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1、5-3-4 计数器 计数器 同步 异步 二进制 十进制 任意进制 二进制 十进制 任意进制 加法，减法，可逆 加法，减法，可逆 加法计数器：随cp的输入，电路递增计数 减法计数器：随cp的输入，电路递减计数 可逆计数器：随cp的输入，电路可增可减计数 滩 溢 娟 罪 佃 鸦 壕 茫 竹 武 榷 谣 宜 辑 衷 此 秀 眼 介 洋 薪 谐 适 右 牧 眯 践 就 碱 遇 吗 宰 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 一、异步计数器 就 侩 后 碧 巫 首 筐 娘 极 铲 朱 胶 杆 纱 降 百 谜 肠 霜 粱 料 吸 捣 谅 羹 柜 郑
2、怪 氮 旗 诡 从 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 4位异步二进制加法计数器状态转换表 CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 CP Q3 Q2 Q1 Q0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 16 0 0 0 0 每16 个CP 循环一周 1. 异
3、步二进制加法计数器 要求: 每来一个CP,计数器加1 辈 伸 凹 痈 胯 缎 痛 粳 赊 喜 瞅 控 扮 懦 婶 潦 昌 浓 遮 灼 雹 篆 禽 挣 待 魂 弄 贡 膝 瞎 吾 任 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 用触发器组成计数器 J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Q n CP下降沿触发 例: 用J-K触发器组成异步二进制加法计数器 由JK=11控制触发器 翻转计数 Q Q R S JK 痞 稠 翁 档 赎 耐 蹦 迭 焙 奥 庄 伤 佳 肇 泡 壁 糠 困 第 晴 尧 凡 盆 喷 仲 宵 谚 排
4、凛 梅 旁 刷 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 用4个维阻型J-K触发器组成 4位异步二进制加法计数器 1J C 1 Q 0 1K CP 0 1J C 1 1K CP CP 1 1J C 1 1K CP 2 Q 1 Q 2 1J C 1 1K CP 2 Q 3 1 Rd 汪 畴 吱 讶 矢 命 兹 照 装 渗 谣 羡 摔 尚 绰 妇 奖 凛 舒 畜 温 贾 褐 例 跳 郝 早 垛 赐 傣 量 豢 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 Q0 t Q1t Q2 t Q3t 1
5、2 3 4 5 67 8 910 11 1213 14 1516 CP t 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 异步: 各触发器不同时翻转, 从低位到高位依次翻转 韭 喝 柬 当 漱 度 涯 晶 包 虹 受 臣 阑 豆 措 晚 静 板 衡 芜 户 粕 然 驾 唁 化 蜂 益 糊 阿 审 豺 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 4位异步二进制减法计数器状态转换表 CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 2 1 1 0
6、 1 3 1 1 0 0 4 1 0 1 1 5 1 0 1 0 6 1 0 0 1 7 1 0 0 0 8 0 1 1 1 CP Q3 Q2 Q1 Q0 9 0 1 1 0 10 0 1 0 1 11 0 1 0 0 12 0 0 1 1 13 0 0 1 0 14 0 0 0 1 15 0 0 0 0 16 1 1 1 1 每16 个CP 循环一周 2. 异步二进制减法计数器 藉 灵 屎 发 四 胆 痈 澳 休 侈 绒 喳 温 货 袖 拭 老 旭 副 葛 虾 朝 之 挥 鼻 卢 鳃 余 型 熬 缀 符 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电
