按計數增減分:加法計數器,減法計數器,加/減法計數器.
7.3.1異步計數器
一,異步二進制計數器
1,異步二進制加法計數器
分析圖7.3.1由JK觸發器組成的4位異步二進制加法計數器.
分析方法:由邏輯圖到波形圖(所有JK觸發器均構成為T/觸發器的形式,且後一級觸發器的時鐘脈衝是前一級觸發器的輸出Q),再由波形圖到狀態表,進而分析出其邏輯功能.
2,異步二進制減法計數器
減法運算規則:0000-1時,可視為(1)0000-1=1111;1111-1=1110,其餘類推.
注:74LS163的引腳排列和74LS161相同,不同之處是74LS163採用同步清零方式.
(2)CT74LS161的邏輯功能
①=0時異步清零.C0=0
②=1,=0時同步并行置數.
③==1且CPT=CPP=1時,按照4位自然二進制碼進行同步二進制計數.
④==1且CPT·CPP=0時,計數器狀態保持不變.
4,反饋置數法獲得N進制計數器
方法如下:
·寫出狀態SN-1的二進制代碼.
·求歸零邏輯,即求置數控制端的邏輯表達式.
·畫連線圖.
(集成計數器中,清零,置數均採用同步方式的有74LS163;均採用異步方式的有74LS193,74LS197,74LS192;清零採用異步方式,置數採用同步方式的有74LS161,74LS160;有的只具有異步清零功能,如CC4520,74LS190,74LS191;74LS90則具有異步清零和異步置9功能.等等)
試用CT74LS161構成模小於16的N進制計數器
5,同步二進制加/減計數器
二,同步十進制加法計數器
8421BCD碼同步十進制加法計數器電路分析
三,集成同計數器
1,集成十進制同步加法計數器CT74LS160
(1)CT74LS160的引腳排列和邏輯功能示意圖
圖7.3.3CT74LS160的引腳排列圖和邏輯功能示意圖
(2)CT74LS160的邏輯功能
③==1且CPT=CPP=1時,按照BCD碼進行同步十進制計數.
2.集成十進制同步加/減計數器CT74LS190
其邏輯功能示意圖如教材圖7.3.15所示.功能如教材表7.3.10所示.
集成計數器小結:
集成十進制同步加法計數器74160,74162的引腳排列圖,邏輯功能示意圖與74161,74163相同,不同的是,74160和74162是十進制同步加法計數器,而74161和74163是4位二進制(16進制)同步加法計數器.此外,74160和74162的區別是,74160採用的是異步清零方式,而74162採用的是同步清零方式.
74190是單時鐘集成十進制同步可逆計數器,其引腳排列圖和邏輯功能示意圖與74191相同.74192是雙時鐘集成十進制同步可逆計數器,其引腳排列圖和邏輯功能示意圖與74193相同.
7.3.3利用計數器的級聯獲得大容量N進制計數器
計數器的級聯是將多個計數器串接起來,以獲得計數容量更大的N進制計數器.
1,異步計數器一般沒有專門的進位信號輸出端,通常可以用本級的高位輸出信號驅動下一級計數器計數,即採用串行進位方式來擴展容量.
舉例:74LS290
(1)100進制計數器
(2)64進制計數器
2,同步計數器有進位或借位輸出端,可以選擇合適的進位或借位輸出信號來驅動下一級計數器計數.同步計數器級聯的方式有兩種,一種級間採用串行進位方式,即異步方式,這種方式是將低位計數器的進位輸出直接作為高位計數器的時鐘脈衝,異步方式的速度較慢.另一種級間採用并行進位方式,即同步方式,這種方式一般是把各計數器的CP端連在一起接統一的時鐘脈衝,而低位計數器的進位輸出送高位計數器的計數控制端.
舉例:74161
(1)60進制
(2)12位二進制計數器(慢速計數方式)
12位二進制計數器(快速計數方式)
7.4寄存器和移位寄存器
寄存器是由具有存儲功能的觸發器組合起來構成的.一個觸發器可以存儲1位二進制代碼,存放n位二進制代碼的寄存器,需用n個觸發器來構成.
