第26讲5.4-5.5中规模集成计数器及其应用、中规模时序逻辑电路的分析电子教案课件最新版.ppt

1.构成分频器 5.45.4 中规模集成计数器及其应用中规模集成计数器及其应用 2.组成数字钟计数显示电路组成数字钟计数显示电路 5.4.3 5.4.3 计数器的应用实例计数器的应用实例 5.55.5 中规模时序逻辑电路的分析中规模时序逻辑电路的分析 5.5.15.5.1 MSI时序逻辑电路的分析步骤时序逻辑电路的分析步骤 5.5.25.5.2 分析举例分析举例 本章小结本章小结 结束结束结束结束放映放映放映放映3/2/20231复习复习实现同步N进制计数器的级联法？实现同步N进制计数器的脉冲反馈法？3/2/202325.4.3 5.4.3 计数器的应用实例计数器的应用实例 1.构成分频器 分频器可用来降低信号的频率，是数字系统中常用的电路。分频器的输入信号频率fI与输出信号频率fO之比称为分频比N。N进制计数器可实现N分频器。程序分频器是指分频比N随输入置数的变化而改变的分频器。用集成计数器实现的程序分频器，在通信、雷达和自动控制系统中被广泛应用。具有并行置数功能的计数器都可以构成程序分频器。表5-14 74LS161的功能表 同步并同步并行置数行置数 CO=Q3 Q2 Q1 Q0 CTTCPCP上升上升沿有效沿有效 清零功能清零功能最优先最优先 3/2/20234图5-40 程序分频器（分频比N为1256）CC4516为可逆4位二进制计数器 接成减法计数器（U/D0）当高、低位计数器均减为0时 001分频器的输出信号fO 改变预置数的值，可以改变分频比。当前置数值S7S6S5S4S3S2S1S0为为10000011，则该程序分频器的分频比N=？13281631 3/2/202352组成数字钟计数显示电路组成数字钟计数显示电路 通常数字钟需要一个精确的时钟信号，一般采用石英晶体振荡器产生，经分频后得到周期为1秒的脉冲信号CP。图5-41 数字钟“秒”计数、译码、显示电路 个位十进制十位六进制六十进制加法计数器 进位进位信号信号 BCD-七段显示译码器7448，输出为高电平有效。选共阴型数码管BS201。仿真仿真 3/2/202365.55.5 中规模时序逻辑电路的分析中规模时序逻辑电路的分析 5.5.1 5.5.1 MSI时序逻辑电路的分析步骤时序逻辑电路的分析步骤 可以采用与分析MSI组合逻辑电路类似的划分功能块方法。划分的功能块既有组合逻辑电路功能块，又有时序逻辑电路功能块。如有必要，在对整个电路进行整体功能分析时，可以画出电路的工作波形。图5-42 分析MSI时序逻辑电路的流程图 逻辑电路图划分功能块分析各块功能分析整体功能3/2/20237（1）将电路按功能划分成）将电路按功能划分成3个功能块个功能块 5.5.2 5.5.2 分析举例分析举例 例5-2 分析图5-43所示电路的逻辑功能。设输出逻辑变量R、Y、G分别为红、黄和绿灯的控制信号，时钟脉冲CP的周期为10 S。计数器计数器 译码器译码器 门电路门电路（2）分析各功能块电路的逻辑功能）分析各功能块电路的逻辑功能 8进制计数器进制计数器 反码输出的数据分配电路反码输出的数据分配电路 输出译码电路输出译码电路 3/2/20238图5-44 例5-2电路的工作波形（3）分析总体逻辑功能）分析总体逻辑功能,画出电路的工作波形。画出电路的工作波形。在CP作用下，计数器循环计数，输出信号R持续30S，Y持续10S，G持续30 S，Y持续10S，周而复始。总体电路逻辑功能为交通灯控制电路。该电路只是原理性的，与实用的电路有较大差距。实际的交通灯，黄灯（Y）通常只亮12秒，而红灯（R）和绿灯（G）通常要亮60秒左右，故其控制电路要复杂一些。读者可自行设计实际的交通灯控制电路。3/2/20239例5-3 分析图5-45所示电路的逻辑功能。（1）将电路按功能划分成）将电路按功能划分成3个功能块个功能块 分析各功能块电路的逻辑功能分析各功能块电路的逻辑功能 4位二进制数位二进制数值比较器值比较器 门级组门级组合电路合电路 双时钟输入双时钟输入4位二进制可逆位二进制可逆计数器计数器 电路I：把输入的二进制数DA与标准值DB比较 电路：时钟输入控制电路。若YAB=0，CPCPU，加法计数；若YADB，计数器加1；若DADB，计数器做加法，从0001计到0111状态，则计数器输出Q3 Q2Q1Q0为0111；反之，若一直有DADB，计数器做减法，从1111计到1001状态，则计数器输出为1001(1001状态是7的补码)。7个脉冲过后，CR信号使计数器清0，准备下一次比较。在7个脉冲的作用期间，计数器输出的正常值应在一一77之间变化。例如，需要在一段时间内多次测量恒温室的温度误差是否在规定的范围内。3/2/202312本章小结本章小结 时序电路任何时刻的输出不仅与当时的输入信号有关，而且还和电路原来的状态有关。从电路的组成上来看，时序逻辑电路一定含有存储电路（触发器）。时序逻辑电路的功能可以用状态方程、状态转换表、状态转换图或时序图来描述。数码寄存器是用触发器的两个稳定状态来存储0、1数据，一般具有清0、存数、输出等功能。移位寄存器除具有数码寄存器的功能外，还有移位功能。由于移位寄存器中的触发器一定不能存在空翻现象，所以只能用主从结构的或边沿触发的触发器组成。移位寄存器还可实现数据的串行-并行转换、数据处理等。3/2/202313 对各种集成寄存器和计数器，应重点掌握它们的逻辑功能，对于内部电路的分析，则放在次要位置。现在已生产出的集成时序逻辑电路品种很多，可实现的逻辑功能也较强，应在熟悉其功能的基础上加以充分利用。计数器是一种非常典型、应用很广的时序电路，不仅能统计输入时钟脉冲的个数，还能用于分频、定时、产生节拍脉冲等。计数器的类型很多，按计数器时钟脉冲引入方式和触发器翻转时序的异同，可分为同步计数器和异步计数器；按计数体制的异同，可分为二进制计数器、二十进制计数器和任意进制计数器；按计数器中数字的变化规律的异同，可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器。3/2/202314作业题作业题5-123/2/202315