采用中规模集成器件实现任意模值计数器

1、四、采用中规模集成器件实现任意模值计数器四、采用中规模集成器件实现任意模值计数器 我们在这里要解决的问题是：我们在这里要解决的问题是： 如何用一个中规模如何用一个中规模N 进制的计数器，实现一个进制的计数器，实现一个M进进制的计数器制的计数器 （NM）？）？ 实际上就是一个实际上就是一个多余的状态如何取掉的问题多余的状态如何取掉的问题。以前。以前我们曾经讲过一些，有两种方法：我们曾经讲过一些，有两种方法：清除法清除法和和置位法置位法 1、清除法、清除法 计数器可以计计数器可以计N个状态，实际只有个状态，实际只有M个状态（个状态（MN）则当第则当第M+1个状态出现时，我们使清零端有效，强迫计个状

2、态出现时，我们使清零端有效，强迫计数器回到最初的数器回到最初的0状态，就可以实现状态，就可以实现M进制计数器。进制计数器。 例例7-14 应用应用4位二进制同步计数器实现模位二进制同步计数器实现模10计数计数 解：解： 直接看图直接看图 我们就可以明白我们就可以明白 设计方法。设计方法。为什么要用一个为什么要用一个基本触发器处理基本触发器处理清零信号？清零信号？保证在此次保证在此次CP=1期间，一直清零，不会因有的触发期间，一直清零，不会因有的触发器清零速度快而使清零信号失效，影响其他触发器清零。器清零速度快而使清零信号失效，影响其他触发器清零。 例题：利用多个例题：利用多个74LS160实现

3、高位数计数分频实现高位数计数分频 2、置入法、置入法 置入法的基本原理是：当计数达到某一特定值时，使置入法的基本原理是：当计数达到某一特定值时，使计数器的置位允许端有效（通常为低电平），数据输入端计数器的置位允许端有效（通常为低电平），数据输入端等于要置入的数据，在下一个时钟沿到来时，置入新数据，等于要置入的数据，在下一个时钟沿到来时，置入新数据，以此跳过多余的状态。以此跳过多余的状态。 例例7-15 用用4位二进制同步计数器位二进制同步计数器74LS161，实现模，实现模10计数分频。计数分频。 右图实现的是右图实现的是6 15计数，计数计数，计数值为值为15时，做好置时，做好置数准备，下一

4、时钟数准备，下一时钟上升沿到来时，置上升沿到来时，置入入6。置入值置入值 = 2n - M n=4, M=10 例例7-16 用用74LS161设计模设计模12计数分频，要求包含计数分频，要求包含0000状态。状态。 书中的电路是在书中的电路是在0000出现后，做好置数准备，置入值出现后，做好置数准备，置入值为为5 （2n-M+1），即循环），即循环0、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。 前面的方法得到的前面的方法得到的12分频输出波形不是对称的，下面分频输出波形不是对称的，下面的电路输出的对称方波。的电路输出的对称方波。 设计思路是将设计思路是将16进制计数（进制计数（0-15），

5、分为两个），分为两个8进制进制计数（计数（0-7）和（）和（8-15），将要求的模值（），将要求的模值（12）也分为两）也分为两半（半（6和和6）。）。 用置位法，在用置位法，在0-7中取掉中取掉1、2，在，在8-15中取掉中取掉9、10，构成一个包含构成一个包含0000 的输出方波的模的输出方波的模12计数分频器。利用计数分频器。利用0-7 和和8-15两组只有两组只有Q3Q2Q1Q0中的中的Q3不同的特点，可以不同的特点，可以方便地改变置入数值（方便地改变置入数值（0011 或或1011）。）。 如图：如图： 计数值为计数值为0000，此后将置入，此后将置入0011。 计数值为计数值为10

6、00，此后将置入，此后将置入1011。 例例7-17 应用应用74LS290 二二-五进制异步计数器，实现五进制异步计数器，实现模模7计数分频。计数分频。解：解： 首先将首先将LS290接为十接为十进制计数器。进制计数器。 LS290只有置只有置0端和置端和置9端，都是异步置位，立即端，都是异步置位，立即见效。本例利用它的置见效。本例利用它的置9端，端，在计数值等于在计数值等于6的一刹那，的一刹那，完成置完成置 9 操作，跨过了操作，跨过了6、7、8三个状态，实现模三个状态，实现模7计数分频。计数分频。 如果逢如果逢7置置0，也同样，也同样可以实现模可以实现模7计数分频。计数分频。 3、用移位

7、寄存器实现任意模值、用移位寄存器实现任意模值M的计数分频（自学）的计数分频（自学） 简要说明：（以简要说明：（以D触发器构成的移位寄存器为例）触发器构成的移位寄存器为例） 移位寄存器中间各级是首尾相连的，如果将最后一移位寄存器中间各级是首尾相连的，如果将最后一级的级的同相输出同相输出Q与第一级的输入与第一级的输入D相连相连，就称为，就称为环形计数环形计数器器。如果将最后一级的。如果将最后一级的反相输出反相输出/Q与第一级的输入与第一级的输入D相连相连，则构成则构成扭环计数器扭环计数器。 无论是环形计数器、还是扭环计数器。它们移动的无论是环形计数器、还是扭环计数器。它们移动的内容是由置数方式置入的，置入的数据不同，移动的内内容是由置数方式置入的，置入的数据不同，移动的内容就不同，反映在各个触发器输出端容就不同，反映在各个触发器输出端QQQQ的状态变换的状态变换规律就不同，从而实现不同的计数功能。规律就不同，从而实现不同的计数功能。 注意：移位寄存器实现计数器功能时，相邻状态之注意：移位寄存器实现计数器功