项目四 数字电子钟的制作-单元3 任意进制计数器ppt课件

1、读一读读一读: : 集成四位二进制同步计数器和集成四位二进制同步计数器和8421BCD8421BCD码十进码十进制计数器是功能较完善的计数器，用它可组成恣意制计数器是功能较完善的计数器，用它可组成恣意进制的计数器，组成的方法有两种，一种方法叫反进制的计数器，组成的方法有两种，一种方法叫反响归零法，也叫复位法，另一种方法叫置位法。响归零法，也叫复位法，另一种方法叫置位法。 1. 1.复位法复位法 所谓复位法，就是利用集成计数器的置所谓复位法，就是利用集成计数器的置0 0功能功能来构成恣意进制来构成恣意进制 的计数器。当计数器从的计数器。当计数器从0 0开场计数时，假设到第开场计数时，假设到第N

2、N个个CPCP脉冲后，通脉冲后，通 过反响电路控制计数器的异步置过反响电路控制计数器的异步置0 0端，使之强迫回端，使之强迫回零，那么即可构成零，那么即可构成 N N进制计数器。进制计数器。 2 2置位法置位法 置位法是利用集成计数器的置数控制端置位法是利用集成计数器的置数控制端 的的置位作用来改动置位作用来改动 计数器回零周期的，由前所述当计数器回零周期的，由前所述当 =0 =0、且有、且有CPCP时钟脉冲上升沿时钟脉冲上升沿 时，时，74LS16174LS161可将输入端的数据并行置入到输出端可将输入端的数据并行置入到输出端。 假设要想用假设要想用74LS16174LS161构成构成N N

3、进制计数器，当进制计数器，当N-1N-1个脉冲到来时，个脉冲到来时， 可经过门电路使可经过门电路使 =0 =0，当第，当第N N个时钟脉冲到来时个时钟脉冲到来时，计数器会将输，计数器会将输 入端的入端的D3D2D1D0=0000D3D2D1D0=0000，置到输出端。这种方法叫，置到输出端。这种方法叫置全零法。置全零法。 N进制计数器进制计数器LDLDLD1 1、用同步清零端或置数、用同步清零端或置数端归零构成端归零构成N N进制计数器进制计数器2 2、用异步清零端或置数、用异步清零端或置数端归零构成端归零构成N N进制计数器进制计数器1写出形状SN-1的二进制代码。2求归零逻辑，即求同步清零

4、端或置数控制端信号的逻辑表达式。3画连线图。1写出形状SN的二进制代码。2求归零逻辑，即求异步清零端或置数控制端信号的逻辑表达式。3画连线图。利用集成计数器的清零端和置数端实现归零，从而构成按自然态序进展计数的N进制计数器的方法。在前面引见的集成计数器中，清零、置数均采用同步方式的有74LS163；均采用异步方式的有74LS193、74LS197、74LS192；清零采用异步方式、置数采用同步方式的有74LS161、74LS160；有的只具有异步清零功能，如CC4520、74LS190、74LS191；74LS90那么具有异步清零和异步置9功能。做一做做一做:用74LS163来构成一个十二进制

5、计数器。1写出形状SN-1的二进制代码。3画连线图。 CO LD CR Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 CTT CTP CP&11(a) 用 同 步清 零 端 CR 归 零 74LS163nnnNNQQQPPPPLDCR013111111,SN-1S12-1S1110112求归零逻辑。D0D3可随意处置可随意处置D0D3必需都接必需都接0 CO LD CR Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 CTT CTP CP&11(b) 用同 步 置 数 端 LD 归 零 74LS163用74LS197来构成一个十二进制计数器。1写出形状SN的二进制代码。3画连

6、线图。nnNNQQPPPPLDCTCR23112,/SNS1211002求归零逻辑。D0D3可随意处置可随意处置D0D3必需都接必需都接0 CT/LD CR CP1 CP0 Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3&1(a) 用异步清零端 CR 归零CP 74LS197CP CP1 CP0 CT/LD CR Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3&1(b) 用异步置数端 CT/LD 归零 74LS197用74LS161来构成一个十二进制计数器。nnQQCR23SNS121100D0D3可随意处置可随意处置D0D3必需都接必需都接0 CO LD CR Q0 Q1 Q

