计数器与分频器—5

1、2022-2-24卢庆莉1 计数器与分频器实验的讲课课件计数器与分频器实验的讲课课件2022-2-24卢庆莉2主要授课内容：主要授课内容：三、实验内容介绍三、实验内容介绍一、计数器与分频电路的简介一、计数器与分频电路的简介二二、所用芯片的功能表的简介所用芯片的功能表的简介2022-2-24卢庆莉3一、计数器与分频电路的简介一、计数器与分频电路的简介 计数器是数字系统中一种用得最多的时计数器是数字系统中一种用得最多的时序逻辑部件，他的基本功能是记录输入脉冲序逻辑部件，他的基本功能是记录输入脉冲的个数，可用于分频、定时、产生顺序脉冲的个数，可用于分频、定时、产生顺序脉冲和序列码以及数值运算等。和序

2、列码以及数值运算等。分频器是加法计数器和减法计数器的统称。分频器是加法计数器和减法计数器的统称。2022-2-24卢庆莉4二二、所用芯片的功能表的简介所用芯片的功能表的简介 本次实验所用的芯片为本次实验所用的芯片为74161,74161,了解了解7416174161芯芯片的功能是实验之前必须做的工作。片的功能是实验之前必须做的工作。2022-2-24卢庆莉51 1、用、用7416174161芯片设计芯片设计M=7M=7的计数器，测试并记录的计数器，测试并记录CPCP、Q Q0 0、Q Q1 1、Q Q2 2、Q Q3 3各点波形。（各点波形。（P194 P194 实验实验1 1）三、实验内容介

3、绍三、实验内容介绍解：解： 确定设计方案确定设计方案 用用7416174161芯片设计芯片设计M=7M=7的设计方案有两种：的设计方案有两种： 清清“0”0”法和置法和置“0”0”法法2022-2-24卢庆莉6其次讨论：其次讨论： 置置“0”0”法，根据法，根据7416174161的功能表可知，它为的功能表可知，它为同步置数则反馈函数按同步置数则反馈函数按M-1M-1书写。用置书写。用置“0”0”法实法实现现M=7M=7的计数器的优点在于它少用门和连线的计数器的优点在于它少用门和连线, ,它是它是实现实现M=7M=7计数器首选的电路。计数器首选的电路。首先讨论：首先讨论： 清清“0”0”法，根

4、据法，根据7416174161的功能表可知，它的功能表可知，它为异步清零则反馈函数应按为异步清零则反馈函数应按M M书写。用清书写。用清“0”0”法实现法实现M=7M=7的计数器必须要考虑可靠清的计数器必须要考虑可靠清“0”0”的的问题，这样就会使电路要多增加两个与非门和问题，这样就会使电路要多增加两个与非门和一些连线，导致电路复杂不可取。一些连线，导致电路复杂不可取。2022-2-24卢庆莉7通过以上分析，采用置零法实现通过以上分析，采用置零法实现M=7M=7计数计数器，则其反馈函数按器，则其反馈函数按S SM-1M-1写，写， 即：即： S SM-1M-1= =（01100110）2 2。

5、2022-2-24卢庆莉8 7416174161为同步置数方式，反馈状态为：为同步置数方式，反馈状态为： M M 1=7 1=7 1= 6 =1= 6 =(0110)(0110)2 2; ;2022-2-24卢庆莉9预测输出波形：预测输出波形：2022-2-24卢庆莉10用示波器画输出波形：用示波器画输出波形：2022-2-24卢庆莉11用示波器画输出波形：用示波器画输出波形：2022-2-24卢庆莉12用示波器画输出波形：用示波器画输出波形：2022-2-24卢庆莉132 2、设计一个分频比、设计一个分频比N=5N=5的整数分频电路，观察的整数分频电路，观察并记录时钟和输出波形。（并记录时钟

6、和输出波形。（P194 P194 实验实验2 2 选做选做）解：解： 搞清分频的概念。搞清分频的概念。 首先分频是一个大的概念，它可以用加法首先分频是一个大的概念，它可以用加法计数器实现，也可以用减法计数器实现。但通计数器实现，也可以用减法计数器实现。但通常人们习惯于用加法计数器实现分频。常人们习惯于用加法计数器实现分频。 根据根据M=7M=7计数器的分析设计，本题也就是用计数器的分析设计，本题也就是用置置“00法设计法设计M=5M=5的加法计数器。则其反馈函的加法计数器。则其反馈函数按数按S SM M-1-1状态书写：状态书写： M M 1=5 1=5 1= 6 =(0100)1= 6 =(

7、0100)2 2; ;2022-2-24卢庆莉14即：即： S SM M-1=-1=（01000100）2 2。2022-2-24卢庆莉15预测输出波形：预测输出波形：2022-2-24卢庆莉163 3、设计一个、设计一个 “ “10101”10101”的序列信号发生器，观的序列信号发生器，观察并记录时钟和输出波形。（察并记录时钟和输出波形。（P194 P194 实验实验3 3）常规的分析方法通常是：常规的分析方法通常是： 先分析序列长度，即：序列长度先分析序列长度，即：序列长度=5=5； 再根据序列长度确定计数器的模长，再根据序列长度确定计数器的模长，M=5M=5。 选择选择7415174151数据选择器实现序列码。数据选择器实现序列码。设计思路：设计思路： 7416174161用置用置“0”0”法设计一个法设计一个M=5M=5的加法计数器的加法计数器; ; 采用采用7415174151芯片，实现芯片，实现“10101”10101”序列码。序列码。2022-2-24卢庆莉17 本实验项目根据所列出的真值表设计方案本实验项目根据所列出的真值表设计方案可以简化为方案一：可以简化为方案一：2022-2-2