数字电子技术视频教案幻灯片.ppt

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1、数字电子技术视频教案2022/9/231第1页，共22页，编辑于2022年，星期六5.3 计数器计数器在数字电路中，能够记忆输入脉冲个数的电路称为计数器。计数器也称分频器。利用分频器，可以得到各种频率的脉冲信号。数字系统经常需要各种频率的脉冲信号，因此需要各种各样的计数器。2022/9/232第2页，共22页，编辑于2022年，星期六计数器同步计数器异步计数器二进制计数器十进制计数器N进制计数器二进制计数器十进制计数器N进制计数器加法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常用计数器的种类：2022/9/233第3页，共22页，编辑于2022年，星期六5.3.1 5.3.1 二

2、进制计数器二进制计数器二进制计数器二进制计数器退出退出退出退出5.3.2 5.3.2 十进制计数器十进制计数器十进制计数器十进制计数器5.3.3 N5.3.3 N进制计数器进制计数器进制计数器进制计数器2022/9/234第4页，共22页，编辑于2022年，星期六四位二进制同步加计数器四位二进制同步加计数器74LS161的功能表的功能表清零预置使能 时钟CP预置数据输入输 出0 0 0 0 010 110 保 持11 0 保 持111 1 累 加 计 数由CO函数式可以看出，74161是四位二进制计数器5.3.1 四位四位 二进制计数器二进制计数器2022/9/235第5页，共22页，编辑于2

3、022年，星期六四位二进制同步加计数器四位二进制同步加计数器74LS163的功能表的功能表清零预置使能 时钟CP预置数据输入输 出0 0 0 0 010 110 保 持11 0 保 持111 1 累 加 计 数由CO函数式可以看出，74163是四位二进制计数器2022/9/236第6页，共22页，编辑于2022年，星期六74LS161/163的管脚排列图和逻辑符号的管脚排列图和逻辑符号74LS16374LS163的引脚排列和的引脚排列和的引脚排列和的引脚排列和74LS16174LS161相同，不同之处相同，不同之处相同，不同之处相同，不同之处是是是是74LS16374LS163采用同步清零方式

4、。采用同步清零方式。采用同步清零方式。采用同步清零方式。2022/9/237第7页，共22页，编辑于2022年，星期六5.3.2 N进制计数器进制计数器 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。集成计数器有很多种。其中清零、置数均采用同步方式的有74LS163；均采用异步方式的有74LS193、74LS197、74LS192；清零采用异步方式、置数采用同步方式的有74LS161、74LS160；有的只具有异步清零功能，如CC4520、74LS190、74LS191；74LS90则具有异步清零和异步置9功能。2022/9/238第8页，共22页，编

5、辑于2022年，星期六一、用同步清零端或置数端归零构成一、用同步清零端或置数端归零构成N进制计数器进制计数器（1）作出N进制计数器状态图。（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）画逻辑电路图。0000000100100011Q0Q2Q1Q310011000011101101011101001000101（1）作出状态图。（2）求归零逻辑。采用同步置数端归零。CPQ2Q3Q1Q0例例用74161设计一个十二进制计数器，要求按自然态序计数。LD2022/9/239第9页，共22页，编辑于2022年，星期六用同步置数端归零构成一个十二进制计数器。D0D3必须都接必须都接0

6、（3）根据画逻辑电路图。2022/9/2310第10页，共22页，编辑于2022年，星期六2 2、用异步清零端或置数端归零构成、用异步清零端或置数端归零构成N进置计数器进置计数器（1）作出N进制计数器状态图。（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）画逻辑电路图。0000000100100011Q0Q2Q1Q310011000011101101011101001000101（1）作出状态图。1100（2）求归零逻辑。过渡状态2022/9/2311第11页，共22页，编辑于2022年，星期六用异步清零端归零构成一个十二进制计数器。D0D3可随意处理可随意处理画逻辑电路图

7、。（3）根据CPQ2Q3Q1Q0CR瞬间清零信号 不够可靠2022/9/2312第12页，共22页，编辑于2022年，星期六3 3、提高归零可靠性的方法、提高归零可靠性的方法2022/9/2313第13页，共22页，编辑于2022年，星期六CPQ2Q3Q1Q0CR当时2022/9/2314第14页，共22页，编辑于2022年，星期六分析下图所示电路功能。例0000000100100011Q0Q2Q1Q310011000011101101011101001000101（2）作出状态图。（1）写出清零输入函数表达式。1100CPQ2Q3Q1Q0CR2022/9/2315第15页，共22页，编辑于2

8、022年，星期六例：用74LS161构成一个十二进制计数器。要求按8421BCD码计数。&1&11CP2022/9/2316第16页，共22页，编辑于2022年，星期六例：用74LS161构成一个二十四进制计数器。要求按8421BCD码计数。&1&11CP2022/9/2317第17页，共22页，编辑于2022年，星期六例：用74LS161构成一个二十四进制计数器。要求按自然二进制码计数。&11CP(24)10=(11000)212022/9/2318第18页，共22页，编辑于2022年，星期六0 0(CO1=0)0 1(CO1=0)01 2 F(CO0=1)0 2(CO1=0)01 2 F(

9、CO0=1)0 F(CO1=1)01 2 F(CO0=1)1 0(CO1=1)01 2 F(CO0=1)01 2 F(CO0=1)2022/9/2319第19页，共22页，编辑于2022年，星期六74LS193的功能表清零预置时 钟预置数据输入输 出1 0 0 0 000 01 1 加计数01 1 减计数，2022/9/2320第20页，共22页，编辑于2022年，星期六4位集成二进制同步可逆计数器位集成二进制同步可逆计数器74LS193CR是异步清零端，高电平有效；LD是异步置数端，低电平有效；CPU是加法计数脉冲输入端；CPD是减法计数脉冲输入端；D0D3是并行数据输入端；Q0Q3是计数器

10、状态输出端；CO是进位脉冲输出端；BO是借位脉冲输出端；多个74LS193级联时，只要把低位的CO端、BO端分别与高位的CPU、CPD连接起来，各个芯片的CR端连接在一起，LD端连接在一起，就可以了。2022/9/2321第21页，共22页，编辑于2022年，星期六本节小结：计数器是一种应用十分广泛的时序电路，除用于计数、计数器是一种应用十分广泛的时序电路，除用于计数、分频外，还广泛用于数字测量、运算和控制，从小型数字分频外，还广泛用于数字测量、运算和控制，从小型数字仪表，到大型数字电子计算机，几乎无所不在，是任何现仪表，到大型数字电子计算机，几乎无所不在，是任何现代数字系统中不可缺少的组成部分。代数字系统中不可缺少的组成部分。计数器计数器可利用触发器和门电路构成。但在实际工可利用触发器和门电路构成。但在实际工作中，主要是利用集成计数器来构成。在用集成计数作中，主要是利用集成计数器来构成。在用集成计数器构成器构成N进制计数器时，需要利用清零端或置数控进制计数器时，需要利用清零端或置数控制端，让电路跳过某些状态来获得制端，让电路跳过某些状态来获得N N进制计数器。进制计数器。2022/9/2322第22页，共22页，编辑于2022年，星期六