7、2 Q3 D0 D1 D2 D3 CTT CTP CP&11(a) 用异步清零端 CR 归零 74LS161用 异 步 清 零 端CR归 零用 同 步 置 数 端LD归 零SN-1S111011nnnQQQLD013 CO LD CR Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 CTT CTP CP&11(b) 用同步置数端 LD 归零 74LS1614 4、计数器容量的扩展、计数器容量的扩展异步计数器普通没有专门的进位信号输出端，通常可以用本级的高位输出信号驱动下一级计数器计数，即采用串行进位方式来扩展容量。 CP1 Q0 Q1 Q2 Q3 S9A S9B R0A R0B

8、 CP1 CPCP0 74LS90(个位)N1=10 Q0 Q1 Q2 Q3 S9A S9B R0A R0BCP0 74LS90(十位)N2=10 CP1 Q0 Q1 Q2 Q3 CP1 CPCP0 74LS90(个位) Q0 Q1 Q2 Q3CP0 74LS90(十位) S9A S9B R0A R0B S9A S9B R0A R0B&读一读：读一读： 用集成十进制计数器构成恣意进制计用集成十进制计数器构成恣意进制计数器的方法有两种：一是用触发器和门电路数器的方法有两种：一是用触发器和门电路构成；二是用集成计数器构成。构成；二是用集成计数器构成。 CC4518 CC4518为集成十进制

9、为集成十进制BCDBCD码计数器码计数器，内部含有两个独立的十进制计数器，两个，内部含有两个独立的十进制计数器，两个计数器可单独运用，也可级联起来扩展其计计数器可单独运用，也可级联起来扩展其计数范围。以下图为数范围。以下图为CC4518CC4518集成十进制计数器集成十进制计数器的外引线陈列，逻辑功能表及的外引线陈列，逻辑功能表及CC4518CC4518十进制十进制计数器的形状转换图。计数器的形状转换图。CC4518CC4518外引线陈列图外引线陈列图 引脚阐明： 1VDD电源端+5V，VSS接地端。 21CP、2CP两计数器的计数脉冲输入端。 31CR、2CR两计数器的复位信号输入端高电平有

10、效。 41EN、2EN两计数器的控制信号输入端高电平有效。 51QA1QD，2QA2QD两计数器的形状输出端。 功能阐明： 1CR=1时，无论CP、EN情况如何，计数器都将复位清零。 2CR=0，EN=1时，CP上升沿计数，CR=0，CP=0 时，EN下降沿计 数。CC4518的逻辑功能表CC4518的形状转换图想一想: 1从CC4518的逻辑功能表可以看出CC4518的清零信号是什么？ 2从CC4518的逻辑功能表可以看出要使计数器处于计数形状，必需满足什么条件？ 3用CC4518可以构成几种进制的计数器？ QDQCQBQA 0000 0110 0001 0111 0010 0011 010

11、1 0100 1000 1001 读一读：读一读： CC4518内部含有两个独立十进制内部含有两个独立十进制BCD码计数器，要实现二十四进制计数，可以将码计数器，要实现二十四进制计数，可以将两片独立的十进制计数器分别构成二进制计数两片独立的十进制计数器分别构成二进制计数器和四进制计数器，分别称为十位片和个位片器和四进制计数器，分别称为十位片和个位片。形状转换分别如以下图所示。形状转换分别如以下图所示。 十位片二进制计数器形状转换图十位片二进制计数器形状转换图 个位片个位片四进制计数器形状转换图四进制计数器形状转换图 QDQCQBQA 0000 0110 0001 0111 0010 0011

12、0101 0100 1000 1001 QDQCQBQA 0000 0110 0001 0111 0010 0011 0101 0100 1000 1001 想一想想一想: : 在以下图中，各信号的流向为：个位片在以下图中，各信号的流向为：个位片的计数脉冲从的计数脉冲从 CC4518/CC4011CC4518/CC4011的第的第 脚输入，十位片的计数脉冲来自脚输入，十位片的计数脉冲来自CC4518/CC4011CC4518/CC4011的第的第 脚，个位片和十脚，个位片和十位片的复位信号来自位片的复位信号来自CC4518/CC4011CC4518/CC4011的第的第 脚，脚，1Q21Q2、

13、2Q12Q1的信号分别送到的信号分别送到CC4011CC4011的的8 8、9 9两脚的作用是两脚的作用是 。做一做做一做: : 1. 1. 用仿真软件创建两片用仿真软件创建两片CC4518CC4518集成集成计数器构成的二十四进制计数器仿真测试计数器构成的二十四进制计数器仿真测试电路。电路。 1 1进入进入Multisim9.0Multisim9.0用户操作界面用户操作界面。 2 2按图所示电路从按图所示电路从Multisim9.0Multisim9.0元元器件库、仪器仪表库选取相应器件和仪器器件库、仪器仪表库选取相应器件和仪器，衔接电路。从，衔接电路。从CMOSCMOS元器件库中选择元器件

