸出/輸入Q2Q1Q0Q2Q1Q0=D0000000111001011120111111311111004110100051000000600000112Q（4 4）扭環(huán)計數器波形圖）扭環(huán)計數器波形圖 （5 5）扭環(huán)計數器狀態(tài)圖）扭環(huán)計數器狀態(tài)圖 3.3.2 異步計數器異步計數器電路中各觸發(fā)器的時鐘不是來自同一個時鐘脈沖源。電路中各觸發(fā)器的時鐘不是來自同一個時鐘脈沖源。1）將時鐘信號引入觸發(fā)器的狀態(tài)方程）將時鐘信號引入觸發(fā)器的狀態(tài)方程 ；（1

13、 1）異步計數器：）異步計數器：（2 2）異步計數器的一般分析步驟：）異步計數器的一般分析步驟：分析方法與同步計數器類似，但要把時鐘信號作分析方法與同步計數器類似，但要把時鐘信號作為輸入信號來處理。但應注意以下三點：為輸入信號來處理。但應注意以下三點：若是若是JK觸發(fā)器，狀態(tài)方程修改為：觸發(fā)器，狀態(tài)方程修改為：若是若是D觸發(fā)器，狀態(tài)方程修改為：觸發(fā)器，狀態(tài)方程修改為： 第一項表示：第一項表示：CP有效（有效（CP=1）時觸發(fā)）時觸發(fā)器按器按JK或或D觸發(fā)器規(guī)律變化；觸發(fā)器規(guī)律變化； 第二項表示：第二項表示：CP無效（無效（CP=0）時觸發(fā)）時觸發(fā)器維持原狀態(tài)。器維持原狀態(tài)。3）從第一級開始寫時

14、鐘表達式和觸發(fā)器狀態(tài)）從第一級開始寫時鐘表達式和觸發(fā)器狀態(tài) 方程，直到最后一級。方程，直到最后一級。 在全部狀態(tài)方程寫在全部狀態(tài)方程寫 完后，再作出狀態(tài)轉移表和狀態(tài)圖。完后，再作出狀態(tài)轉移表和狀態(tài)圖。2）確定各級觸發(fā)器時鐘信號的表達式）確定各級觸發(fā)器時鐘信號的表達式 ；若時鐘取自觸發(fā)器若時鐘取自觸發(fā)器 端，則：端，則：Q若時鐘取自觸發(fā)器若時鐘取自觸發(fā)器 端，則端，則Q)(ijCPQCPiij)(ijCPQCPiij 【例【例3 3】 分析下圖所示的異步計數器。分析下圖所示的異步計數器?！窘狻窘狻?（1）依次寫出依次寫出Q0Q3的時鐘表達式、激勵方程的時鐘表達式、激勵方程 和次態(tài)方程：和次態(tài)方程

15、：CPQCPQKQJQnnnn)(1)(ijCPQCPiij依次寫出依次寫出Q0 - Q3的時鐘表達式、激勵方程和次態(tài)方程：的時鐘表達式、激勵方程和次態(tài)方程：根據根據JK觸發(fā)器修改后的狀態(tài)方程：觸發(fā)器修改后的狀態(tài)方程：以及時鐘信號表達式：以及時鐘信號表達式：10CP10J10KnnnnnQCPQCPQKQJQ000000010)(nnQCPQCP0001nQJ3111KnnnnnnnnnQQQQQCPQCPQKQJQ01013111111111)(21110nnnCPQCPQ Q12J12KnnnnnnnnnnnQQQQQQQCPQCPQKQJQ0212012222222212)(nQCPCP

16、013nnQQJ12313KnnnnnnnnnnQQQQQQCPQCPQKQJQ030123333333313)(觸發(fā)器觸發(fā)器Q0 ： 觸發(fā)器觸發(fā)器Q1 ：觸發(fā)器觸發(fā)器Q2 ：觸發(fā)器觸發(fā)器Q3 ：（2 2）根據次態(tài)方程，作出狀態(tài)轉移表）根據次態(tài)方程，作出狀態(tài)轉移表 PS（現態(tài)）（現態(tài)）NS（次態(tài)）（次態(tài)）0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 1

