【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 持 右移 (從 Q0向右移動(dòng) ) 左移 (從 Q3向左移動(dòng) ) 并行輸入 RD CP S1 S0 功 能 ? ? ? 74LS194功能表 UCC Q0 Q1 Q2 Q3 S1 S0 CP 16 15 14 13 12 11 10 9 74LS194 1 3 4 5 6 7 8 2 D0 D1 D2 D3 DSR DSL RD GND 計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)器是數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)中廣泛應(yīng)用的一種邏輯部件，可累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)，可用于定時(shí)、分頻、時(shí)序控制等。 分類(lèi) 加法計(jì)數(shù)器 減法計(jì)數(shù)器 可逆計(jì)數(shù)器 (按計(jì)數(shù)功能 ) 異步計(jì)數(shù)器 同步計(jì)數(shù)器 (按計(jì)數(shù)脈沖引入方式 ) 二 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 十 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 (按計(jì)數(shù)制 ) 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 按二進(jìn)制的規(guī)律累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)，它也是構(gòu)成其它進(jìn)制計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)。要構(gòu)成 n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需用 n個(gè)具有計(jì)數(shù)功能的觸發(fā)器。 1. 異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 異步計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)脈沖 C不是同時(shí)加到各位觸發(fā)器 。最低位觸發(fā)器由計(jì)數(shù)脈沖觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，其他各位觸發(fā)器有時(shí)需由相鄰低位觸發(fā)器輸出的進(jìn)位脈沖來(lái)觸發(fā)，因此各位觸發(fā)器狀態(tài)變換的時(shí)間先后不一，只有在前級(jí)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后 ,后級(jí)觸發(fā)器才能翻轉(zhuǎn)。 二 進(jìn) 制 數(shù) Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1 8 0 0 0 脈沖數(shù) (CP) 二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表 從狀態(tài)表可看出： 最低位觸發(fā)器來(lái) 一個(gè)脈沖就翻轉(zhuǎn) 一次， 每個(gè)觸發(fā) 器由 1變?yōu)? 0 時(shí)， 要產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào) , 這個(gè)進(jìn)位信號(hào)應(yīng) 使相鄰的高位觸 發(fā)器翻轉(zhuǎn)。 1 0 1 0 當(dāng) J、 K=1時(shí)，具有計(jì)數(shù)功能，每來(lái)一個(gè)脈沖觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)一次 . 清零 RD Q J K Q Q0 FF0 Q J K Q Q1 FF1 Q J K Q Q2 FF2 CP 計(jì)數(shù)脈沖 三位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 在電路圖中 J、 Ｋ 懸空表示 J、 K=1 下降沿 觸發(fā)翻轉(zhuǎn) 每來(lái)一個(gè) CP翻轉(zhuǎn)一次 當(dāng)相鄰低位觸發(fā)器由 1變 0 時(shí)翻轉(zhuǎn) 異步二進(jìn)制加法器工作波形 2分頻 4分頻 8分頻 每個(gè)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)的時(shí)間有先后，與計(jì)數(shù)脈沖不同步 CP 1 2 3 4 5 6 7 8 Q0 Q1 Q2 用 D觸發(fā)器構(gòu)成三位二進(jìn)制異步加法器 ？ ？ 若構(gòu)成減法計(jì)數(shù)器 CP又如何連接？ 各觸發(fā)器 CP應(yīng)如何連接？ 各 D觸發(fā)器已接成 T180。觸發(fā)器，即具有計(jì)數(shù)功能 CP 清零 RD Q D Q Q0 F0 Q D Q Q1 FF1 Q D Q Q2 FF2 2. 同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器線路聯(lián)接簡(jiǎn)單。 各觸發(fā)器是逐級(jí)翻轉(zhuǎn)，因而工作速度較慢。 同步計(jì)數(shù)器： 計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)接到各位觸發(fā)器，各觸發(fā)器狀態(tài)的變換與計(jì)數(shù)脈沖同步。 同步計(jì)數(shù)器由于各觸發(fā)器同步翻轉(zhuǎn)，因此工作速度快。但接線較復(fù)雜。 同步計(jì)數(shù)器組成原則 : 根據(jù)翻轉(zhuǎn)條件 ,確定觸發(fā)器級(jí)間連接方式 —找出J、 K輸入端的聯(lián)接方式。 二 進(jìn) 制 數(shù) Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1 8 0 0 0 脈沖數(shù) (CP) 二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表 從狀態(tài)表可看出： 最低位觸發(fā)器 FF0每來(lái)一個(gè)脈沖就翻轉(zhuǎn)一次； FF1：當(dāng) Q0=1時(shí)，再來(lái)一個(gè)脈沖則翻轉(zhuǎn)一次； FF2：當(dāng) Q0=Q1= 1時(shí)，再來(lái)一個(gè)脈沖則翻轉(zhuǎn)一次。 