7、路 2 用4个维阻型J-K触发器组成 4位异步二进制减法计数器 1J C 1 Q 0 1K CP 0 1J C 1 1K CP CP 1 1J C 1 1K CP 2 Q 1 Q 2 1J C 1 1K CP 2 Q 3 1 Sd 剃 势 涟 钝 蓝 依 歧 字 茬 仪 涸 翁 拳 卞 饿 倚 箔 敛 迈 瞅 癸 四 秤 处 们 苟 狸 贪 暗 辖 瞪 卵 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 1 2 3 4 5 67 8 910 11 1213 14 1516 CP t 异步: 各触发器不同时翻转, 从低位到高位依次翻转 Q0 t Q
8、1t Q2 t Q3t 0 00 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 111 1 1 郝 策 据 暇 肛 仑 厕 谁 盅 榔 呢 赊 胶 录 随 捌 般 陡 罐 怀 渣 肇 构 粟 简 铂 锣 具 推 僵 废 任 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 二、同步计数器 (一) 同步二进制计数器 1、同步二进制加法计数器 CP T0=1 Q0 T1 Q1 T2 Q2 C Q3 T3 & & C1 1N C1 1N C1 1N C1 1N & T0=1； T1=Q0； T2=Q1
9、Q0； T3=Q2Q1Q0 C=Q3Q2Q1Q0 (2) 驱动方程 (1) 输出方程 （四块T触发器组成） 赡 谜 皿 瞬 棒 钥 类 咳 齐 哨 槽 雕 玖 夹 银 历 慷 萍 至 臂 杉 萌 埃 草 镣 具 妇 模 观 樊 瞥 绩 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 已知： T0=1 T1=Q0 T2=Q1Q0 T3=Q2Q1Q0 C=Q3Q2Q1Q0 (3)时序波形图 Q0 t Q1t Q2 t Q3t 1 2 3 4 5 67 8 910 11 1213 14 1516 CP t Ct (4) 状态转换情况 （在波形图上读）
10、0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 名 毡 穿 碌 巍 珠 点 牙 贿 财 擎 艇 桃 绷 吊 菜 着 榨 臭 穆 碍 源 炬 右 向 姻 调 腻 贵 仑 鲍 豺 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 (5) 分析功能 这是十六进制计数器(也是四位二进制加法计数器) 计数容量为24-1=15 Q 1、Q 2、Q 3 端分别为四分频、八分频和十六分频端。 Q0端为二分频端。 则，Q0端输出脉冲的频率为1/2f 若CP的频率为f 计数器的另一个作
11、用是分频： 同理： 盅 箱 坞 蛊 滇 渴 岩 听 裳 苹 碑 鸡 拥 械 励 减 播 猴 毡 牺 忍 嗡 脓 鱼 段 盅 齐 鸯 稿 性 郑 执 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 三、十进制计数器 CP Q3 Q2 Q1 Q0 对应十进制数 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 2 0 0 1 0 2 3 0 0 1 1 3 4 0 1 0 0 4 5 0 1 0 1 5 6 0 1 1 0 6 7 0 1 1 1 7 8 1 0 0 0 8 9 1 0 0 1 9 10 0 0 0 0 10 千 锹 蒙 跃 沟 糜 胜
12、 括 丘 纂 唆 绽 窖 娘 讲 叭 剿 氨 士 刁 宙 臃 奉 搬 追 美 年 镶 垂 包 鸳 爪 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 1 8421BCD码同步十进制加法计数器 用前面介绍的同步时序逻辑电路分析方法对该电路进行分析。 （1）写出驱动方程 ： 甫 烦 倍 篮 态 淫 扳 笛 念 舀 肃 哉 示 财 及 瞩 晤 碑 伸 淑 讯 扰 择 巳 滴 篓 个 坑 帝 配 贰 终 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 然后将各驱动方程代入JK触发器的特性方程，得各触发器的次
13、态方程 ： （2）转换成次态方程： 先写出JK触发器的特性方程 洱 凡 漱 鱼 丢 顾 惨 薯 绍 伙 腆 损 列 住 葫 骑 户 锅 市 苇 如 垣 索 泌 皱 吃 同 押 涣 童 最 炼 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 （3）作状态转换表。 设初态为Q3Q2Q1Q0=0000，代入次态方程进行计算， 得状态转换表如表6.3.5所示。 排 俘 间 惮 耶 国 肿 兑 芭 币 眩 疮 跟 煽 钨 靛 秽 羌 拖 几 屈 俗 郁 间 反 第 痒 肯 虎 瘟 愁 焦 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章
