一位与多位计数锁存译码驱动器1~2

一位与多位计数锁存译码驱动器1~2第一页，共41页。授课内容综述典型产品分类双BCD同步加法计数器应用举例第二页，共41页。综述计数器能对输入脉冲进行计数，完成计数、分频、数控、数据处理等功能锁存器对数据进行锁存或选通译码器则是进行码制变换，将一种数码转换成另一种数码驱动器可驱动各种数字显示器计数器锁存器译码器驱动器显示器LEDLCD第三页，共41页。LED指示灯驱动原理第四页，共41页。LED数码管驱动原理第五页，共41页。LED数码管段码

共阴极数码管段码构成abcdefgdp“0”：11111100“1”：01100000第六页，共41页。计数器典型产品分类基本原理:

是计算输入信号中脉冲的数目。它用电路的不同状态来表示输入脉冲的个数，计数器所能计算的脉冲数目的最大值（即电路所能表示状态数目的最大值）称为模。构成：计数器是由触发器和逻辑控制电路构成的时序电路，分类：根据触发器的级联方式可分为同步计数器（速度快，工作频率高，电路复杂）和异步计数器（速度低，工作频率低，电路简单）异步计数器：CD4020，CD4024，CD4060同步计数器加计数：CD4518，CD4520减计数（可预置）：MC14522，CD4526加计数（可预置）：CD40160，CD40161加/减计数（可预置）：CD4510，CD40192计数/分配器：CD4017，CD4022计数器

第七页，共41页。计数器典型产品分类异步计数器：计数脉冲只加到部分触发器的时钟脉冲输入端上，而其它触发器的触发信号则由电路内部提供，应翻转的触发器状态更新有先有后的计数器，称作异步计数器。同步计数器：计数脉冲同时加到所有触发器的时钟信号输入端，使应翻转的触发器同时翻转的计数器，称作同步计数器。异步同步1DQC1/Q1DQC1/Q=1第八页，共41页。计数器典型产品分类按计数进制分二进制计数器：按二进制数运算规律进行计数的电路称作二进制计数器。十进制计数器：按十进制数运算规律进行计数的电路称作十进制计数器。任意进制计数器：二进制计数器和十进制计数器之外的其它进制计数器统称为任意进制计数器。二进制计数器是结构最简单的计数器，但应用很广。第九页，共41页。计数器典型产品分类按数字的增减分加法计数器：随着计数脉冲的输入作递增计数的电路称作加法计数器。减法计数器：随着计数脉冲的输入作递减计数的电路称作减法计数器。加/减计数器：在加/减控制信号作用下，可递增计数，也可递减计数的电路，称作加/减计数器，又称可逆计数器。(1)二进制计数器是计数器的模N等于2n的计数器；(2)任意进制计数器是计数器的模N不等于2n的计数器。

第十页，共41页。译码器典型产品分类种类名称典型产品译码器BCD码-十进制数译码器CD4028十进制数-BCD码编码器CD401474线-16线译码器CD4514，CD4515译码/驱动器BCD码-锁存/7段译码/LED驱动器CD4511，MC14513BCD码-锁存/7段译码/LCD驱动器MC14543，MC14544计数/译码/驱动器十进制计数/译码/驱动器CD4026，CD4033十进制可逆计数/锁存/译码/驱动器CD40110多位译码/驱动器4位译码/LED驱动器ICM72124位译码/LCD驱动器ICM72118位译码/LED驱动器MAX7219第十一页，共41页。双BCD同步加法计数器CD4518的引脚说明：CD4518是常用的计数器电路，内部包含两个二-十进制同步加法计数器。CP：时钟输入端，上升沿触发（EN=1）EN：时钟输入端，下降沿触发（CP=0）R：复位端，高电平时，计数器=0Q4~Q1：计数值输出端，十进制UDD：正电源输入端（3V~+15V）USS：电源参考地第十二页，共41页。双BCD同步加法计数器CD4518的内部框图：第十三页，共41页。双BCD同步加法计数器CD4518的真值表：第十四页，共41页。双BCD同步加法计数器CD4518的内部功能图：Q1=1Q4=0Q1=1Q2=1Q1=1Q3=1Q2=1Q4=1T触发器第十五页，共41页。双BCD同步加法计数器CD4518的工作原理：Q1的翻转条件是有效的计数脉冲沿第十六页，共41页。双BCD同步加法计数器CD4518的工作原理：Q2的翻转条件是有效的计数脉冲沿且Q1=1第十七页，共41页。双BCD同步加法计数器CD4518的工作原理：Q3的翻转条件是有效的计数脉冲沿且Q1=1、Q2=1第十八页，共41页。双BCD同步加法计数器CD4518的工作原理：Q4的翻转条件是有效的计数脉冲沿且Q1=1、Q2=1、Q3=1有效的计数脉冲沿或Q4=1第十九页，共41页。CD4518的DC电气特性第二十页，共41页。CD4518的交流电气特性传输延迟时间

