計數(shù)器芯片課件

1、 （一）（一）4位二進制同步加法計數(shù)器芯片位二進制同步加法計數(shù)器芯片74X161 引腳分布引腳分布 邏輯符號邏輯符號帶引腳名的邏輯符號帶引腳名的邏輯符號 一、常用中規(guī)模計數(shù)器芯片一、常用中規(guī)模計數(shù)器芯片 第五節(jié)第五節(jié) 常用中規(guī)模計數(shù)器芯片及應用常用中規(guī)模計數(shù)器芯片及應用 內部邏輯電路圖內部邏輯電路圖 簡化符號簡化符號 74X161的功能表的功能表 異步清零，同步置數(shù)異步清零，同步置數(shù) （二）（二）4位二進制同步加法計數(shù)器芯片位二進制同步加法計數(shù)器芯片 74X163 引腳分布引腳分布邏輯符號邏輯符號帶引腳名的邏輯符號帶引腳名的邏輯符號 簡化符號簡化符號 同步清零同步清零 （三）（三）4位二進制同

2、步可逆計數(shù)器芯片位二進制同步可逆計數(shù)器芯片74 X 191 引腳分布引腳分布 邏輯符號邏輯符號 帶引腳名的邏輯符號帶引腳名的邏輯符號 簡化符號簡化符號 74X191的功能表的功能表 沒有清零，異步置數(shù)沒有清零，異步置數(shù) （四）（四）4位二進制同步可逆計數(shù)器芯片位二進制同步可逆計數(shù)器芯片74X193 74X193的功能表的功能表 異步清零，異步置數(shù)異步清零，異步置數(shù) （五）（五）8421BCD8421BCD碼同步加法計數(shù)器碼同步加法計數(shù)器74X16074X160芯片芯片 74X16074X160的功能表的功能表 （六）二（六）二-五五-十進制異步加法計數(shù)器十進制異步加法計數(shù)器74X290 74X

3、29074X290內部邏輯電路圖內部邏輯電路圖 74X29074X290的功能表的功能表 二進制狀態(tài)圖二進制狀態(tài)圖 五進制狀態(tài)圖五進制狀態(tài)圖 84218421碼十進制邏輯電路圖碼十進制邏輯電路圖 5421碼十進制邏輯電路圖碼十進制邏輯電路圖 幾種集成計數(shù)器的比較幾種集成計數(shù)器的比較 二、集成計數(shù)器的應用二、集成計數(shù)器的應用 * *（一）計數(shù)器容量擴展（一）計數(shù)器容量擴展 * *（二）組成任意進制計數(shù)器（二）組成任意進制計數(shù)器 （三）組成分頻器（三）組成分頻器 （四）組成序列信號發(fā)生器（四）組成序列信號發(fā)生器 （五）組成順序脈沖發(fā)生器（五）組成順序脈沖發(fā)生器 （一）計數(shù)器容量擴展（一）計數(shù)器容量

4、擴展 將多個計數(shù)器進行級聯(lián)，就可以擴大計數(shù)范將多個計數(shù)器進行級聯(lián)，就可以擴大計數(shù)范 圍。如：圍。如：m個模個模N計數(shù)器計數(shù)器級聯(lián)，可以實現(xiàn)級聯(lián)，可以實現(xiàn)Nm的的 計數(shù)器。計數(shù)器。 計數(shù)器級聯(lián)的方式有兩種：計數(shù)器級聯(lián)的方式有兩種： 1 1、級間串聯(lián)進位方式、級間串聯(lián)進位方式異步級聯(lián)方式異步級聯(lián)方式 2 2、級間并聯(lián)進位方式、級間并聯(lián)進位方式同步級聯(lián)方式同步級聯(lián)方式 （一）計數(shù)器容量擴展（一）計數(shù)器容量擴展 1.1.同步級聯(lián)方式同步級聯(lián)方式 兩片兩片74X161同步級聯(lián)組成同步級聯(lián)組成8位二進制加法計數(shù)器的邏輯電路圖位二進制加法計數(shù)器的邏輯電路圖 2.2.異步級聯(lián)方式異步級聯(lián)方式 （1）兩片）兩片

