【正文】 S1 S0 DR74LS194 DIL ? ? 1 1 CP 1 0 0 0 用 74194構(gòu)成環(huán)型計數(shù)器： 有 N種有效狀態(tài) ,有 2N N種無效狀態(tài)，無自啟動能力 。 32 例：用 74194構(gòu)成 M = ?的計數(shù)器。 Q0Q1Q2Q3 0000 1000 0001 0011 1100 1110 0111 1111 有效循環(huán) 此為循環(huán)碼 35 用 74194構(gòu)成 扭環(huán)型 計數(shù)器： Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 DIR S1 S0 DR74LS194 DIL ? 0 1 CP ? ? ? ? 1 36 例 . M=? Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 DIR S1 S0 DR74LS194 DIL ? 0 1 CP ? ? ? ? 1 M=6 37 例 2. M=？ ? 0 1 Q0 Q1 Q3 Q2 D0 D1 D3 D2 DIR S1 S0 DR74LS194 DIL 0 1 CP ? ? ? ? Q0 Q1 Q3 Q2 D0 D1 D3 D2 DIR S1 S0 DR74LS194 DIL ? ? ? ? ? 1 ? ? ? 清零 M=14 38 例 3. M=? Q0 Q1 Q3 Q2 D0 D1 D3 D2 DIR S1 S0 DR74LS194 DIL ? 0 1 CP ? ? ? ? amp。 并行輸入－并行輸出 ( 雙向 ) 并行輸入－串行輸出 74LS16 74LS166，等。 串行輸入－串行輸出 74LS91，等。 每當 Q2由 1變 0， FF3向相反的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次。 由時序圖可以看出 ， Q0、 Ql、 Q Q3的周期分別是計數(shù)脈沖 (CP)周期的 2倍 、 4倍 、 8倍 、 16倍 ， 因而計數(shù)器也可作為分頻器 。 工作原理： D觸發(fā)器也都接成 T’ 觸發(fā)器 。 它也同樣具有分頻作用 。 在異步計數(shù)器中 ， 高位觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)必須在相鄰觸發(fā)器產(chǎn)生進位信號 （ 加計數(shù) ） 或借位信號 （ 減計數(shù) ） 之后才能實現(xiàn) ， 所以工作速度較低 。 23 1 0Q Q00 0 0 11 1 1 11 1 0 11 0 1 11 0 0 10 1 110 0 110 1 010 0 001 1 101 1 001 0 101 0 000 1 100 1 000 0 1CPQ0Q1Q2Q348 2．二進制同步計數(shù)器 （ 1） 二進制同步加法計數(shù)器 由于該計數(shù)器的翻轉(zhuǎn)規(guī)律性較強，只需用 “ 觀察法 ” 就可設(shè)計出電路： 因為是 “ 同步 ” 方式 ， 所以將所有觸發(fā)器的CP端連在一起 ，接計數(shù)脈沖 。若用 JK觸發(fā)器實現(xiàn)，選擇適當?shù)?JK信號。21KFFamp。計數(shù)脈沖RQamp。 所以選 J0=K0=1。 所以選 J1=K1= Q0 。所以選 J2=K2= Q0Q1 FF3： 當 Q0Q1Q3=1１１時 ， 來一個 CP， 向相反的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次 。 ? （ 3） 二進制同步可逆計數(shù)器 51 當控制信號 X=1時 ， FF1～ FF3中的各 J、 K端分別與低位各觸發(fā)器的 Q端相連 ， 作加法計數(shù) 。 實現(xiàn)了 可逆計數(shù)器 的功能 。amp。amp。amp。≥1 ≥1 ≥1X 加/ 減控制信號Q52 3． 集成二進制計數(shù)器舉例 （ 1） 4位二進制同步加法計數(shù)器 74161 RC1amp。Q∧1J 1Kamp?！?3Qamp。RC1∧1J 1Kamp?！?2Qamp。RC1∧1J 1Kamp?！?1Qamp。RC1∧1J 1Kamp。≥10Q0D1amp。 amp。amp。 ? 74161具有以下功能： ③ 計數(shù) 。 RCO為進位輸出端 。 41 2 3 5 6 71516CP D0D1D2G N DQ3Q2Q1V c c74 1 618910111214 13RD3DDLEPETQ 0R C O54 QCPQ0Q21Q3LDRDDD0D21D3EPETR C O12 13 14 15 0 1 20清零異步 同步置數(shù)加法計數(shù) 保持55 （ 2） 4位二進制同步可逆計數(shù)器 74191 LD3Q2QD / UENCP0D1D2D3DRC OM A X / M IN1Q0Q741 9141 2 3 5 6 71516V c c741 918910111214 133D0Q1 G N DD 1 EN D / UQ 3Q2QD2LDMAX/MINRC OCP0D∧56 第二十一講 十進制計數(shù)器； N進制計數(shù)器 課題 ：十進制計數(shù)器； N進制計數(shù)器 課時安排 ：２ 重點 ： N進制計數(shù)器的獲得 難點 ：二 五 十進制計數(shù)器構(gòu)成不同編碼的十進制計數(shù)器 教學目標 ：使同學掌握 MSI計數(shù)器的級聯(lián)及大容量 N進制計數(shù)器的實現(xiàn)方法， 教學過程 ： 一、十進制計數(shù)器 同步十進制加法計數(shù)器 異步十進制加法計數(shù)器 集成十進制計數(shù)器 （ 1）同步十進制加法計數(shù)器 74160 （ 2）二五十進制異步計數(shù)器 74290 二、集成計數(shù)器應(yīng)用 計數(shù)器級聯(lián) （ 1）、同步級聯(lián) （ 2）、異步級聯(lián) （ 3）、以計數(shù)器輸出端做為進位 /借位輸出進行級聯(lián) 用 M進制集成計數(shù)器構(gòu)成 N進制計數(shù)器 （ 1） NM （ 2） NM 57 二、非二進制計數(shù)器 N進制計數(shù)器又稱模 N計數(shù)器 。 