數(shù)字電子技術(shù)：lecture16任意計數(shù)器的構(gòu)成

1、數(shù)字電子技術(shù),Lecture16 時序邏輯電路（4,內(nèi)容回顧 計數(shù)器 同步計數(shù)器 工作原理，使用方法 任意進(jìn)制的構(gòu)成方法,內(nèi)容提要,若干常用的時序邏輯電路,寄存器和移位寄存器 計數(shù)器 順序脈沖發(fā)生器 序列脈沖發(fā)生器,為使用方便，將一些常用的邏輯功能做成標(biāo)準(zhǔn)化 集成電路產(chǎn)品。如,特點(diǎn)：數(shù)碼存儲功能；移位的功能，即在移位脈沖的作用下，依次左移或右移。 功能：寄存代碼，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行并行轉(zhuǎn)換、數(shù)值運(yùn)算以及數(shù)據(jù)處理等,移位寄存器,其波形圖為,計數(shù)器,在計算機(jī)和數(shù)字邏輯系統(tǒng)中，計數(shù)器是最基本、最常用的部件之一。它不僅可以記錄輸入的脈沖個數(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)分頻、定時、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列等,同步,同步二進(jìn)制

2、計數(shù)器,同步二進(jìn)制減法計數(shù)器,基本原理：在四位二進(jìn)制計數(shù)器基礎(chǔ)上修改，當(dāng)計到1001時，則下一個CLK電路狀態(tài)回到0000,2. 同步十進(jìn)制計數(shù)器,加法計數(shù)器,內(nèi)容總結(jié),寄存器,計數(shù)器,寄存器,移位寄存器,4位同步二進(jìn)制計數(shù)器,74LS194A,74LS75,74HC7175,同步十進(jìn)制計數(shù)器,74161,74LS191,74160,74LS190,三、任意進(jìn)制計數(shù)器的構(gòu)成方法,若已有N進(jìn)制計數(shù)器（如74LS161)，現(xiàn)在要實(shí)現(xiàn)M進(jìn)制計數(shù)器,N進(jìn)制,M進(jìn)制,1. MN的情況,在N進(jìn)制計數(shù)器的順序計數(shù)過程中，若設(shè)法使之跳過（NM）個狀態(tài)，就可以得到M進(jìn)制計數(shù)器了，其方法有置零法（復(fù)位法）和置數(shù)法

3、（置位法,a. 置零法,置零法適用于置零（有異步和同步）輸入端的計數(shù)器，如異步置零的有74LS160、161、191、190、290,同步置零的有74LS163、162，其工作原理示意圖如圖所示,異步清零,暫態(tài),a. 置零法,若原來的計數(shù)器為N進(jìn)制，初態(tài)從S0開始，則到 SM1為M個循環(huán)狀態(tài)。若清零為異步清零，故提供清零信號的狀態(tài)為暫態(tài)，它不能計一個脈沖，所以為了實(shí)現(xiàn)M進(jìn)制計數(shù)器，提供清零信號的狀態(tài)為SM,異步清零,暫態(tài),b. 置數(shù)法,有預(yù)置數(shù)功能的計數(shù)器可用此方法構(gòu)成M進(jìn)制計數(shù)器。但注意74LS161(160)為同步預(yù)置數(shù)，74LS191(190)為異步預(yù)置數(shù),產(chǎn)生預(yù)置信號的狀態(tài),b. 置數(shù)