5、74X161異步級異步級 聯(lián)構成聯(lián)構成256進制計數(shù)器進制計數(shù)器 時序圖時序圖 （2）兩片）兩片74X193異步級聯(lián)構成異步級聯(lián)構成256進制計數(shù)器進制計數(shù)器 時序圖時序圖 （3）兩片）兩片74X290異步級聯(lián)構成異步級聯(lián)構成100進制計數(shù)器進制計數(shù)器 時序圖時序圖 （二）組成任意進制計數(shù)器（二）組成任意進制計數(shù)器 實際應用中，可以用現(xiàn)有的二進制或十進制計數(shù)實際應用中，可以用現(xiàn)有的二進制或十進制計數(shù) 器，利用其清零端或預置數(shù)端，外加適當?shù)拈T電路器，利用其清零端或預置數(shù)端，外加適當?shù)拈T電路 連接而成。連接而成。 方法有兩種：方法有兩種：1、反饋清零法、反饋清零法 2、反饋置數(shù)法、反饋置數(shù)法 用模

6、用模N的計數(shù)器構成任意模值的的計數(shù)器構成任意模值的M計數(shù)器計數(shù)器 1.若若MN，需要多片，需要多片N進制計數(shù)器級聯(lián)，同步級聯(lián)或異步級進制計數(shù)器級聯(lián)，同步級聯(lián)或異步級 聯(lián)，然后再用反饋清零或反饋置數(shù)法構成聯(lián)，然后再用反饋清零或反饋置數(shù)法構成M進制計器。進制計器。 1.1.反饋清零法反饋清零法- -適用于有清零輸入端的集成計數(shù)器適用于有清零輸入端的集成計數(shù)器 （1）同步反饋清零法）同步反饋清零法 例例5-13 用集成計數(shù)器用集成計數(shù)器74X163和必要的門電路組成和必要的門電路組成6進進 制計數(shù)器，要求使用反饋清零法。制計數(shù)器，要求使用反饋清零法。 nnnn QQQQCR 2020 時序圖時序圖

7、（2 2）異步反饋清零法）異步反饋清零法 例例5-14 用集成計數(shù)器用集成計數(shù)器74X161和必要的門電路構成和必要的門電路構成6進進 制計數(shù)器，要求使用反饋清零法。制計數(shù)器，要求使用反饋清零法。 1.1.反饋清零法反饋清零法 nnnn QQQQCR 2121 時序圖時序圖 完整狀態(tài)轉換圖完整狀態(tài)轉換圖 2.反饋置數(shù)法反饋置數(shù)法適用于有預置功能的集成計數(shù)器適用于有預置功能的集成計數(shù)器 （1）同步反饋置數(shù)法）同步反饋置數(shù)法 例例5-15 用集成計數(shù)器用集成計數(shù)器74X160和必要的門電路組成和必要的門電路組成7進制計進制計 數(shù)器，要求該電路的有效狀態(tài)是數(shù)器，要求該電路的有效狀態(tài)是 Q3Q2Q1Q

8、 0按按“加加1”的順序從的順序從0011 到到1001循環(huán)變化。循環(huán)變化。 3 Q 0101 0 0011 0111 Q 0100 Q 1 Q 1000 2 1001 0110 nnnn QQQQLD 3030 時序圖時序圖 完整狀態(tài)轉換圖完整狀態(tài)轉換圖 用用RCO端來實現(xiàn)端來實現(xiàn) （2）異步反饋置數(shù)法）異步反饋置數(shù)法 例例5-16 用集成計數(shù)器用集成計數(shù)器74X193和必要的門電路組成和必要的門電路組成10進制進制 計數(shù)器，要求用反饋置數(shù)法實現(xiàn)。計數(shù)器，要求用反饋置數(shù)法實現(xiàn)。 邏輯電路圖邏輯電路圖 完整的狀態(tài)圖完整的狀態(tài)圖 例例5-17 用用74X160組成組成48進制計數(shù)器。進制計數(shù)器。

