《電工電子技術(shù)》課件-計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)器概述

計(jì)數(shù)器是用來累計(jì)時(shí)鐘脈沖（CP

脈沖）個(gè)數(shù)的時(shí)序邏輯部件。它是數(shù)字系統(tǒng)中用途最廣泛的基本部件之一，幾乎在各種數(shù)字系統(tǒng)中都有計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)對(duì)CP

脈沖分頻構(gòu)成時(shí)間分配器或時(shí)序發(fā)生器對(duì)數(shù)字系統(tǒng)定時(shí)程序控制操作執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算系統(tǒng)。概述同步計(jì)數(shù)器所有觸發(fā)器的時(shí)鐘控制端相同所有觸發(fā)器同步觸發(fā)動(dòng)作異步計(jì)數(shù)器觸發(fā)器的時(shí)鐘控制端輸入不同所有觸發(fā)器不是同步觸發(fā)動(dòng)作概述1.計(jì)數(shù)器按CP脈沖輸入方式，分為：概述相同時(shí)鐘控制端的同步觸發(fā)不同時(shí)鐘控制端的異步觸發(fā)加法計(jì)數(shù)器在

CP

脈沖下累加計(jì)數(shù)

概述2.計(jì)數(shù)器按計(jì)數(shù)器增減趨勢(shì)，分為：減法計(jì)數(shù)器在CP

脈沖下累減計(jì)數(shù)

可逆計(jì)數(shù)器由控制端決定按加法或減法計(jì)數(shù)概述3.計(jì)數(shù)器按數(shù)制，分為：按二進(jìn)制規(guī)律計(jì)數(shù)，計(jì)滿四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)

范圍從0000~1111二進(jìn)制計(jì)數(shù)器按二進(jìn)制規(guī)律計(jì)數(shù)，任意

進(jìn)制例：BCD十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，

計(jì)數(shù)范圍從0000~1001非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器一、同步計(jì)數(shù)器寫各觸發(fā)器的激勵(lì)方程——驅(qū)動(dòng)方程。功能描述。作狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。寫狀態(tài)方程。計(jì)算并列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。（一）同步時(shí)序電路分析方法（一）同步時(shí)序電路分析方法（1）寫出時(shí)鐘方程、驅(qū)動(dòng)方程：當(dāng)X

=

0

時(shí)，J1

=

K1

=例：圖所示電路，由兩個(gè)JK觸發(fā)器、一個(gè)異或門和一個(gè)與門組成，是同步時(shí)序邏輯電路。對(duì)其分析如下：CP0

=

CP1

=

CP↓時(shí)鐘方程：J0

=

K0

=

1J1

=

K1

=

X⊕驅(qū)動(dòng)方程：當(dāng)X

=

1

時(shí)，J1

=

K1

=（一）同步時(shí)序電路分析方法（2）寫出狀態(tài)方程：例：圖所示電路，由兩個(gè)JK觸發(fā)器、一個(gè)異或門和一個(gè)與門組成，是同步時(shí)序邏輯電路。對(duì)其分析如下：⊙當(dāng)X=0

時(shí)，當(dāng)X=1

時(shí)，（一）同步時(shí)序電路分析方法例：圖所示電路，由兩個(gè)JK觸發(fā)器、一個(gè)異或門和一個(gè)與門組成，是同步時(shí)序邏輯電路。對(duì)其分析如下：（3）進(jìn)行狀態(tài)計(jì)算，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換結(jié)果。CP

序列X=0X=1

Z

Z00000001010111210010031110104000000Q0Q0Q1Q1（一）同步時(shí)序電路分析方法當(dāng)X

=

0時(shí)，進(jìn)行加法計(jì)數(shù)，Z是進(jìn)位信號(hào)；當(dāng)X

=

1時(shí)，電路進(jìn)行減1計(jì)數(shù)，Z是借位信號(hào)。所以，電路是一個(gè)可控計(jì)數(shù)器。（4）邏輯功能分析作業(yè)答案：三進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器（二）異步時(shí)序電路分析

異步時(shí)序電路的分析與同步時(shí)序電路分析方法基本相同，只是所需觸發(fā)器脈沖不同，用波形分析更清晰。（二）異步時(shí)序電路分析（二）異步時(shí)序電路分析分析可知：每來一個(gè)脈沖，電路的狀態(tài)加1。所以，它是一個(gè)異步3位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。（3）列出狀態(tài)表，畫出時(shí)序波形圖。二、集成計(jì)數(shù)器（一）集成計(jì)數(shù)器74LS161并行輸入狀態(tài)輸出使能端同步置數(shù)端異步清零端進(jìn)位輸出端（一）集成計(jì)數(shù)器74LS161異步清0（優(yōu)先）同步并行置數(shù)

CP上升沿計(jì)數(shù)輸

入輸

出功能說明CP

EPETD3D2D1D0Q3Q2Q1Q0×0×××××××0000異步清零

↑10××D3D2D1D0D3D2D1D0并行置數(shù)×110×××××Q3Q2Q1Q0保持×11×0××××Q3Q2Q1Q0保持

↑1111××××計(jì)數(shù)（一）集成計(jì)數(shù)器74LS161若輸入計(jì)數(shù)器的CP

脈沖頻率為f

，則從Q0

端輸出脈沖頻率為f

/

2

，稱Q0端是計(jì)數(shù)脈沖CP的2分頻信號(hào)，Q1

端是計(jì)數(shù)脈沖CP的4分頻信號(hào)，Q3

端是計(jì)數(shù)脈沖CP的16分頻信號(hào)。N進(jìn)制計(jì)數(shù)器可實(shí)現(xiàn)n分頻。

預(yù)置數(shù)法構(gòu)成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)端復(fù)位和異步清零復(fù)位構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步清零復(fù)位構(gòu)成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（二）集成計(jì)數(shù)器74LS19274LS19274LS192

是一個(gè)同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器。輸

入輸

出功能說明CR

CPUCPDD3D2D1D0Q3Q2Q1Q01×××××××0000異步清零00××D3D2D1D0D3D2D1D0并行置數(shù)01↑1××××

加法計(jì)數(shù)011↑××××