17、0 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 01 0 1 10 1 0 01 1 0 10 1 0 0 1 1 1 10 0 0 0nQ3nQ2nQ1nQ013nQ12nQ11nQ10nQ（3 3）根據狀態(tài)轉移表，作出狀態(tài)圖）根據狀態(tài)轉移表，作出狀態(tài)圖 從狀態(tài)圖可以看出，這是一個從狀態(tài)圖可以看出，這是一個8421碼十進碼十進制異步計數器。制異步計數器。6個多余狀態(tài)也可以進入個多余狀態(tài)也可以進入計數循環(huán)，可以自啟動。計數循環(huán)，可以自啟動。3.3.3 中規(guī)模集成計數器中規(guī)模集成計數器（3 3）中規(guī)模異步計數器）中規(guī)模異步計數器（1 1）幾種常見的中規(guī)模計數器）幾種常見的中規(guī)

18、模計數器（2 2）中規(guī)模同步計數器）中規(guī)模同步計數器（4 4）中規(guī)模計數器的級聯(lián)）中規(guī)模計數器的級聯(lián)（5 5）用中規(guī)模計數器構成任意進制計數器）用中規(guī)模計數器構成任意進制計數器型號型號模式模式預置預置清零清零工作頻率工作頻率74LS162A十進十進同步同步同步（低）同步（低）25 MHz74LS160A十進十進同步同步異步（低）異步（低）25 MHz74LS168十進可逆十進可逆同步同步無無40 MHz74LS190十進可逆十進可逆異步異步無無20 MHz74ALS568十進可逆十進可逆同步同步同步（低）同步（低）20 MHz74LS163A4位二進位二進同步同步同步（低）同步（低）25 MH

19、z74LS161A4位二進位二進同步同步異步（低）異步（低）25 MHz74ALS5614位二進位二進同步同步同步（低）同步（低）異步（低）異步（低）30 MHz74LS1934位二進可逆位二進可逆異步異步異步（高）異步（高）25 MHz74LS1914位二進可逆位二進可逆異步異步無無20 MHz74ALS5694位二進可逆位二進可逆同步同步異步（低）異步（低）20 MHz74ALS8678位二進位二進同步同步同步同步115 MHz74ALS8698位二進位二進異步異步異步異步115 MHz（1 1）幾種常見的中規(guī)模計數器）幾種常見的中規(guī)模計數器（2 2）中規(guī)模同步計數器）中規(guī)模同步計數器1

20、1）同步計數器特點：）同步計數器特點：工作速度快，譯碼后輸出波形好。工作速度快，譯碼后輸出波形好。2 2）同步計數器主要功能：）同步計數器主要功能： 可逆計數可逆計數1/DU0/DU 加減控制方式：控制信號加減控制方式：控制信號 ，時加計數，時加計數，時減計數。，時減計數。CP_CP端輸入時加計數，端輸入時加計數，端輸入時減計數。端輸入時減計數。 雙時鐘方式：外部時鐘從雙時鐘方式：外部時鐘從從從 可逆計數又稱加減計數，實現可逆計數有以可逆計數又稱加減計數，實現可逆計數有以下兩種方式：下兩種方式： 預置功能預置功能0LD0LD0LD所謂預置，就是控制端所謂預置，就是控制端時，使計數器時，使計數器

21、同步預置方式：同步預置方式：即，即，QDQCQBQA=DCBA（輸入數據）。（輸入數據）。的狀態(tài)變成設定的外部輸入常數，的狀態(tài)變成設定的外部輸入常數，且下一個時鐘有效邊沿到來時完成預置。，且下一個時鐘有效邊沿到來時完成預置。異步預置方式：異步預置方式：時，立即預置數據送入各觸發(fā)器，與時，立即預置數據送入各觸發(fā)器，與CP無關。無關。 復位功能復位功能 所謂所謂復位復位，就是從復位端輸入有效信號后，計數，就是從復位端輸入有效信號后，計數器恢復成初始狀態(tài)（全器恢復成初始狀態(tài)（全0或某個常數）?；蚰硞€常數）。同步復位方式：同步復位方式：用復位信號與時鐘信號用復位信號與時鐘信號CP配合完成。配合完成。異