非二進制計數(shù)器中最常用的是十進制計數(shù)器 。amp。 amp。 （ 1）寫出驅(qū)動方程： 10 ?J 10 ?KnnJ 031 ? nQK 01 ?nnJ 012 ? nnK 012 ?nnn QJ 0123 ? n03 QK ?59 然后將各驅(qū)動方程代入 JK觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器的次態(tài)方程： （ 2）轉(zhuǎn)換成次態(tài)方程： 先寫出 JK觸發(fā)器的特性方程 : nnJ 031 ?10 ?J 10 ?KnQK 01 ?nnJ 012 ? nnK 012 ?nnn QJ 0123 ? n03 QK ?nnn QKQJQ ??? 1nnnn KQJQ 0000010 ????nnnnnnnn KQJQ 10103111111 ?????nnnnnnnnn QKQJQ 202201222212 ?????nnnnnnnnn QKQJQ 303012333313 ?????60 （ 3） 作狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 。 61 （ 4） 作狀態(tài)圖及時序圖 。 可見 ， 該計數(shù)器能夠自啟動 。 而在 8421BCD碼計數(shù)器中只用了 10種 ， 稱為有效狀態(tài) 。 當由于某種原因 ， 使計數(shù)器進入無效狀態(tài)時 ， 如果能在時鐘信號作用下 ， 最終進入有效狀態(tài) ， 我們就稱該電路具有 自啟動 能力 。 ） 用前面介紹的異步時序邏輯電路分析方法對該電路進行分析： （ 1） 寫出各邏輯方程式 。 ） CP1=Q0 （ 當 FF0的 Q0由 1→ 0時 ， Q1才可能改變狀態(tài) 。64 1J1KC12Q1QCPFF3R∧1KFF21JC1R∧1KFF1Q1J0C1R∧R0FF∧1JC11KQ31CR計數(shù)脈沖清零脈沖Q Q Q Qamp。 設(shè)初態(tài)為 Q3Q2Q1Q0=0000， 代入次態(tài)方程進行計算 ， 得狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 。 ? 74161具有以下功能： ③ 計數(shù) 。 RCO為進位輸出端 。 41 2 3 5 6 71516CP D0D1D2G N DQ3Q2Q1V c c74 1 618910111214 13RD3DDLEPETQ 0R C O69 （ 2） 二 —五 —十進制異步加法計數(shù)器 74290 二進制計數(shù)器的時鐘輸入端為 CP1， 輸出端為 Q0； 五進制計數(shù)器的時鐘輸入端為 CP2， 輸出端為 Q Q Q3。 如果將 Q0與 CP2相連 ， CP1作時鐘脈沖輸入端 ， Q0～ Q3作輸出端 ， 則為 8421BCD碼十進制計數(shù)器 。 amp。 3 Q 0 Q 1 Q Q 2 2 0(1) R 0(2) R 9(1) R 9(2) 1 CP R 70 74290的功能： ① 異步清零 。 ② 異步置數(shù) （ 置 9） 。 1．計數(shù)器的級聯(lián) 3Q2QETCP0D1D2D3DRC O1Q0Q741 61( 1)∧EPRD DLD13 D D3DCPQ Q0∧0RC O741 61( 2)L21ETQDQR 2DEP111計數(shù)脈沖清零脈沖013 2Q Q Q Q457 6Q Q Q Q72 （ 2） 異步級聯(lián) 例：用兩片 74191采用異步級聯(lián)方式構(gòu)成 8位二進制異步可逆計數(shù)器 。 例：如用兩片 74290采用異步級聯(lián)方式組成的二位8421BCD碼十進制加法計數(shù)器。了解順序脈沖發(fā)生器； 了解序列信號發(fā)生器 教學過程 ： 一、用 M進制集成計數(shù)器構(gòu)成 N進制計數(shù)器 NM （ 1）清零法 （ 2）置數(shù)法 NM （ 1）用整體清零法或置數(shù)法 （ 2）乘數(shù)法 二、順序脈沖發(fā)生器 移位型脈沖計數(shù)器 計數(shù)器加譯碼器 三、序列信號發(fā)生器 75 2．組成任意進制計數(shù)器 （ 1） 異步清零法 異步清零法適用于具有異步清零端的集成計數(shù)器 。 QDQ1∧07 4 1 6 0Q32Q3DETQ10Q211CPL D31DQEPQ計數(shù)脈沖R C O20DRDamp。 例：用集成計數(shù)器 74163和與非門組成的 6進制計數(shù)器。013 2Q Q Q Q3Q00 1 0000 0 000 1 1Q00 0 1Q1Q01 0 0201 0 177 （ 3）異步預置數(shù)法 異步預置數(shù)法適用于具有異步預置端的集成計數(shù)器。 LD3Q2QD / UENCP0D1D2D3DRC OM A X / M IN1Q0Q741 91∧00計數(shù)脈沖amp。 例：用集成計數(shù)器 74160和與非門組成的 7進制計數(shù)器。 先將兩芯片采用同步級聯(lián)方式連接成 100進制計數(shù)器 ， 然后再用異步清零法組成了 48進制計數(shù)器 。 3Q2QETCP0D1D2D3DR C O1Q0Q74 1 60 (1 )∧EPR D DLD13 D D3DCPQ Q0∧0R C O 74