計(jì)數(shù) 脈沖數(shù) 二進(jìn)制數(shù) 十進(jìn) 制數(shù) Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 計(jì)數(shù) 脈沖數(shù) 二進(jìn)制數(shù) 十進(jìn) 制數(shù) Q3 Q2 Q1 Q0 9 10 11 12 13 14 15 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 9 10 11 12 13 14 15 16 0 0 0 0 0 四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表 四位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器級(jí)間連接的邏輯關(guān)系 由 J、 K端邏輯表達(dá)式，可得出四位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的邏輯電路。 觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)條件 J、 K端邏輯表達(dá)式 J、 K端邏輯表達(dá)式 FF0 每輸入一 C翻一次 FF1 FF2 FF3 J0 =K0 =1 Q0 =1 J1 =K1 = Q0 Q1 = Q0 = 1 J2 =K2 = Q1 Q0 Q2 = Q1 = Q0 = 1 J3 =K3= Q2 Q1 Q0 J0 =K0 =1 J1 =K1 = Q0 J2 =K2 = Q1 Q0 J3 =K3 = Q2 Q1 Q0 （加法） （減法） 計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)加到各位觸發(fā)器上， 當(dāng)每個(gè)到來(lái)后 觸發(fā)器狀態(tài)是否改變要看 J、 K的狀態(tài)。 Q QFF3 Q QFF2 Q QFF1 Q QFF0 Q3 Q2 Q0 Q1 DRCP J K J K J K J K 由主從型 JK 觸發(fā)器組成的同步四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 最低位觸發(fā)器FF0每一個(gè)脈沖就翻轉(zhuǎn)一次； FF1：當(dāng) Q0=1時(shí)，再來(lái)一個(gè)脈沖則翻轉(zhuǎn)一次； FF2：當(dāng) Q1=Q0= 1時(shí)，再來(lái)一個(gè)脈沖則翻轉(zhuǎn)一次。 FF3： 當(dāng) Q2=Q1 = Q0=1 時(shí)再來(lái)一 個(gè)時(shí)鐘 FF3翻轉(zhuǎn)。 74LS161型四位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 (a) 外引線排列圖； (b) 邏輯符號(hào) A0 A1 A3 A2 UCC:16 GND:8 EP ET CP LD RD 3 4 5 6 11 12 13 14 15 Q0 Q3 Q1 Q2 RCO 74LS161 7 10 2 9 1 A0 1 CP 2 3 4 RCO 5 A3 6 EP 7 GND 8 9 11 10 12 13 14 15 16 +UCC 74LS161 LD A1 A2 ET Q0 Q3 Q1 Q2 RD (a) (b) 0 1 1 1 1 ? ? 1 1 0 ? ? 0 RD CP EP ET ? ? ? 表 74LS161型 同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的 功能表 ? ? ? 0 1 1 1 LD 輸 入 輸 出 Q3 Q2 Q1 Q0 A3 A2 A1 A0 ? d3 d2 d1 d0 ? ? ? d3 d2 d1 d0 計(jì) 數(shù) 保 持 保 持 0 0 0 0 例 :分析圖示邏輯電路的邏輯功能 ,說(shuō)明其用處。 設(shè)初始狀態(tài)為“ 000”。 RD Q J K Q Q0 FF0 Q J K Q Q1 FF1 Q J K Q Q2 FF2 CP 計(jì)數(shù)脈沖 解： 1. 寫(xiě)出 各觸發(fā)器 J、 K端和 CP端的邏輯表達(dá)式 CP0= CP K0 =1 J0 =Q2 K1 =1 J1 =1 CP1= Q0 J2=Q0Q1 K2 =1 CP2= CP RD Q J K Q Q0 FF0 Q J K Q Q1 FF1 Q J K Q Q2 FF2 CP 計(jì)數(shù)脈沖 解：當(dāng)初始狀態(tài)為“ 000‖時(shí)， 各觸發(fā)器 J、 K端和 C端的電平 為 CP0= CP=0 K0 =1 J0 =Q2=1 K1 =1 J1 =1 CP1= Q0=0 J2=Q0Q1=0 K2 =1 CP2= CP=0 RD Q J K Q Q0 FF0 Q J K Q Q1 FF1 Q J K Q Q2 FF2 CP 計(jì)數(shù)脈沖 0 1 1 1 1 1 CP J2=Q0Q1 K2 =1 J1 = K1 =1 K0 =1 J0 =Q2 Q2 Q1 Q0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 0 0 0 由表可知，經(jīng) 5個(gè)脈沖循環(huán)一次， 為五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 ，分析其狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程 CP1= Q0 由于計(jì)數(shù)脈沖沒(méi)有同時(shí)加到各位觸發(fā)器上，所以為 異步計(jì)數(shù)器 。 異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作波形 CP 1 2 3 4 5 Q0 Q1 Q2 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器： 計(jì)數(shù)規(guī)律：“逢十進(jìn)一”。它是用 四位二進(jìn)制數(shù) 表示對(duì)應(yīng)的 十進(jìn)制數(shù) ，所以又稱(chēng)為二 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 四位二進(jìn)制可以表示十六種狀態(tài)，為了表示十進(jìn)制數(shù)的十個(gè)狀態(tài)，需要去掉六種狀態(tài)，具體去掉哪六種狀態(tài)，有不同的安排，這里僅介紹廣泛使用 8421編碼的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表 二進(jìn)制數(shù) Q3 Q2 Q1 Q0 脈沖數(shù) (CP) 十進(jìn)制數(shù) 0 1 2 3 4