按照功能的不同,可將寄存器分為基本寄存器和移位寄存器兩大類.基本寄存器只能并行送入數據,需要時也只能并行輸出.移位寄存器中的數據可以在移位脈衝作用下依次逐位右移或左移,數據既可以并行輸入,并行輸出,也可以串行輸入,串行輸出,還可以并行輸入,串行輸出,串行輸入,并行輸出,十分靈活,用途也很廣.
7.4.1基本寄存器
概念:在數字電路中,用來存放二進制數據或代碼的電路稱為寄存器.
1,單拍工作方式基本寄存器
無論寄存器中原來的內容是什麼,只要送數控制時鐘脈衝CP上升沿到來,加在并行數據輸入端的數據D0～D3,就立即被送入進寄存器中,即有:
2.雙拍工作方式基本寄存器
(1)清零.CR=0,異步清零.即有:
(2)送數.CR=1時,CP上升沿送數.即有:
(3)保持.在CR=1,CP上升沿以外時間,寄存器內容將保持不變.
7.4.2移位寄存器
1.單向移位寄存器
四位右移寄存器:
時鐘方程:
驅動方程:
狀態方程:
右移位寄存器的狀態表:
輸入
現態
次態
說明
DiCP
1↑
0000
1000
1100
1110
1111
連續輸入4個1
單向移位寄存器具有以下主要特點:
單向移位寄存器中的數碼,在CP脈衝操作下,可以依次右移或左移.
n位單向移位寄存器可以寄存n位二進制代碼.n個CP脈衝即可完成串行輸入工作,此後可從Q0～Qn-1端獲得并行的n位二進制數碼,再用n個CP脈衝又可實現串行輸出操作.
若串行輸入端狀態為0,則n個CP脈衝後,寄存器便被清零.
2.雙向移位寄存器
M=0時右移M=1時左移
3.集成雙向移位寄存器74LS194
CT74LS194的引腳排列圖和邏輯功能示意圖:
CT74LS194的功能表:
工作狀態
0×××
100×
101↑
110↑
111×
異步清零
保持
右移
左移
并行輸入
7.4.3移位寄存器的應用
一,環形計數器
1,環形計數器是將單向移位寄存器的串行輸入端和串行輸出端相連,構成一個閉合的環.
結構特點:,即將FFn-1的輸出Qn-1接到FF0的輸入端D0.
工作原理:根據起始狀態設置的不同,在輸入計數脈衝CP的作用下,環形計數器的有效狀態可以循環移位一個1,也可以循環移位一個0.即當連續輸入CP脈衝時,環形計數器中各個觸發器的Q端或端,將輪流地出現矩形脈衝.
實現環形計數器時,必須設置適當的初態,且輸出Q3Q2Q1Q0端初始狀態不能完全一致(即不能全為"1"或"0"),這樣電路才能實現計數,環形計數器的進制數N與移位寄存器內的觸發器個數n相等,即N=n
2,能自啟動的4位環形計數器
狀態圖:
由74LS194構成的能自啟動的4位環形計數器
時序圖
二,扭環形計數器
1,扭環形計數器是將單向移位寄存器的串行輸入端和串行反相輸出端相連,構成一個閉合的環.
實現扭環形計數器時,不必設置初態.扭環形計數器的進制數
N與移位寄存器內的觸發器個數n滿足N=2n的關系
結構特點為:,即將FFn-1的輸出接到FF0的輸入端D0.
2,能自啟動的4位扭環形計數器
7.4.4順序脈衝發生器
在數字電路中,能按一定時間,一定順序輪流輸出脈衝波形的電路稱為順序脈衝發生器.
順序脈衝發生器也稱脈衝分配器或節拍脈衝發生器,一般由計數器(包括移位寄存器型計數器)和譯碼器組成.作為時間基準的計數脈衝由計數器的輸入端送入,譯碼器即將計數器狀態譯成輸出端上的順序脈衝,使輸出端上的狀態按一定時間,一定順序輪流為1,或者輪流為0.前面介紹過的環形計數器的輸出就是順序脈衝,故可不加譯碼電路即可直接作為順序脈衝發生器.