9、 整體反饋清零法整體反饋清零法 將高位片的將高位片的Q2和低位片的和低位片的Q3通過與非門接至兩芯片的清零通過與非門接至兩芯片的清零 端端 大模分解法：大模分解法： 將將M分解為多個因數(shù)相乘（每個因數(shù)小于分解為多個因數(shù)相乘（每個因數(shù)小于 單片計數(shù)器的最大值），可先用單片計數(shù)器的最大值），可先用n片計數(shù)器分片計數(shù)器分 別組成模值為別組成模值為M1、M2、Mn的計數(shù)器，然后的計數(shù)器，然后 再級聯(lián)成再級聯(lián)成M=M1M2. Mn的計數(shù)器。的計數(shù)器。 （三）組成分頻器（三）組成分頻器 解：解： 因為因為32768=232768=215 15，經 ，經1515級二分頻，就可獲得頻率為級二分頻，就可獲得頻率

10、為1Hz1Hz的脈沖信的脈沖信 號。因此將四片號。因此將四片7416174161級聯(lián)，從高位片（級聯(lián)，從高位片（4 4）的）的Q Q2 2輸出即可。輸出即可。 例例 某石英晶體振蕩器輸出脈沖信號的頻率為某石英晶體振蕩器輸出脈沖信號的頻率為32768Hz32768Hz，用，用7416174161 組成分頻器，將其分頻為頻率為組成分頻器，將其分頻為頻率為1Hz1Hz的脈沖信號。的脈沖信號。 D 1 3D D 3 D CP QQ 0 0 RCO 74161(4) L 2 1 ET Q D Q R2 D EP 1 R RCO 0 CP 0 D 3 D DD 1 QQ ET Q 3D Q EP L 1

11、D12 74161(3) 2 Q CP 3 3 2 Q 1 EP 74161(2) D 0 D 2 D Q D 1 0 Q DR ET L RCO D 3 R Q 1 D Q D CP 0 EP D 1 L 2D 1 RCO 3 ET D Q D 0 74161(1) 2 Q 1 11111 f f =1Hz =32768Hz （四）組成序列信號發(fā)生器（四）組成序列信號發(fā)生器 序列信號序列信號在時鐘脈沖作用下產生的一串周期性的二進制信號。在時鐘脈沖作用下產生的一串周期性的二進制信號。 例：用例：用7416174161及門電路構成序列信號發(fā)生器。及門電路構成序列信號發(fā)生器。 其中其中74161與

12、與G1構成了一個模構成了一個模5計數(shù)器。計數(shù)器。 由于由于 因此，這是一個因此，這是一個01010序列信號發(fā)生器，序列長度序列信號發(fā)生器，序列長度P=5。 用計數(shù)器輔以數(shù)據(jù)選擇器可以方便地構成各種序列發(fā)生器用計數(shù)器輔以數(shù)據(jù)選擇器可以方便地構成各種序列發(fā)生器。 構成的方法如下：構成的方法如下： 第一步第一步 構成一個模構成一個模P P計數(shù)器；計數(shù)器； 第二步第二步 選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)選擇器，把欲產生的序列按規(guī)定的選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)選擇器，把欲產生的序列按規(guī)定的 順序加在數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端，把地址輸入端與計數(shù)器順序加在數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端，把地址輸入端與計數(shù)器 的輸出端適當?shù)剡B接在一起。的輸出端適當

13、地連接在一起。 例例 試用計數(shù)器試用計數(shù)器7416174161和數(shù)據(jù)選擇器設計一個和數(shù)據(jù)選擇器設計一個0110001101100011序列序列 發(fā)生器。發(fā)生器。 解：解：由于序列長度由于序列長度P=8，故將，故將74161構成模構成模8計數(shù)器，并選用計數(shù)器，并選用 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器74151產生所需序列，從而得電路如圖所示。產生所需序列，從而得電路如圖所示。 （五）組成脈沖分配器（五）組成脈沖分配器 74161 D D 3 2D D L QQ RD Q 0 1 3 0 1 CPCP 1 ET 2 EP D 1 RCO Q 1 0 0 0 Y 2 2B A 2A Y 1 G 1 Y A 4 74138 YY GG Y 0 Y 3 1 5 Y