数字电子技术计数器.ppt

数字电子技术计数器数字电子技术计数器浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件计计数数器器二进制计数器十进制计数器N进制计数器加法计数器同步计数器异步计数器减法计数器可逆计数器加法计数器减法计数器可逆计数器二进制计数器十进制计数器N进制计数器7.1 计数器计数器脉冲输入方式脉冲输入方式进位体制进位体制数字增减趋势数字增减趋势浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件一、一、二进制计数器二进制计数器1 1、二进制同步计数器、二进制同步计数器3位二进制同步加法计数器位二进制同步加法计数器选用3个CP下降沿触发的JK触发器，分别用FF0、FF1、FF2表示。状态图输出方程：时钟方程：浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件FF0每输入一个时钟脉每输入一个时钟脉冲翻转一次冲翻转一次FF1在在Q0=1时，在下一个时，在下一个CP触发沿到来时翻转。触发沿到来时翻转。FF2在在Q0=Q1=1时，在下一个时，在下一个CP触发沿到来时翻转。触发沿到来时翻转。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件电电路路图图由于没有无效状态，由于没有无效状态，电路能自启动。电路能自启动。推广到推广到n位二位二进制同进制同步加法步加法计数器计数器驱动方程驱动方程输出方程输出方程浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件3位二进制同步减法计数器位二进制同步减法计数器选用选用3个个CP下降沿触发的下降沿触发的JK触发器，分别用触发器，分别用FF0、FF1、FF2表示。表示。状状态态图图输出方程：输出方程：时钟方程：时钟方程：浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件FF0每输入一个时钟脉每输入一个时钟脉冲翻转一次冲翻转一次FF1在在Q0=0时，在下一个时，在下一个CP触发沿到来时翻转。触发沿到来时翻转。FF2在在Q0=Q1=0时，在下一个时，在下一个CP触发沿到来时翻转。触发沿到来时翻转。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件电电路路图图由于没有无效状态，由于没有无效状态，电路能自启动。电路能自启动。推广到推广到n位二位二进制同进制同步减法步减法计数器计数器驱动方程驱动方程输出方程输出方程浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件3位二进制同步可逆计数器位二进制同步可逆计数器设用设用U/D表示加减控制信号，且表示加减控制信号，且U/D0时作加计数，时作加计数，U/D 1时作减计数，则把二进制同步加法计数器的驱动方程和时作减计数，则把二进制同步加法计数器的驱动方程和U/D相相与，把减法计数器的驱动方程和与，把减法计数器的驱动方程和U/D相与，再把二者相加，便相与，再把二者相加，便可得到二进制同步可逆计数器的驱动方程。可得到二进制同步可逆计数器的驱动方程。输出方程输出方程浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件电路图电路图浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件74LS161功能描述功能描述浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件具体应用，引出课本实例讲解具体应用，引出课本实例讲解浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件二、二、十进制计数器十进制计数器1 1、十进制同步计数器、十进制同步计数器状状态态图图十进制同步十进制同步加法计数器加法计数器浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件十进制同步减法计数器十进制同步减法计数器状态图浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件集集成成十十进进制制异异步步计计数数器器74LS90浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件三、三、N进制计数器进制计数器1 1、用同步清零端或置数、用同步清零端或置数端归零构成端归零构成N进置计数器进置计数器2 2、用异步清零端或置数、用异步清零端或置数端归零构成端归零构成N进置计数器进置计数器（1）写出状态SN-1的二进制代码。（2）求归零逻辑，即求同步清零端或置数控制端信号的逻辑表达式。（3）画连线图。（1）写出状态SN的二进制代码。（2）求归零逻辑，即求异步清零端或置数控制端信号的逻辑表达式。（3）画连线图。利用集成计数器的清零端和置数端实现归零，从而构成按自然态序进行计数的N进制计数器的方法。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件用74LS161来构成一个十二进制计数器。SNS121100D0D3可随意处理可随意处理D0D3必须都接必须都接0SN-1S111011浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件M16的任意进制计数器的设计（2 2片片74LS16174LS161级联级联）M=（147）10=（10010011）2同步级联0000000010010010浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件清零法（异步），设置过渡状态这里也可以采用置数法，由于置数是同步的，不用设置过渡状态浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件异步级联浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件?浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件用74LS161实现60进制计数0059也可以考虑用同步级联，但是CO端都没有输出浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件用用1片片74LS161实现模实现模M=9的计数器的计数器 1)用清零法实现用清零法实现 2)用置数法实现，状态为用置数法实现，状态为 0059 00233.用用2片片74LS161实现实现60进制、进制、24进制的进制的8421BCD码计数码计数浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件4 4、计数器容量的扩展、计数器容量的扩展异步计数器一般没有专门的进位信号输出端，通常可以用本级的高位输出信号驱动下一级计数器计数，即采用串行进位方式来扩展容量。100100进制计数器进制计数器进制计数器进制计数器浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件6060进制计数器进制计数器进制计数器进制计数器6464进制计数器进制计数器进制计数器进制计数器浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件二五十进制异步计数器二五十进制异步计数器74LS290F1和和F3的的CP端从端从CP1端单独引出。若以端单独引出。若以CP0为计数脉冲输入端、为计数脉冲输入端、Q0为输出端，为输出端，即得到二进制计数器（或二分频器）；即得到二进制计数器（或二分频器）；若以若以CP1作为计数脉冲输入端、作为计数脉冲输入端、Q3为输为输出端，则得到五进制计数器（或五分频出端，则得到五进制计数器（或五分频器）；若将器）；若将CP1与与Q0相连，同时以相连，同时以CP0为为计数脉冲输入端、计数脉冲输入端、Q3为输出端，则得到为输出端，则得到十进制计数器（或十分频器）。十进制计数器（或十分频器）。浙江万里学院电信学院浙江万里学院电信学院 钱裕禄钱裕禄 0405-2 0405-2Chapt7 常用时序逻辑功能器件任意进制计数器的构成方法：任意进制计数器的构成方法：目前常见的计数器芯片在计数进制上只做成应用较广的几种类型，目前常见的计数器芯片在计数进制上只做成应用较广的几种类型，如十进制、十六进制、如十进制、十六进制、7位二进制、位二进制、12位二进制、位二进制、14位二进制等。位二进制等。在需要其它任意一种进制的计数器时，只能用已有的计数器产品经在需要其它任意一种进制的计数器时，只能用已有的计数器产品经外电路的连接方式得到。外电路的连接方式得到。假定已有的是假定已有的是N进制计数器，而需要得到进制计数器，而需要得到M进制计数器。进制计数器。1当当MN时：应使计数过程中跳跃时：应使计数过程中跳跃NM个状态个状态两种方法：置零法（复位法）和置两种方法：置零法（复位法）和置数法（置位法）。数法（置位法）。置零法如右图所示。电路一进入置零法如右图所示。电路一进入SM状态就立即被置成状态就立即被置成S0状态，所以状态，所以SM状态仅在极短的瞬时出现，在状态仅在极短的瞬时出现，在稳定的状态循环中不包括稳定的状态循环中不包括SM状态。状态。置零法适用于有异步置零输入端的置零法适用于有异步置零输入端的计数器。计数器。