一,計數器型順序脈衝發生器
計數器型順序脈衝發生器一般用按自然態序計數的二進制計數器和譯碼器構成.
舉例:用集成計數器74LS163和集成3線-8線譯碼器74LS138構成的8輸出順序脈衝發生器.
二,移位型順序脈衝發生器
◎移位型順序脈衝發生器由移位寄存器型計數器加譯碼電路構成.其中環形計數器的輸出就是順序脈衝,故可不加譯碼電路就可直接作為順序脈衝發生器.
◎時序圖:
◎由CT74LS194構成的順序脈衝發生器
見教材P233的圖7.4.6和圖7.4.7
7.5同步時序電路的設計(略)
7.6數字系統一般故障的檢查和排除(略)
本章小結
計數器是一種應用十分廣泛的時序電路,除用於計數,分頻外,還廣泛用於數字測量,運算和控制,從小型數字儀表,到大型數字電子計算機,幾乎無所不在,是任何現代數字系統中不可缺少的組成部分.
計數器可利用觸發器和門電路構成.但在實際工作中,主要是利用集成計數器來構成.在用集成計數器構成N進制計數器時,需要利用清零端或置數控制端,讓電路跳過某些狀態來獲得N進制計數器.
寄存器是用來存放二進制數據或代碼的電路,是一種基本時序電路.任何現代數字系統都必須把需要處理的數據和代碼先寄存起來,以便隨時取用.
寄存器分為基本寄存器和移位寄存器兩大類.基本寄存器的數據只能并行輸入,并行輸出.移位寄存器中的數據可以在移位脈衝作用下依次逐位右移或左移,數據可以并行輸入,并行輸出,串行輸入,串行輸出,并行輸入,串行輸出,串行輸入,并行輸出.
寄存器的應用很廣,特別是移位寄存器,不僅可將串行數碼轉換成并行數碼,或將并行數碼轉換成串行數碼,還可以很方便地構成移位寄存器型計數器和順序脈衝發生器等電路.
在數控裝置和數字計算機中,往往需要機器按照人們事先規定的順序進行運算或操作,這就要求機器的控制部分不僅能正確地發出各種控制信號,而且要求這些控制信號在時間上有一定的先後順序.通常採取的方法是,用一個順序脈衝發生器來產生時間上有先後順序的脈衝,以控制系統各部分協調地工作.
順序脈衝發生器分計數型和移位型兩類.計數型順序脈衝發生器狀態利用率高,但由於每次CP信號到來時,可能有兩個或兩個以上的觸發器翻轉,因此會產生競爭冒險,需要採取措施消除.移位型順序脈衝發生器沒有競爭冒險問題,但狀態利用率低.
由JK觸發器組成的4位異步二進制減法計數器的工作情況分析略.
二,異步十進制加法計數器
由JK觸發器組成的異步十進制加法計數器的由來:在4位異步二進制加法計數器的基礎上經過適當修改獲得.
有效狀態:0000——1001十個狀態;無效狀態:1010～1111六個狀態.
三,集成異步計數器CT74LS290
為了達到多功能的目的,中規模異步計數器往往採用組合式的結構,即由兩個獨立的計數來構成整個的計數器芯片.如:
74LS90(290):由模2和模5的計數器組成;
74LS92:由模2和模6的計數器組成;
74LS93:由模2和模8的計數器組成.
1.CT74LS290的情況如下.
(1)電路結構框圖和邏輯功能示意圖
(2)邏輯功能
如下表7.3.1所示.
注:5421碼十進制計數時,從高位到低位的輸出為.
2,利用反饋歸零法獲得N(任意正整數)進制計數器
(1)寫出狀態SN的二進制代碼.
(2)求歸零邏輯(寫出反饋歸零函數),即求異步清零端(或置數控制端)信號的邏輯表達式.
(3)畫連線圖.
舉例:試用CT74LS290構成模小於十的N進制計數器.
CT74LS290則具有異步清零和異步置9功能.講解教材P215的[例7.3.1].
