《数字电子技术基础》课件24实践任务7.1

实践任务7.1基于集成芯片的70进制计数器设计PART01学习目标PART02任务描述PART03知识链接PART04实践准备PART05工作计划PART06任务实施PART07学习评价目录学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价学习目标掌握时序逻辑电路基本分析和设计方法；(2)掌握同步计数器工

作原理。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价计数是一种最基本的运算，计数器就是实现这种运算的逻辑电路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能，计数器由基本的计数单元和一些控制门所组成。计数器在日常生活中应用非常广泛，如手机中的计数器就是日常生活中最常见的计数器了，又如医疗、精密仪器、彩管制造等领域也广泛应用了计数器。在本次实践任务中，我们准备设计一种70进制的计数器。在完成任务的过程中，进一步掌握时序逻辑电路基本分析和设计的方法，掌握同步计数器的工作原理，了解集成计数器的应用方法。关键字：计数器脉冲个数70进制的计数器计数器脉冲的个数70进制的计数器学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价①时序逻辑电路设计方法②同步计数器的工作原理学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价①时序逻辑电路设计方法组合逻辑电路特点：基本单元是门电路，有记忆功能。时序逻辑电路特点：基本单元是触发器，有记忆功能。结构：时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储电路两部分构成。存储电路的输出必须反馈到组合逻辑电路

的输入端，并与输入信号一起共同决定组

合逻辑电路下一状态的输出。功能：时序逻辑电路在任何时刻的稳定输出，不

仅与该时刻的输入信号有关，而且还与电

路原来的状态有关。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价所谓时序逻辑电路设计，即要求设计者根据给出的具体逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的逻辑电路。时序逻辑电路设计方法步骤如下：分析给定的逻辑问题，确定输入变量、输出变量以及电路的状态数；定义输入、输出逻辑状态和每个变量的含意，并将电路状态顺序编号；按照题意列出电路的原始状态转换表或画出原始状态转换图。逻辑抽象(目的是为了得到电路的原始状态转换图或状态转换表)状态化简(目的是合并等价(效)状态，减少状态数)①时序逻辑电路设计方法步骤1步骤2学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价所谓时序逻辑电路设计，即要求设计者根据给出的具体逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的逻辑电路。时序逻辑电路设计方法步骤如下：状态编码(分配)需要确定触发器的数目𝑁；2^(𝑁−1)<𝑀≤2^𝑁；要给每个电路(共𝑀个)状态规定对应的触发器状态组合，每组触发器的状态组合都是一组二值代码。选定触发器类型，求解电路的三大方程(状态方程、输入方程、输出方程)①时序逻辑电路设计方法步骤4步骤3学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价所谓时序逻辑电路设计，即要求设计者根据给出的具体逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的逻辑电路。时序逻辑电路设计方法步骤如下：验证功能，并进行自启动检查求驱动方程组画出逻辑电路设计图①时序逻辑电路设计方法步骤5步骤6步骤7学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价②同步计数器的工作原理同步计数器是指在脉冲信号到来时，组成计数器的各触发器同时触发，如下图所示，这是一个同步二进制减法计数器的逻辑图，从图中可以看到，这是一个时钟信号下降沿触发的计数器，也就是说当时钟信号的下降沿到来时，四个JK触发器会同时被触发，其它时间，四个JK触发器保持不变。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价在实践中，一般使用来完成𝑁进制计数器的设计工作，用集成计数器构成𝑁进制计数器的方法有级联根法、复位法和置位法。成集计数器

学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价在实践中，一般使用来完成𝑁进制计数器的设计工作，用集成计数器构成𝑁进制计数器的方法有级联根法、复位法和置位法。成集计数器(2)复位法

复位法是将原为M进制的计数器，利用计数器的异步置零端，当计数器从初始置零状态计入𝑁个计数脉冲后，将𝑁的二进制状态𝑆_𝑁译码，并将此信号送至异步置0端，使计数器强制清零、复位，再开始下一计数循环，计数器跳过(M-N)个状态，得到𝑁进制计数器(M>N)。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价在实践中，一般使用来完成𝑁进制计数器的设计工作，用集成计数器构成𝑁进制计数器的方法有级联根法、复位法和置位法。成集计数器(3)置位法采用置位法构成N进制计数器电路，必须具有予置数功能。

其方法是：利用予置数功能端，使计数过程中，跳过(M-N)个状态，强行置入某一设置数，当下一个计数脉冲输入时，电路从该状态开始下一循环。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价工作组织因本任务相对简单，因此以个人为单位，完成整个任务。工作方案制定项目具体实施步骤。工作用具准备设计类任务，无需工具准备。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第一步了解相应集成芯片的特点，当前常用的计数芯片主要有74LS190、

74LS191、74LS290、74LS161等，根据本项目特点确定将使用

的芯片输入输出功能顺序10

-0000异步置0

1

-1001异步置900↓↓000002-5进制计数10011201003011

4100500074LS290功能表本项目是要设计70进制计数器，准备使用2片74LS290集成芯片级联在一起实现。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第二步列出本项目需要设计的70进制计数器的状态图学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第三步画出使用集成芯片实现70