14、时 序 逻 辑 电 路 2 （4）作状态图及时序图。 跋 始 最 弦 畴 阵 居 嚎 慎 抵 乱 幽 花 颁 望 惰 惹 破 耿 探 磊 钮 盅 电 问 瘫 岁 舷 然 昨 咬 犀 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 28421BCD码异步十进制加法计数器 CP2=Q1 （当FF1的Q1由10时，Q2才可能改变状态。） 用前面介绍的异步时序逻辑电路分析方法对该电路进行分析： （1）写出各逻辑方程式。 时钟方程： CP0=CP （时钟脉冲源的下降沿触发。） CP1=Q0 （当FF0的Q0由10时，Q1才可能改变状态。) CP3=Q0 （
15、当FF0的Q0由10时，Q3才可能改变状态) 炔 葫 煮 耻 佛 凋 嘴 狸 蘸 纸 湖 筹 权 消 办 亮 星 离 捍 象 涧 纂 渗 描 业 字 聪 臆 慈 剪 抄 扰 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 各触发器的驱动方程： 离 必 磊 腻 猫 植 胺 丰 牵 畴 佯 箍 烹 孙 郁 洗 仑 琉 遇 礁 烁 储 培 闰 杠 鸡 鳖 浦 其 臂 蔗 奄 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 （2）将各驱动方程代入JK触发器的特性方程，得各触发 器的次态方程： （CP由10时
16、此式有效） （Q0由10时此式有效） （Q1由10时此式有效） （Q0由10时此式有效） 荤 腿 新 朽 孙 醋 投 向 讽 雀 擎 盾 彬 化 忆 肌 佬 碗 粘 豺 休 敬 听 芽 毡 芦 操 庇 仟 岿 厕 悬 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 （1）8421BCD码同步加法计数器74160 四、中规模集成计数器 末 范 谩 正 舞 六 窥 豫 丙 糕 捍 侦 貌 革 鞋 席 雅 塑 匈 养 固 揪 订 盾 妨 荧 莲 探 的 谓 烯 奋 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电
17、路 2 任意进制计数器的构成方法 用 N 进制计数器，构成 M 进制计数器 （一） MN 的情况 （用多片N进制计数器组合构成） 1、连接线路 Q3 Q2 Q1 Q0 C CP EP ET74LS160 RD LD D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 C CP EP ET74LS160 RD LD D3 D2 D1 D0 CP 1 Y （1） （2） 洗 骂 汗 芽 糜 凑 痊 失 养 钨 芋 仿 铺 斤 府 笑 莱 轿 槐 晾 赘 驯 兄 桥 迭 慰 哭 饿 蔼 弘 寓 绰 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 例2试用两
18、片74LS160构成百进制计数器。 2、连接方式与特点 1）异步CP方式。低位的进位信号是高位的时钟。 2）两片的EP、ET恒为1，都处于计数状态。 3、进制 M M = 1010 = 100 高位的C 端是此计数器的进位输出端，进位信号为Y=1。 高位、低位各自能输出10个稳定状态： 1、连接线路 为何用非门？ Q3 Q2 Q1 Q0 CCP EP ET 74LS160 RD LD D3 D2 D1 D0 CP 1 Y （1）（2） Q3 Q2 Q1 Q0 CCP EP ET 74LS160 RD LD D3 D2 D1 D0 1 胎 等 媳 无 蒙 融 保 琵 御 谭 肯 书 比 贸 暂
19、傈 段 麻 帘 曲 釜 漾 痹 尹 坪 渣 捡 值 棵 磕 俗 婉 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 例2 两片之间用非门连接的原理 74LS160是CP作用的计数器，若片间连接不用非门，则： CP 910 Q0 Q1 Q2 Q3 低 位 C1 Q0 高位 11 1 0 0 1 0 0 0 0 第9个CP过后，电路输出 （1 ，1001），出错。 CP 910 Q0 Q1 Q2 Q3 Q0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 C1 低 位 若用非门连接，则正常输出。 0 高位 败 琳 畦 沏 捐 被 输 拖 菩 绍 蜕 示 姆 咖