注:CT74LS90的功能與CT74LS290基本相同.
7.3.2同步計數器
一,同步二進制計數器
1.同步二進制加法計數器
2,同步二進制減法計數器
3,集成同步二進制計數器CT74LS161
(1)CT74LS161的引腳排列和邏輯功能示意圖
按計數增減分:加法計數器,減法計數器,加/減法計數器.
7.3.1異步計數器
一,異步二進制計數器
1,異步二進制加法計數器
分析圖7.3.1由JK觸發器組成的4位異步二進制加法計數器.
分析方法:由邏輯圖到波形圖(所有JK觸發器均構成為T/觸發器的形式,且後一級觸發器的時鐘脈衝是前一級觸發器的輸出Q),再由波形圖到狀態表,進而分析出其邏輯功能.
2,異步二進制減法計數器
減法運算規則:0000-1時,可視為(1)0000-1=1111;1111-1=1110,其餘類推.
注:74LS163的引腳排列和74LS161相同,不同之處是74LS163採用同步清零方式.
(2)CT74LS161的邏輯功能
①=0時異步清零.C0=0
②=1,=0時同步并行置數.
③==1且CPT=CPP=1時,按照4位自然二進制碼進行同步二進制計數.
④==1且CPT·CPP=0時,計數器狀態保持不變.
4,反饋置數法獲得N進制計數器
方法如下:
·寫出狀態SN-1的二進制代碼.
·求歸零邏輯,即求置數控制端的邏輯表達式.
·畫連線圖.
(集成計數器中,清零,置數均採用同步方式的有74LS163;均採用異步方式的有74LS193,74LS197,74LS192;清零採用異步方式,置數採用同步方式的有74LS161,74LS160;有的只具有異步清零功能,如CC4520,74LS190,74LS191;74LS90則具有異步清零和異步置9功能.等等)
試用CT74LS161構成模小於16的N進制計數器
5,同步二進制加/減計數器
二,同步十進制加法計數器
8421BCD碼同步十進制加法計數器電路分析
三,集成同計數器
1,集成十進制同步加法計數器CT74LS160
(1)CT74LS160的引腳排列和邏輯功能示意圖
圖7.3.3CT74LS160的引腳排列圖和邏輯功能示意圖
(2)CT74LS160的邏輯功能
①=0時異步清零.C0=0
②=1,=0時同步并行置數.
③==1且CPT=CPP=1時,按照BCD碼進行同步十進制計數.
④==1且CPT·CPP=0時,計數器狀態保持不變.
2.集成十進制同步加/減計數器CT74LS190
其邏輯功能示意圖如教材圖7.3.15所示.功能如教材表7.3.10所示.
集成計數器小結:
集成十進制同步加法計數器74160,74162的引腳排列圖,邏輯功能示意圖與74161,74163相同,不同的是,74160和74162是十進制同步加法計數器,而74161和74163是4位二進制(16進制)同步加法計數器.此外,74160和74162的區別是,74160採用的是異步清零方式,而74162採用的是同步清零方式.
74190是單時鐘集成十進制同步可逆計數器,其引腳排列圖和邏輯功能示意圖與74191相同.74192是雙時鐘集成十進制同步可逆計數器,其引腳排列圖和邏輯功能示意圖與74193相同.
7.3.3利用計數器的級聯獲得大容量N進制計數器
計數器的級聯是將多個計數器串接起來,以獲得計數容量更大的N進制計數器.
1,異步計數器一般沒有專門的進位信號輸出端,通常可以用本級的高位輸出信號驅動下一級計數器計數,即採用串行進位方式來擴展容量.
舉例:74LS290
(1)100進制計數器
(2)64進制計數器
2,同步計數器有進位或借位輸出端,可以選擇合適的進位或借位輸出信號來驅動下一級計數器計數.同步計數器級聯的方式有兩種,一種級間採用串行進位方式,即異步方式,這種方式是將低位計數器的進位輸出直接作為高位計數器的時鐘脈衝,異步方式的速度較慢.另一種級間採用并行進位方式,即同步方式,這種方式一般是把各計數器的CP端連在一起接統一的時鐘脈衝,而低位計數器的進位輸出送高位計數器的計數控制端.