4、法,置數(shù)法的原理是通過給計數(shù)器重復(fù)置入某個數(shù)值的方法跳過（NM）個狀態(tài)，從而獲得M進(jìn)制計數(shù)器的。為了實(shí)現(xiàn)M進(jìn)制計數(shù)器，同步置數(shù)置數(shù)信號應(yīng)由SM1產(chǎn)生，而異步置數(shù)應(yīng)由SM產(chǎn)生,產(chǎn)生預(yù)置數(shù)信號的狀態(tài),注：同步置零法的初態(tài)一定是S0，而置數(shù)法的初態(tài)可以使任何一個狀態(tài)，只要跳過MN個狀態(tài)即可,產(chǎn)生預(yù)置信號的狀態(tài),2. MN的情況,這種情況下，必須用多片N進(jìn)制計數(shù)器組合起來，才能構(gòu)成M進(jìn)制計數(shù)器。連接方式有串行進(jìn)位方式、并行進(jìn)位方式、整體置零方式和整體置數(shù)方式,1) 串行進(jìn)位方式和并行進(jìn)位方式,串行進(jìn)位方式,在串行進(jìn)位方式中，以低位片的進(jìn)位信號作為高位片的時鐘輸入信號。兩片始終同時處于計數(shù)狀態(tài),例如采用

5、串行進(jìn)位方式，利用74LS160實(shí)現(xiàn)100進(jìn)制計數(shù)器，其電路如圖6.3.29所示,圖6.3.29,并行進(jìn)位方式,在并行進(jìn)位方式中，以低位片的進(jìn)位輸出信號作為高位片的工作狀態(tài)控制信號，兩片的計數(shù)脈沖接在同一計數(shù)輸入脈沖信號上,例如采用并行進(jìn)位方式，利用74LS160實(shí)現(xiàn)100進(jìn)制計數(shù)器，其電路如圖6.3.30所示,圖6.3.30,a. 若要實(shí)現(xiàn)的M進(jìn)制可分解成兩個小于N的因數(shù)相乘，即MN1N2，則先將N進(jìn)制計數(shù)器接成N1進(jìn)制計數(shù)器和N2進(jìn)制計數(shù)器，再采用串行進(jìn)位或并行進(jìn)位方式將兩個計數(shù)器連接起來，構(gòu)成M進(jìn)制計數(shù)器,例6.3.6 試?yán)么羞M(jìn)位方式由74LS160構(gòu)成24進(jìn)制加法計數(shù)器,解：24可

6、分解成46（或者38、212)，則先將兩片74LS160構(gòu)成4進(jìn)制和6進(jìn)制計數(shù)器，再連接，其實(shí)現(xiàn)電路如圖6.3.31所示,例6.3.7 試?yán)貌⑿羞M(jìn)位方式由74LS161構(gòu)成32進(jìn)制加法計數(shù)器,解：可將32分成162(或84)，則電路如圖6.3.32所示,b.若要實(shí)現(xiàn)的M進(jìn)制（如31進(jìn)制）不可分解成兩個小于N的因數(shù)相乘，則要采用整體置零法或整體置數(shù)法構(gòu)成,2)整體置零方式和整體置數(shù)方式,首先將兩片N進(jìn)制計數(shù)器按串行進(jìn)位方式或并行進(jìn)位方式聯(lián)成NN M 進(jìn)制計數(shù)器，再按照NM的置零法和置數(shù)法構(gòu)成M進(jìn)制計數(shù)器。此方法適合任何M進(jìn)制（可分解和不可分解）計數(shù)器的構(gòu)成,例6.3.8 利用74LS160接成29進(jìn)制計數(shù)器,解：采用整體置零法的實(shí)現(xiàn)電路如圖6.3.33(a)所示，采用整體置數(shù)法的實(shí)現(xiàn)電路如圖6.3.33(b)所示,例6.3.9 試?yán)弥昧惴ê椭脭?shù)法由兩片74LS161構(gòu)成53進(jìn)制加法計數(shù)器,解：若由74LS161構(gòu)成53進(jìn)制計數(shù)器，其構(gòu)成的256進(jìn)制實(shí)際為二進(jìn)制計數(shù)器(28),故先要將53化成二進(jìn)制數(shù)碼，再根據(jù)整體置數(shù)法或整體置零法實(shí)現(xiàn)53進(jìn)制,53)D（110101)B,利用整體置數(shù)法由74LS161構(gòu)成53進(jìn)制加法計數(shù)器如圖6.3.34所示,例6.3.8 試用一片74LS290分別接成8421異步十進(jìn)制計數(shù)器和