14、库中选择COMS COMS 5V5V系列，从弹出的窗口的器件列表中选取系列，从弹出的窗口的器件列表中选取45184518。 从仪表仪器工具栏拽出函数信号发生从仪表仪器工具栏拽出函数信号发生器图标，为计数器提供时钟控制信号。器图标，为计数器提供时钟控制信号。 单击指示器件库按钮，选取译码数码单击指示器件库按钮，选取译码数码管用来显示编码器的输出代码。该译码数管用来显示编码器的输出代码。该译码数码管自动的将四位二进制数代码转换为十码管自动的将四位二进制数代码转换为十六进制数显示出来。六进制数显示出来。 3 3给电路中的全部元器件按图所示给电路中的全部元器件按图所示，进展标识和设置。，进展标识和设置

15、。 双击函数信号发生器图标，翻开其参数设置面板按图完成各项设置。函数信号发生器面板参数设置 2. 运转电路，完成电路逻辑功能分析。单击工具栏单击仿真运转按钮，运转电路。核对译码数码管显示的数值与输出代码能否一致。 *本卷须知： 当数字信号发生器输出的数字速率较高，不停闪烁时，应检查时钟的频率能否为5Hz或再次予以确认。由两片CC4518集成计数器构成的二十四进制计数器仿真测试电路议一议议一议: : 二十四进制计数器的构成原理是二十四进制计数器的构成原理是用什么方法？用什么方法？ 想一想想一想: : 1 1、与二十四进制计数器复位信、与二十四进制计数器复位信号的构成类似，在六十进制计数器中号的构

16、成类似，在六十进制计数器中，当计数器的形状变成，当计数器的形状变成_，即，即一旦一旦QCQC和和QBQB同时为同时为_ _ 时，将时，将构成复位信号，使计数器立刻归零。构成复位信号，使计数器立刻归零。由于该形状出现的时间极短，所以它由于该形状出现的时间极短，所以它是过渡形状，电路的有效形状是过渡形状，电路的有效形状_、_、_、_、_、_，这就构成了六进制计数器，这就构成了六进制计数器，所以复位信号为，所以复位信号为CR=_CR=_。 2 2、与二十四进制计数器的计数、与二十四进制计数器的计数原理类似，六十进制计数器的计数原原理类似，六十进制计数器的计数原理是计数脉冲输入到理是计数脉冲输入到_个

17、个位片位片/ /十位片的十位片的CPCP端，个位片本来就端，个位片本来就是十进制计数器，当每输入十个计数是十进制计数器，当每输入十个计数脉冲的上升沿到来时，脉冲的上升沿到来时，1QD1QD都由都由_变变_，作为下降沿，作为下降沿送到送到2EN2EN，使个位片，使个位片/ /十位片计数十位片计数一次。当第六十个计数脉冲上升沿到一次。当第六十个计数脉冲上升沿到来时，来时，2QC2QC、2QB2QB同时为同时为_，经与非门送到经与非门送到1CR1CR、2CR2CR，使十位片、，使十位片、个位片同时个位片同时_，即使其，即使其_和和_的输出全的输出全部为部为0 0，完成一个计数循环。，完成一个计数循环

18、。做一做做一做: : 1. 1. 用仿真软件创建两片用仿真软件创建两片CC4518CC4518集成计数器构成的六十进制计数器仿集成计数器构成的六十进制计数器仿真测试电路。真测试电路。 1 1进入进入Multisim9.0Multisim9.0用户操用户操作界面。作界面。 2 2按图所示电路从按图所示电路从Multisim9.0Multisim9.0元器件库、仪器仪表库选元器件库、仪器仪表库选取相应器件和仪器，衔接电路。取相应器件和仪器，衔接电路。 从从CMOSCMOS元器件库中选择元器件库中选择COMS 5VCOMS 5V系列，从弹出的窗口的器件列表中选系列，从弹出的窗口的器件列表中选取取45184518。 从仪表仪器工具栏拽出函数信从仪表仪器工具栏拽出函数信号发生器图标，为计数器提供时钟控号发生器图标，为计数器提供时钟控制信号。制信号。 单击指示器件库按钮，选取译单击指示器件库按钮，选取译码数码管用来显示编码器的输出代码码数码管用来显示编码器的输出代码。该译码数码管自动的将四位二进制。该译码数码管自动的将四位二进制数代码转换为十六进制数显示出来。数代码转换为十六进制