22、步復位方式：異步復位方式：用復位信號直接完成，與用復位信號直接完成，與CP無關。無關。 時鐘邊沿選擇時鐘邊沿選擇 同步計數器一般用上升沿觸發(fā)，異步計數器一同步計數器一般用上升沿觸發(fā)，異步計數器一般用下降沿觸發(fā)。有的同步計數器有兩個時鐘輸入般用下降沿觸發(fā)。有的同步計數器有兩個時鐘輸入端，既可用上升沿觸發(fā)，也可用下降沿觸發(fā)。端，既可用上升沿觸發(fā)，也可用下降沿觸發(fā)。 其它功能其它功能 計數器滿模值時，產生一個進位輸出計數器滿模值時，產生一個進位輸出CO信號或借信號或借位輸出位輸出BO信號，作為標志信號或進位功能擴展。信號，作為標志信號或進位功能擴展。 計數控制輸入端（計數控制輸入端（P、T），用來控

23、制計數器是），用來控制計數器是否計數。多片計數器級聯(lián)時，可控制各級計數器的否計數。多片計數器級聯(lián)時，可控制各級計數器的工作。工作?！纠纠?】分析】分析74LS163同步二進制計數器。同步二進制計數器。 圖圖(a)是它的邏輯電路圖，圖是它的邏輯電路圖，圖(b)是邏輯波形圖，是邏輯波形圖， 表是功能表。表是功能表。 74LS16374LS163功能表功能表 清除PTCPD C B AQD QC QB QA0111001101 d c b a 0 0 0 0保持原狀態(tài)d c b a 計數LD【解【解】根據邏輯圖、波形圖、功能表分析，根據邏輯圖、波形圖、功能表分析，74LS163具有具有如下功能：如

24、下功能： 是同步是同步4位二進制加法計數器，位二進制加法計數器，M=16，CP上升沿觸發(fā)。上升沿觸發(fā)。 既可同步清除，也可異步清除。同步清除時，清除信號既可同步清除，也可異步清除。同步清除時，清除信號 的低電平將在下一個的低電平將在下一個CP上升沿配合下把四個觸發(fā)器的上升沿配合下把四個觸發(fā)器的 輸出置為低電平。異步清除時，直接用清除信號的低電輸出置為低電平。異步清除時，直接用清除信號的低電 平把四個觸發(fā)器的輸出置為低電平。平把四個觸發(fā)器的輸出置為低電平。 CO為進位輸出，可用來級聯(lián)成為進位輸出，可用來級聯(lián)成n位同步計數器。位同步計數器。 同步預置方式：當同步預置方式：當LD = 0時，在時，在

25、CP作用下，計數器作用下，計數器 可并行打入預置數據可并行打入預置數據. 當當LD = 1時，使能輸入時，使能輸入PT同時為高電平，在同時為高電平，在CP作用作用 下，進行正常計數。下，進行正常計數。 PT任一為低時，計數器處于保任一為低時，計數器處于保 持狀態(tài)。持狀態(tài)。（3 3）中規(guī)模異步計數器）中規(guī)模異步計數器 下圖是異步計數器下圖是異步計數器74LS90的邏輯電路圖，它包含的邏輯電路圖，它包含M=2和和M=5兩個獨立計數器。其中兩個獨立計數器。其中CP1、CP2為時鐘輸入為時鐘輸入端，端，R01、R02和和R91、R92是兩組復位輸入端，但是沒有是兩組復位輸入端，但是沒有預置端。預置端。