上升，下降时间

输出转换时间最小低、高脉冲宽度

输入电容

第二十一页，共41页。CD4518的应用多级串行计数第二十二页，共41页。CD4518的应用指轮开关应接计数器的输出端。隔离二极管VD4～VD1的负极分别接Q4～Q1端。该电路可等效于一个四端与门。仅当计数值与设定值相符时才能输出符合信号，最终完成译码功能。与指轮开关组成译码电路

第二十三页，共41页。计数器产品天津太阳精仪科技有限公司QJT9计时器第二十四页，共41页。计数器产品上海寅创工控系统科技有限公司的KCN-6SR-C计数器第二十五页，共41页。第三节可编程计数器综述MC14522的工作原理可编程分频器的电路设计

第二十六页，共41页。综述可编程计数器亦称可预置1/N计数器。它具有两种功能：第一、完成可编程减法运算；第二、完成1/N计数或分频（相当于做除法）。第二十七页，共41页。MC14522的工作原理UDD：正电源输入引脚USS：电源参考地R：复位引脚=1复位CP：时钟脉冲输入端↑有效(/EN=0)PE：预置允许端=1置数Q4~Q1：BCD码输出端D4~D1：预置数输入端OC：全零信号输出端

计数器=0且CF=1时，OC=1

其它时为0CF：级联反馈端

全零信号输出允许端=1允许/EN：时钟允许端0允许可作为↓时钟输入（CP=1)第二十八页，共41页。MC14522的逻辑图第二十九页，共41页。MC14522的功能表异步复位减计数禁止减计数第三十页，共41页。MC14522的工作原理MC14522逻辑控制关系如下：①R端享有第一优先权，只要R＝1，不管其他输入端状态如何，计数器立即复位。②PE端享有第二优先权，只要R＝0且PE＝1，就完成置数功能。③仅当R＝0（不复位）、PE＝0（也不置数）时，CP端的时钟脉冲才起作用。第三十一页，共41页。可编程分频器的电路设计一级可编程分频器电路设计无前级第三十二页，共41页。置数电路的特点指轮开关与计数器构成置数电路时有以下特点：（1）指轮开关应接计数器的置数端D4～D1，以便将设定值置入计数器中。（2）置数端应接下拉电阻，以防止当D4～D1

端悬空时输出电平不确定。（3）Q4～Q1端不需要接隔离二极管。（4）该电路适用于频率合成器第三十三页，共41页。两级可编程分频器电路第三十四页，共41页。多级循环周期可编程分频器的设计多级级联时应遵循以下原则：①高位计数器的OC端要接相邻低位计数器的CF端，最高位计数器的CF端接UDD；②全部计数器的PE端要接个位计数器的OC端；③输入信号从最低位计数器的CP端输入；④低位计数器的Q4输出端接相邻高位计数器的CP端；⑤最低位（注意，不是最高位！）计数器的OC端作为整个分频电路的输出端。第三十五页，共41页。分频系数N的表达式为：式中，N1、N2、N3…Nn分别表示个、十、百位…n位计数器的分频系数。多级循环周期可编程分频器第三十六页，共41页。多级循环周期可编程分频器(百位)第三十七页，共41页。分频过程（1）复位脉冲过后，计数器全零，个位OC＝1，又使PE＝1，于是将N1、N2分别置入个位和十位计数器中。（2）个位计数器开始做减法，每输入一个CP脉冲计数器就减1，从N1一直减到0。因N1＝5，故需减5次。当个位计数器减成零时，由于十位OC＝0，使个位的CF＝0，因此个位OC端仍保持低电平。当第6个CP脉冲来到时，个位计数器从0直接变成9，Q4端产生正跳变，向十位计数器的CP端发出一个借位信号，从十位计数器借1，这里的1相当于个位的10；此时个位计数器已变成9，这可理解成个位刚借到的10在第6个CP脉冲来到时又被减去了1。因为N＝65，所以个位计数器需连续减56次，才能使十位计数器为0。其OC＝1，个位CF也变成1。然后再减9次，个位也为0，此时个位OC＝1。（3）个位计数器的OC＝1，又使两个计数器的PE＝1，于是重新置入65，进入下一个减法周期。除刚开始时要复位一次，以后电路就能自动复位。第三十八页，共41页。多级循环周期可编程分频器最后再说明几点：第一，上述电路能周而复始地循环工作，故称之为“循环周期”。这种电路可应用于频率合成器中；第二，使用两片MC14522的分频系数范围是1≤N≤99；使用三片则为1≤N≤999，依次类推；第三，若个位计数器的OC端不接两个PE端，而是改接个位的EN端，再给PE端加置数脉冲，则当个位OC＝1时，EN非＝1，禁止对CP脉冲计数