舉例:74161
(1)60進制
(2)12位二進制計數器(慢速計數方式)
12位二進制計數器(快速計數方式)
7.4寄存器和移位寄存器
寄存器是由具有存儲功能的觸發器組合起來構成的.一個觸發器可以存儲1位二進制代碼,存放n位二進制代碼的寄存器,需用n個觸發器來構成.
按照功能的不同,可將寄存器分為基本寄存器和移位寄存器兩大類.基本寄存器只能并行送入數據,需要時也只能并行輸出.移位寄存器中的數據可以在移位脈衝作用下依次逐位右移或左移,數據既可以并行輸入,并行輸出,也可以串行輸入,串行輸出,還可以并行輸入,串行輸出,串行輸入,并行輸出,十分靈活,用途也很廣.
7.4.1基本寄存器
概念:在數字電路中,用來存放二進制數據或代碼的電路稱為寄存器.
1,單拍工作方式基本寄存器
無論寄存器中原來的內容是什麼,只要送數控制時鐘脈衝CP上升沿到來,加在并行數據輸入端的數據D0～D3,就立即被送入進寄存器中,即有:
2.雙拍工作方式基本寄存器
(1)清零.CR=0,異步清零.即有:
(2)送數.CR=1時,CP上升沿送數.即有:
(3)保持.在CR=1,CP上升沿以外時間,寄存器內容將保持不變.
7.4.2移位寄存器
1.單向移位寄存器
四位右移寄存器:
時鐘方程:
驅動方程:
狀態方程:
右移位寄存器的狀態表:
輸入
現態
次態
說明
DiCP
1↑
1↑
1↑
1↑
0000
1000
1100
1110
1000
1100
1110
1111
連續輸入4個1
單向移位寄存器具有以下主要特點:
單向移位寄存器中的數碼,在CP脈衝操作下,可以依次右移或左移.
n位單向移位寄存器可以寄存n位二進制代碼.n個CP脈衝即可完成串行輸入工作,此後可從Q0～Qn-1端獲得并行的n位二進制數碼,再用n個CP脈衝又可實現串行輸出操作.
若串行輸入端狀態為0,則n個CP脈衝後,寄存器便被清零.
2.雙向移位寄存器
M=0時右移M=1時左移
3.集成雙向移位寄存器74LS194
CT74LS194的引腳排列圖和邏輯功能示意圖:
CT74LS194的功能表:
工作狀態
0×××
100×
101↑
110↑
111×
異步清零
保持
右移
左移
并行輸入
7.4.3移位寄存器的應用
一,環形計數器
1,環形計數器是將單向移位寄存器的串行輸入端和串行輸出端相連,構成一個閉合的環.
結構特點:,即將FFn-1的輸出Qn-1接到FF0的輸入端D0.
工作原理:根據起始狀態設置的不同,在輸入計數脈衝CP的作用下,環形計數器的有效狀態可以循環移位一個1,也可以循環移位一個0.即當連續輸入CP脈衝時,環形計數器中各個觸發器的Q端或端,將輪流地出現矩形脈衝.
實現環形計數器時,必須設置適當的初態,且輸出Q3Q2Q1Q0端初始狀態不能完全一致(即不能全為"1"或"0"),這樣電路才能實現計數,環形計數器的進制數N與移位寄存器內的觸發器個數n相等,即N=n
2,能自啟動的4位環形計數器
狀態圖:
由74LS194構成的能自啟動的4位環形計數器
時序圖
二,扭環形計數器
1,扭環形計數器是將單向移位寄存器的串行輸入端和串行反相輸出端相連,構成一個閉合的環.
實現扭環形計數器時,不必設置初態.扭環形計數器的進制數
N與移位寄存器內的觸發器個數n滿足N=2n的關系
結構特點為:,即將FFn-1的輸出接到FF0的輸入端D0.
狀態圖:
2,能自啟動的4位扭環形計數器
7.4.4順序脈衝發生器
在數字電路中,能按一定時間,一定順序輪流輸出脈衝波形的電路稱為順序脈衝發生器.
