数字电路基础_D05-04A同步计数器new

1、5.4计数器 5.4.1计数器的分类 计数器在数字系统中应用十分广泛，不仅能统计输入脉冲的个数，还可以用作分频、定时、 产生节拍脉冲等等。 计数器种类很多，如果按时钟信号的触发方式分类，可分为同步计数器和异步计数器两大类； 如果按计数中计数值的变化趋势来分类，可分为加法计数器和减法计数器。随着计数 脉冲的输入；计数值既可以增加又可以减少的计数器称为可逆计数器； 如果按计数器中数字的编码方式分类小可分成二进制计数器、二一十进制计数器(如 842lBCD码十进制计数据)、循环码计数器等。 如果按能计数的最大值来区分，又有七进制计数器、六十进制计数器等等。 5.4.2同步计数器 目前常用的同步计数器

2、芯片主要为二进制和十进制计数器。 1. 4位同步二进制加法计数器在图5-2-l的基础上，增加一些控制电路，就得到中规模集成的4位同步二进制加法计数器74LSl61，74LSl61除了具有二进制加法计数器功能外，还具有预置数、保持和异步置零等附加功能，其逻辑电路图及逻辑符号图如图5-4-l所示。 由图中可知： 端为异步置0 (清零)端，只要0各触发器均被清0，计数器输出Q3Q2QlQ0 0000。不清零时应使=1 CP经G2反相，故各触发器均由CP上升沿触发。 DoD3为数码输入端；QOQ3为计数器输出端；CO为进位输出端。 更为预置数控制端。 在CP触发后，数据分别存入各触发器，使该计数器可以

3、预置数据。不预置数时应使1。 Sl、S2为工作方式控制端。 上述功能归纳成表5-4-1。 除74LSl61外，CC40161也完成上述逻辑功能，而且引脚排列也相同。此外，74LSl63的功能也与上述基本相同，但是采用同步置位的方式，在出现低电平后，要等CP信号到达后，才能使触发器置位，而异步置位方式不受CP的限制。 例5-4-1分析图542所示的由4片74LSl61构成的连接图，指出其工作过程和逻辑功能。解: n片74LSl61按这种方式连接，可扩展成4n位二进制程序计数器。例5-4-2分析图5-4-3，指出其分频比，当CP的频率为40kHz时，Z的频率为多少?解 : 图5-4-3为两片74L

4、Sl61级联组成的计数分频电路。由片(1)的进位输出控制片(2) 的工作方式，并由片(2)的进位输出取反作为两片的置数控制信号。片(2)的进位输出产生电路的输出Z。 为分析方便，假定两片的置数信号为0，片(1)、片(2)分别置人D3D2D1Do1100和 1001。片(1)开始计数，输人4个CP脉冲后，片（1）的进位输出为1，此时片(2)开始从1001到1010计数。由于片(1)置数控制信号由片(2)的进位输出取反生成，输入第5个CP脉冲后，片(1)从0000开始到1111计数，经过16个CP脉冲后，片（1)的进位输出为l，片(2)计数从1010 至l011。 因为片(2)为七进制计数器，故两

5、片组成N4十6x16100的计数器，即为100进制计数器。 分频比100。 CP的频率为40kHz时，Z的频率为400Hz。 2同步十进制加法计数器例5-4-3分析图5-4-4，指出该电路工作； 解 （ P187 ）各厂家生产的可预置十进制同步计数器74LSl60、CC40160等中规模集成片均按8421BCD的规律计数，并采用异步清零。其逻辑符号图引脚与图5-4-l逻辑符号图一致，功能表和表5-4-l相同。74LSl60的主干电路如图5-4-5所示。除了上述8421BCD码十进制同步计数器以外，还有其他BCD码(如2421BCD、余3BCD等)的同步十进制计数器，因其基本原理和分析方法与上述类似，不再赘述， 3同步可逆计数器 前面讨论的都是随着计数脉冲的依次输入而不断加一的加法计数器。实际上还有随着计数脉冲的输入而不断减一的减法计数器，如CCl4526、CCl4522等集成电路芯片。还有既能递加计数、又能递减计数的可逆计数器，或称加减计数器。下面以同步二进制可逆计数器为例，分析递减计数和可逆计数的工作原理。 图5-4-6为4位同步二进制可逆计数器(单时钟输入)74LSl91的逻辑电路图及逻辑符号图。 图5-4-6只有一个时钟信号输入端，电