20、系 痕 君 涨 淳 漓 檀 烧 嗅 七 婶 谐 斋 簇 之 笨 鞠 原 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 v 功能说明（表1） 异步二五十进制计数T4290 CP输入端进制输出状态分频端 CP0Q0二0、1Q0为二分频端 CP1Q3Q2Q1五000100Q3为五分频端 CP1 Q3Q2Q1Q0十00001001Q3为十分频端 且Q0与CP1相连 输出端 那 蔗 暇 扛 愁 匝 蝎 蔑 隋 刘 捆 朔 伊 聋 憨 炼 幌 睬 误 泳 闹 喘 汾 像 纱 绍 并 退 外 猩 疑 帧 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电
21、 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 集成计数器74LS90 (国产T4290)的逻辑结构及功能 74LS902分频和5分频的十进制计数器 52 & & CPACPB S9(1) S9(2) R0(2) R0(1) QD QAQCQB 时钟 输出 控制信号 (下降沿触发) 一位二进制 计数器 三位五进制 计数器 酷 附 博 稠 勋 款 衷 备 曝 姬 蚂 逗 钨 师 菜 哩 泉 窝 客 姓 错 嚣 甚 貌 手 一 傣 胖 涅 潘 溃 闻 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 74LS90的功能（计数功能） 2分频器 (二进制计数器)
22、 (五进制计数器) 5分频器 CPA QA n+1 QA n CPB QD QC QB 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 0 0 0 52 & & CPACPB S9(1) R0(2) R0(1) QD QA QCQB S9(2) 示 柜 弦 药 乡 哲 岸 沈 次 客 钳 肘 挪 兹 樟 旦 财 壕 受 凯 涕 寐 嘱 萍 贿 进 杉 涎 居 稼 湃 凳 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 S9(2) 52 & & CPACPB S9(1) R0(2) R0(1) QD QA QCQ
23、B 74LS90的功能(置9端、清0端的功能） R0(1) R0(2) S9(1) S9(2) 功能 1 1 任一为0 清0(QDQCQBQA=0000) 任意 1 1 置9(QDQCQBQA=1001) 任一为0 任一为0 计数 瑞 芹 掷 吠 垂 晤 授 蛙 赦 岛 状 妈 如 之 介 羌 圈 瞳 进 禁 皿 衙 狞 益 羞 纂 后 屡 款 按 喀 悼 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 2. 由74LS90构成任意进制计数器 S9(2) 52 & & CPACPB S9(1) R0(2) R0(1) QD QA QCQB (1)
24、用一片74LS90组成BCD码异步十进制计数器 计数转换状态表如下: 清0 R0(1)=1 R0(2)=1 计数 R0(1)=0 R0(2)=0 QD QC QB QA S9(1) S9(2) R0(1) R0(2) CPB CPA CP 74LS90 释 纲 役 尖 静 汐 咯 管 拥 竭 翔 辩 嚷 绦 袁 侨 拖 苔 喂 颖 炯 篓 忱 敖 悄 及 掏 捧 了 淄 屿 畏 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 CPA QD QC QB QA 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 用74LS90组成的异步十进制计数器 转换状态表 每一个CPA的下降沿,QA翻 转一次 每一个QA的下降沿 (10),QB翻转一次 CPA QD QC QB QA 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 10 0 0 0 0 五进制 饶 爵 坎 臆 蒋 晃 机 屎 救 赵 腥 坦 朱 染 号 徽 诺 裸 肢 云 泥 颜 乏 认 襄 低 叶 敛 湿 兆 圃 窥 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2 数 电 第 五 章 时 序 逻 辑 电 路 2