順序脈衝發生器也稱脈衝分配器或節拍脈衝發生器,一般由計數器(包括移位寄存器型計數器)和譯碼器組成.作為時間基準的計數脈衝由計數器的輸入端送入,譯碼器即將計數器狀態譯成輸出端上的順序脈衝,使輸出端上的狀態按一定時間,一定順序輪流為1,或者輪流為0.前面介紹過的環形計數器的輸出就是順序脈衝,故可不加譯碼電路即可直接作為順序脈衝發生器.
一,計數器型順序脈衝發生器
計數器型順序脈衝發生器一般用按自然態序計數的二進制計數器和譯碼器構成.
舉例:用集成計數器74LS163和集成3線-8線譯碼器74LS138構成的8輸出順序脈衝發生器.
二,移位型順序脈衝發生器
◎移位型順序脈衝發生器由移位寄存器型計數器加譯碼電路構成.其中環形計數器的輸出就是順序脈衝,故可不加譯碼電路就可直接作為順序脈衝發生器.
◎時序圖:
◎由CT74LS194構成的順序脈衝發生器
見教材P233的圖7.4.6和圖7.4.7
7.5同步時序電路的設計(略)
7.6數字系統一般故障的檢查和排除(略)
本章小結
計數器是一種應用十分廣泛的時序電路,除用於計數,分頻外,還廣泛用於數字測量,運算和控制,從小型數字儀表,到大型數字電子計算機,幾乎無所不在,是任何現代數字系統中不可缺少的組成部分.
計數器可利用觸發器和門電路構成.但在實際工作中,主要是利用集成計數器來構成.在用集成計數器構成N進制計數器時,需要利用清零端或置數控制端,讓電路跳過某些狀態來獲得N進制計數器.
寄存器是用來存放二進制數據或代碼的電路,是一種基本時序電路.任何現代數字系統都必須把需要處理的數據和代碼先寄存起來,以便隨時取用.
寄存器分為基本寄存器和移位寄存器兩大類.基本寄存器的數據只能并行輸入,并行輸出.移位寄存器中的數據可以在移位脈衝作用下依次逐位右移或左移,數據可以并行輸入,并行輸出,串行輸入,串行輸出,并行輸入,串行輸出,串行輸入,并行輸出.
寄存器的應用很廣,特別是移位寄存器,不僅可將串行數碼轉換成并行數碼,或將并行數碼轉換成串行數碼,還可以很方便地構成移位寄存器型計數器和順序脈衝發生器等電路.
在數控裝置和數字計算機中,往往需要機器按照人們事先規定的順序進行運算或操作,這就要求機器的控制部分不僅能正確地發出各種控制信號,而且要求這些控制信號在時間上有一定的先後順序.通常採取的方法是,用一個順序脈衝發生器來產生時間上有先後順序的脈衝,以控制系統各部分協調地工作.
順序脈衝發生器分計數型和移位型兩類.計數型順序脈衝發生器狀態利用率高,但由於每次CP信號到來時,可能有兩個或兩個以上的觸發器翻轉,因此會產生競爭冒險,需要採取措施消除.移位型順序脈衝發生器沒有競爭冒險問題,但狀態利用率低.
由JK觸發器組成的4位異步二進制減法計數器的工作情況分析略.
二,異步十進制加法計數器
由JK觸發器組成的異步十進制加法計數器的由來:在4位異步二進制加法計數器的基礎上經過適當修改獲得.
有效狀態:0000——1001十個狀態;無效狀態:1010～1111六個狀態.
三,集成異步計數器CT74LS290
為了達到多功能的目的,中規模異步計數器往往採用組合式的結構,即由兩個獨立的計數來構成整個的計數器芯片.如:
74LS90(290):由模2和模5的計數器組成;
74LS92:由模2和模6的計數器組成;
74LS93:由模2和模8的計數器組成.
1.CT74LS290的情況如下.
(1)電路結構框圖和邏輯功能示意圖
(2)邏輯功能
如下表7.3.1所示.
