電工電子技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）課件：基本數(shù)字器件

基本數(shù)字器件

目錄contents計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)和分類01二進(jìn)制計(jì)數(shù)器02十進(jìn)制計(jì)數(shù)器03N進(jìn)制計(jì)數(shù)器04計(jì)數(shù)器的功能及應(yīng)用1.功能：對(duì)時(shí)鐘脈沖CP計(jì)數(shù)。2.應(yīng)用：分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列、進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算等。計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)1.輸入信號(hào)：計(jì)數(shù)脈沖CP2.主要組成單元：時(shí)鐘觸發(fā)器按數(shù)制分：二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器N進(jìn)制(任意進(jìn)制)計(jì)數(shù)器按計(jì)數(shù)方式分：加法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)(Up-DownCounter)按時(shí)鐘控制分：同步計(jì)數(shù)器(Synchronous

)異步計(jì)數(shù)器(Asynchronous

)按開關(guān)元件分：TTL計(jì)數(shù)器CMOS計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器的分類

二進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)容量、長(zhǎng)度或模的概念:

計(jì)數(shù)器能夠記憶輸入脈沖的數(shù)目，即電路的有效狀態(tài)數(shù)M。3位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器：00001111/14位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器：000111/1n位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器：CP1J1KC1FF011J1KC1FF11J1KC1FF2&&CQ0Q1Q2Q0Q1Q2二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器特性方程：J1=K1=Q0J2=K2=Q1Q0J0=K0=1電路結(jié)構(gòu)：驅(qū)動(dòng)方程：(一)3位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器FF2、FF1、FF0Q2、Q1、Q0

CPQ2Q1Q0C012345678000001010011100101110111000000000010n位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)規(guī)律：狀態(tài)方程：狀態(tài)表：波形圖CPQ0Q1Q2分頻器各信號(hào)頻率的關(guān)系？(三)二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器單時(shí)鐘輸入二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器加/減控制端加計(jì)數(shù)T0=

1、T1=

Q0n、

T2

=Q1nQ0n減計(jì)數(shù)T0=1、T1=Q0n、

T2=Q1nQ0nCPQ01J1KC1FF01Q0Q21J1KC1FF2Q2Q11J1KC1FF1Q1U/D1&1&1&1C/B(四)集成二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器1.集成4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器1234567816151413121110974161(3)VCCCOQ0Q1Q2Q3CTTLDCR

CPD0D1D2D3

CTP地引腳排列圖邏輯功能示意圖74161Q0Q1Q2Q3CTTLDCOCPCTPCR

D0D1D2D3000000110011CR=0Q3

Q0=0000同步并行置數(shù)CR=1，LD=0，CP

異步清零Q3

Q0=D3

D01)74LS161和74LS16374161的狀態(tài)表

輸入

輸出

注CRLDCTP

CTTCPD3D2D1D0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1CO0

10

d3

d2

d1d0

1111

11011000000d3

d2

d1

d0

計(jì)數(shù)

保持

保

持

0清零置數(shù)CR

=

1,LD

=

1,CP

，CTP=CTT=

1二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)CTPCTT=0CR

=

1，LD=

1，保持若CTT=0CO=0若CTT=174163

二、二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器(一)二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器CPQ0Q1Q2用T

觸發(fā)器

(J

=

K=

1)下降沿觸發(fā)C=Q2n

Q1n

Q0n1Q01J1KC1FF0Q0Q11J1KC1FF1Q11Q21J1KC1FF2Q21CCP&進(jìn)位二、二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器時(shí)鐘方程：CP0=CPCP1=Q0CP2=Q1J0

=K0

=J1

=K1

=J2=K2

=1驅(qū)動(dòng)方程：特性方程：狀態(tài)方程：(下降沿觸發(fā))(K=0,1,2)

CPQ2Q1Q0012345678000001010011100101110111000狀態(tài)表1Q01J1KC1FF0Q0Q11J1KC1FF1Q11Q21J1KC1FF2Q21CCP&進(jìn)位二、二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器1Q01J1KC1FF0Q0Q11J1KC1FF1Q11Q21J1KC1FF2Q21CCP&進(jìn)位若采用上升沿觸發(fā)的T

觸發(fā)器CP0=CPCP1=Q0CP2=Q1D

觸發(fā)器構(gòu)成的T

觸發(fā)器(D=Q)，

——下降沿觸發(fā)若改用上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器？Q0Q1CPFF1FF2C11DC11DQ2FF0C11DQ1Q2&Q0CQ0Q1CPFF1FF2C11DC11DQ2FF0C11DQ1Q2&Q0C（8421BCD碼）一、十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器(一)十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器CP1KC1FF2&1JC1J1KC1FF01KC1FF3&1J1&Q1Q01KC1FF1&1J&Q2Q3Q3邏輯圖時(shí)鐘方程

？在結(jié)構(gòu)上和二進(jìn)制計(jì)時(shí)器的不同之處(一)十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器CP1KC1FF2&1JC1J1KC1FF01KC1FF3&1J1&Q1Q01KC1FF1&1J&Q2Q3Q3邏輯圖驅(qū)動(dòng)方程J0=K0=1,J1=Q3nQ0n,K1=Q0J2=K2=Q1nQ0nJ3=Q2nQ1nQ0n

,

K3=Q0n

狀態(tài)方程(一)十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器驅(qū)動(dòng)方程J0=K0=1,J1=Q3nQ0n,K1=Q0J2=K2=Q1nQ0nJ3=Q2nQ1nQ0n

,

K3=Q0n

狀態(tài)方程0000000100100011010001010110011110001001狀態(tài)圖

N進(jìn)制計(jì)數(shù)器方法用觸發(fā)器和門電路設(shè)計(jì)用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成清零端置數(shù)端(同步、異步)

輸入

輸出

注CRLDCTP

CTTCPD3D2D1D0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1CO0

10d3

d2

d1d0

1111110110