26、 74LS90的結構框架圖的結構框架圖 CP2輸入時鐘，輸入時鐘，QD輸出接輸出接CP1，實現，實現5421碼十進碼十進 制計數器，即當模制計數器，即當模5計數器由計數器由100-000時，時，QD產產 生一個時鐘，使生一個時鐘，使QA改變狀態(tài)。改變狀態(tài)。 CP1=0，CP2輸入時鐘，輸入時鐘，QDQCQB輸入，實現模輸入，實現模5 計數器。計數器。 CP1輸入時鐘，輸入時鐘，QA輸出接輸出接CP2，實現，實現8421碼十進制碼十進制 計數器。計數器?！窘狻窘狻繌倪壿媹D看出，計數器具有如下功能：從邏輯圖看出，計數器具有如下功能： R91R92=0，R01R02=1時，計數器置全時，計數器置全0

27、。 R01R02=0，R91R92=1時，計數器置為時，計數器置為9， 即即QDQCQBQA=1001。 CP2=0，CP1輸入時鐘，輸入時鐘，QA輸出，實現模輸出，實現模2計數器。計數器。 74LS90異步計數器功能表異步計數器功能表R01 R02R91 R91CP1 CP2QD QC QB QA說明說明 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0異步置0異步置0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1異步置9異步置9 0 0 0二進計數由QA輸出 0 0 0 五進計數由QDQCQB輸出 0 0 QA8421碼十進計數QDQCQBQA輸出 0 0 QD 5421碼

28、十進計數QDQCQBQA輸出（4 4）中規(guī)模計數器的級聯(lián)）中規(guī)模計數器的級聯(lián) 同步級聯(lián)同步級聯(lián) 同步級聯(lián)方式的要點如下：同步級聯(lián)方式的要點如下： 外加時鐘外加時鐘CP同時接各片計數器的時鐘輸入同時接各片計數器的時鐘輸入 端。使各片同時工作。端。使各片同時工作。 進位信號采用串行傳送時用前級計數器的進位信號采用串行傳送時用前級計數器的 進位輸出進位輸出CO來控制后級計數器的計數控制來控制后級計數器的計數控制 輸入端（輸入端（CTP+CTT）。只有）。只有CTP+CTT=0時時 才能計數。才能計數。 CTP和和CTT都用來控制計數，但都用來控制計數，但CTT還能控還能控 制進位的產生，因此在進位采

29、用并行傳送制進位的產生，因此在進位采用并行傳送 時，要求其單獨接地。時，要求其單獨接地。 為了實現高速，要求進位信號必須并行傳送，為了實現高速，要求進位信號必須并行傳送，為此需要外加或門，另外為此需要外加或門，另外CTT端單獨接地。見圖端單獨接地。見圖所示。所示。 【例【例3】請采用】請采用74LS169設計一個以設計一個以 216為模的高速計數器。為模的高速計數器?！窘狻窘狻?74LS169是模是模16的同步二進制計數器，要實現的同步二進制計數器，要實現216為模的計數器，需要為模的計數器，需要4片片74LS169。 異步級聯(lián)異步級聯(lián) 異步級聯(lián)方式的特點是：用前級計數器的輸異步級聯(lián)方式的特點

30、是：用前級計數器的輸出作為后級計數器的時鐘信號。如圖所示，用出作為后級計數器的時鐘信號。如圖所示，用兩片兩片74LS192構成構成M=100的計數器。的計數器。 74LS192是雙時鐘方式的十進制可逆計數器。是雙時鐘方式的十進制可逆計數器。 CPU為加計數時鐘輸入端，為加計數時鐘輸入端，CPD為減計數時為減計數時 鐘輸入端。鐘輸入端。 LD為預置輸入控制端，異步預置。為預置輸入控制端，異步預置。 CR為復位輸入端，高電平有效，異步清除。為復位輸入端，高電平有效，異步清除。 CO為進位輸出：為進位輸出：1001狀態(tài)后，負脈沖輸出。狀態(tài)后，負脈沖輸出。 BO為借位輸出：為借位輸出：0000狀態(tài)后，