注:5421碼十進制計數時,從高位到低位的輸出為.
2,利用反饋歸零法獲得N(任意正整數)進制計數器
方法如下:
(1)寫出狀態SN的二進制代碼.
(2)求歸零邏輯(寫出反饋歸零函數),即求異步清零端(或置數控制端)信號的邏輯表達式.
(3)畫連線圖.
舉例:試用CT74LS290構成模小於十的N進制計數器.
CT74LS290則具有異步清零和異步置9功能.講解教材P215的[例7.3.1].
注:CT74LS90的功能與CT74LS290基本相同.
7.3.2同步計數器
一,同步二進制計數器
1.同步二進制加法計數器
2,同步二進制減法計數器
3,集成同步二進制計數器CT74LS161
(1)CT74LS161的引腳排列和邏輯功能示意圖
注:74LS163的引腳排列和74LS161相同,不同之處是74LS163採用同步清零方式.
(2)CT74LS161的邏輯功能
①=0時異步清零.C0=0
②=1,=0時同步并行置數.
③==1且CPT=CPP=1時,按照4位自然二進制碼進行同步二進制計數.
④==1且CPT·CPP=0時,計數器狀態保持不變.
4,反饋置數法獲得N進制計數器
方法如下:
·寫出狀態SN-1的二進制代碼.
·求歸零邏輯,即求置數控制端的邏輯表達式.
·畫連線圖.
(集成計數器中,清零,置數均採用同步方式的有74LS163;均採用異步方式的有74LS193,74LS197,74LS192;清零採用異步方式,置數採用同步方式的有74LS161,74LS160;有的只具有異步清零功能,如CC4520,74LS190,74LS191;74LS90則具有異步清零和異步置9功能.等等)
試用CT74LS161構成模小於16的N進制計數器
5,同步二進制加/減計數器
二,同步十進制加法計數器
8421BCD碼同步十進制加法計數器電路分析
三,集成同計數器
1,集成十進制同步加法計數器CT74LS160
(1)CT74LS160的引腳排列和邏輯功能示意圖
圖7.3.3CT74LS160的引腳排列圖和邏輯功能示意圖
(2)CT74LS160的邏輯功能
①=0時異步清零.C0=0
②=1,=0時同步并行置數.
③==1且CPT=CPP=1時,按照BCD碼進行同步十進制計數.
④==1且CPT·CPP=0時,計數器狀態保持不變.
2.集成十進制同步加/減計數器CT74LS190
其邏輯功能示意圖如教材圖7.3.15所示.功能如教材表7.3.10所示.
集成計數器小結:
集成十進制同步加法計數器74160,74162的引腳排列圖,邏輯功能示意圖與74161,74163相同,不同的是,74160和74162是十進制同步加法計數器,而74161和74163是4位二進制(16進制)同步加法計數器.此外,74160和74162的區別是,74160採用的是異步清零方式,而74162採用的是同步清零方式.
74190是單時鐘集成十進制同步可逆計數器,其引腳排列圖和邏輯功能示意圖與74191相同.74192是雙時鐘集成十進制同步可逆計數器,其引腳排列圖和邏輯功能示意圖與74193相同.
7.3.3利用計數器的級聯獲得大容量N進制計數器
計數器的級聯是將多個計數器串接起來,以獲得計數容量更大的N進制計數器.
1,異步計數器一般沒有專門的進位信號輸出端,通常可以用本級的高位輸出信號驅動下一級計數器計數,即採用串行進位方式來擴展容量.
舉例:74LS290
(1)100進制計數器
(2)64進制計數器
2,同步計數器有進位或借位輸出端,可以選擇合適的進位或借位輸出信號來驅動下一級計數器計數.同步計數器級聯的方式有兩種,一種級間採用串行進位方式,即異步方式,這種方式是將低位計數器的進位輸出直接作為高位計數器的時鐘脈衝,異步方式的速度較慢.另一種級間採用并行進位方式,即同步方式,這種方式一般是把各計數器的CP端連在一起接統一的時鐘脈衝,而低位計數器的進位輸出送高位計數器的計數控制端.