180 likes | 395 Views
6.3.3 计 数 器. 1 、 计数器的逻辑功能. 计数器的基本功能是对输入时钟脉冲进行计数 。它广泛用于计数、分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列及进行数字运算等等。 工作特点: 在时钟信号的不断作用下, 电路的状态将按一定的顺序 循环 变化 。因此,可以用电路的 不同状态 表示已经输入的时钟脉冲数目。 把计数循环的状态数称为计数器的 “ 模 ” 数。 把计数器能计到的最大数值称为计数器的 计数容量 。. 二进制计数器. 二进制计数器. 十进制计数器. 十进制计数器. 非二进制计数器. 非二进制计数器. 任意进制计数器. 任意进制计数器.
E N D
6.3.3 计 数 器 1、计数器的逻辑功能 计数器的基本功能是对输入时钟脉冲进行计数。它广泛用于计数、分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列及进行数字运算等等。 工作特点: 在时钟信号的不断作用下,电路的状态将按一定的顺序循环变化。因此,可以用电路的不同状态表示已经输入的时钟脉冲数目。 把计数循环的状态数称为计数器的“模”数。 把计数器能计到的最大数值称为计数器的计数容量。
二进制计数器 二进制计数器 十进制计数器 十进制计数器 非二进制计数器 非二进制计数器 任意进制计数器 任意进制计数器 2、计数器的分类 • 按时钟脉冲输入方式,分为同步和异步计数器 • 按进位体制,分为二进制、十进制和任意进制计数器 • 按逻辑功能,分为加法、减法和可逆计数器 加计数器 • 同步计数器 减计数器 …… 可逆计数器 加计数器 • 异步计数器 减计数器 …… 可逆计数器
异步计数器: 1、异步二进制加法计数器: (1)由T触发器组成,且T=1; (2)若使用上升沿触发的触发器,则: 2、异步二进制减法计数器: (1)由T触发器组成,且T=1; (2)若使用上升沿触发的触发器,则:
Q2Q1Q0 000 001 010 011 加法计数器 111 101 100 110 异步计数器的优缺点: 优点:电路结构简单; 缺点:(1)工作速度很慢; (2)由于各个触发器的动作时间有先有后,在将电路状态译码时容易产生尖峰脉冲噪声(即竞争-冒险现象)。 000 001 010 011 减法计数器 111 101 100 110
(2) 同步计数器: 1、同步二进制加法计数器: (1)由T触发器组成,可以是上升沿触发的也可以是下降沿触发的。 进位输出端C = Q0Q1Q2Q3
C 四位二进制加法计数器时序图: • 计数器的功能:不仅可以计数也可作为分频器。 结论: 十六进制计数器:由于每输入16个计数输入脉冲,在C端就产生一个进位输出脉冲。
(2) 2、同步二进制减法计数器: (1)由T触发器组成,可以是上升沿触发的也可以是下降沿触发的。
3、同步十进制加法计数器: C = Q0Q3
C 同步十进制加计数器的时序图: 思考:十进制减法计数器的状态转换图和时序图是怎样的?
工作模式 0 X X X 同步置 零 1 0 X X 同步预置数 X 1 1 0 1 保持 X 1 1 X 0 保持(C=0) 1 1 1 1 加法计数 典型集成计数器 1、同步四位二进制(十六进制)加法计数器SN74163
74163的主要功能 ◆ 同步清零功能 当R’=0且CLK的到来时,无论其他输入端为何状态,Q3Q2Q1Q0=0000。 ◆ 同步并行置数功能 当R’=1、LD’=0且CLK↑时,Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0。 ◆ 同步二进制加法计数器 当R’=LD’=EP=ET=1时,在CLK的作用下Q3Q2Q1Q0按4位二进制加法的计数规则计数。 ◆ 保持功能 当R’=LD’=1、EP• ET=0时,Q3Q2Q1Q0保持不变。 ◆ 进位信号C C= ET·Q3Q2Q1Q0 只有在ET=1且Q3Q2Q1Q0=1111时,C=1,表明下一个CLK上升沿到来时将会有进位产生。
Q0 Q1 Q2 Q3 C EP 74163 ET LD RD CP D0 D1 D2 D3 Q3Q2Q1Q0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 × × × × 实现二进制加法计数功能: 计数 1 1 1 CLK 1
工作模式 X 0 X X X 异步置 零 1 0 X X 同步预置数 X 1 1 0 1 保持 X 1 1 X 0 保持(C=0) 1 1 1 1 加法计数 2、同步十进制加法计数器SN74160 注:逻辑符号和引脚排列与74163完全相同
小 结 作 业 掌握计数器的分类及特点。 掌握集成计数器74LS163、74LS160的逻辑功能。 补充:查阅集成手册看懂74LS191、74LS190的逻辑功能。