31、負脈沖輸出。狀態(tài)后，負脈沖輸出。要點說明：要點說明：（5 5）用中規(guī)模計數器構成任意進制計數器）用中規(guī)模計數器構成任意進制計數器方法：方法：狀態(tài)跳越法狀態(tài)跳越法復位法和預置法復位法和預置法 S0 S1 S2 S3SM-1 SMSN-2SN-1復位法復位法 S0 S1 Si Sm Sk預置法預置法Sk-1基本思想基本思想：計數器從某個預置狀態(tài)開始計數，：計數器從某個預置狀態(tài)開始計數，到達滿足到達滿足M的終止狀態(tài)時，產生預置控制信號，的終止狀態(tài)時，產生預置控制信號，加載到預置端加載到預置端LD，將外部輸入的預置信號值打，將外部輸入的預置信號值打入計數器。然后重復進行。入計數器。然后重復進行。 預置

32、法預置法 同步預置方式同步預置方式 加計數加計數 預置值預置值=N-M 減計數減計數 預置值預置值=M-1 其中其中N為原來計數器的模值，為原來計數器的模值，M為現在要求為現在要求 實現的模值。實現的模值。 異步預置方式異步預置方式 加計數加計數 預置值預置值=N-M-1 減計數減計數 預置值預置值=M 74LS192原來的模值為原來的模值為N=10，預置控制為異步，預置控制為異步方式，現用加計數預置值方式，現用加計數預置值=N-M-1=3。【例【例4】將】將74LS192十進制可逆計數器改造成十進制可逆計數器改造成M=6 的計數器。的計數器。 【解【解】基本思想：基本思想：計數器從某個狀態(tài)開

33、始計數，到達計數器從某個狀態(tài)開始計數，到達滿足滿足M的終止狀態(tài)時，產生一個復位信號，加載的終止狀態(tài)時，產生一個復位信號，加載到計數器的復位輸入端，使計數器恢復到初始狀到計數器的復位輸入端，使計數器恢復到初始狀態(tài)。然后重復進行。復位法的先決條件是計數器態(tài)。然后重復進行。復位法的先決條件是計數器必須有復位輸入端。必須有復位輸入端。 復位法復位法 使用中規(guī)模同步計數器使用中規(guī)模同步計數器 以以74LS163為例，它是模為例，它是模16的計數器，采的計數器，采用同步清除，且只有一個復位端?，F要求構造一用同步清除，且只有一個復位端。現要求構造一個個M=12的計數器，因此必須外加門電路來檢測終的計數器，因

34、此必須外加門電路來檢測終止狀態(tài)。我們采用復止狀態(tài)。我們采用復0法，由于是同步清除，計數法，由于是同步清除，計數器的狀態(tài)見圖所示。外加的門電路一旦檢測出計器的狀態(tài)見圖所示。外加的門電路一旦檢測出計數器狀態(tài)數器狀態(tài)QDQCQBQA=1011時，產生一個負電位，時，產生一個負電位，并在并在CP上升沿到來時將計數器清上升沿到來時將計數器清0。 使用中規(guī)模異步計數器使用中規(guī)模異步計數器 以以74LS90異步計數器為例，它由模異步計數器為例，它由模2和模和模5計數器組成，有計數器組成，有R01R02和和R91R92兩組復位輸入端，兩組復位輸入端，采用異步復位方式。采用異步復位方式。 現要求用現要求用74LS90構成構成M=6的計數器，我們的計數器，我們采用復采用復0法，不需要外加門邏輯，其邏輯連接和法，不需要外加門邏輯，其邏輯連接和狀態(tài)轉換見圖所示。狀態(tài)轉換見圖所示。3.3.4 計數器的應用計數器的應用 將輸入時鐘經過一定的分頻后送到各路輸出將輸入時鐘經過一定的分頻后送到各路輸出的邏輯電路，稱為的邏輯電路，稱為脈沖分配器脈沖分配器。它常用來產生。它常用來產生各種定時信號，因此又叫各種定時信號，因此又叫時序脈沖發(fā)生器時序脈沖發(fā)生器。 （1 1）脈沖分配器）脈沖分配器圖（圖（a