采用中規(guī)模集成器件實(shí)現(xiàn)任意模值計(jì)數(shù)器

1、四、采用中規(guī)模集成器件實(shí)現(xiàn)任意模值計(jì)數(shù)器四、采用中規(guī)模集成器件實(shí)現(xiàn)任意模值計(jì)數(shù)器 我們?cè)谶@里要解決的問(wèn)題是：我們?cè)谶@里要解決的問(wèn)題是： 如何用一個(gè)中規(guī)模如何用一個(gè)中規(guī)模N 進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)一個(gè)進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)一個(gè)M進(jìn)進(jìn)制的計(jì)數(shù)器制的計(jì)數(shù)器 （NM）？）？ 實(shí)際上就是一個(gè)實(shí)際上就是一個(gè)多余的狀態(tài)如何取掉的問(wèn)題多余的狀態(tài)如何取掉的問(wèn)題。以前。以前我們?cè)?jīng)講過(guò)一些，有兩種方法：我們?cè)?jīng)講過(guò)一些，有兩種方法：清除法清除法和和置位法置位法 1、清除法、清除法 計(jì)數(shù)器可以計(jì)計(jì)數(shù)器可以計(jì)N個(gè)狀態(tài)，實(shí)際只有個(gè)狀態(tài)，實(shí)際只有M個(gè)狀態(tài)（個(gè)狀態(tài)（MN）則當(dāng)?shù)趧t當(dāng)?shù)贛+1個(gè)狀態(tài)出現(xiàn)時(shí)，我們使清零端有效，強(qiáng)迫計(jì)個(gè)狀

2、態(tài)出現(xiàn)時(shí)，我們使清零端有效，強(qiáng)迫計(jì)數(shù)器回到最初的數(shù)器回到最初的0狀態(tài)，就可以實(shí)現(xiàn)狀態(tài)，就可以實(shí)現(xiàn)M進(jìn)制計(jì)數(shù)器。進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 例例7-14 應(yīng)用應(yīng)用4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)模位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)模10計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 解：解： 直接看圖直接看圖 我們就可以明白我們就可以明白 設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)方法。為什么要用一個(gè)為什么要用一個(gè)基本觸發(fā)器處理基本觸發(fā)器處理清零信號(hào)？清零信號(hào)？保證在此次保證在此次CP=1期間，一直清零，不會(huì)因有的觸發(fā)期間，一直清零，不會(huì)因有的觸發(fā)器清零速度快而使清零信號(hào)失效，影響其他觸發(fā)器清零。器清零速度快而使清零信號(hào)失效，影響其他觸發(fā)器清零。 例題：利用多個(gè)例題：利用多個(gè)74LS160實(shí)現(xiàn)

3、高位數(shù)計(jì)數(shù)分頻實(shí)現(xiàn)高位數(shù)計(jì)數(shù)分頻 2、置入法、置入法 置入法的基本原理是：當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到某一特定值時(shí)，使置入法的基本原理是：當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到某一特定值時(shí)，使計(jì)數(shù)器的置位允許端有效（通常為低電平），數(shù)據(jù)輸入端計(jì)數(shù)器的置位允許端有效（通常為低電平），數(shù)據(jù)輸入端等于要置入的數(shù)據(jù)，在下一個(gè)時(shí)鐘沿到來(lái)時(shí)，置入新數(shù)據(jù)，等于要置入的數(shù)據(jù)，在下一個(gè)時(shí)鐘沿到來(lái)時(shí)，置入新數(shù)據(jù)，以此跳過(guò)多余的狀態(tài)。以此跳過(guò)多余的狀態(tài)。 例例7-15 用用4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器74LS161，實(shí)現(xiàn)模，實(shí)現(xiàn)模10計(jì)數(shù)分頻。計(jì)數(shù)分頻。 右圖實(shí)現(xiàn)的是右圖實(shí)現(xiàn)的是6 15計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值為值為15時(shí)，做好置時(shí)，做好置數(shù)準(zhǔn)備，下一

4、時(shí)鐘數(shù)準(zhǔn)備，下一時(shí)鐘上升沿到來(lái)時(shí)，置上升沿到來(lái)時(shí)，置入入6。置入值置入值 = 2n - M n=4, M=10 例例7-16 用用74LS161設(shè)計(jì)模設(shè)計(jì)模12計(jì)數(shù)分頻，要求包含計(jì)數(shù)分頻，要求包含0000狀態(tài)。狀態(tài)。 書(shū)中的電路是在書(shū)中的電路是在0000出現(xiàn)后，做好置數(shù)準(zhǔn)備，置入值出現(xiàn)后，做好置數(shù)準(zhǔn)備，置入值為為5 （2n-M+1），即循環(huán)），即循環(huán)0、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。 前面的方法得到的前面的方法得到的12分頻輸出波形不是對(duì)稱的，下面分頻輸出波形不是對(duì)稱的，下面的電路輸出的對(duì)稱方波。的電路輸出的對(duì)稱方波。 設(shè)計(jì)思路是將設(shè)計(jì)思路是將16進(jìn)制計(jì)數(shù)（進(jìn)制計(jì)數(shù)（0-15），

5、分為兩個(gè)），分為兩個(gè)8進(jìn)制進(jìn)制計(jì)數(shù)（計(jì)數(shù)（0-7）和（）和（8-15），將要求的模值（），將要求的模值（12）也分為兩）也分為兩半（半（6和和6）。）。 用置位法，在用置位法，在0-7中取掉中取掉1、2，在，在8-15中取掉中取掉9、10，構(gòu)成一個(gè)包含構(gòu)成一個(gè)包含0000 的輸出方波的模的輸出方波的模12計(jì)數(shù)分頻器。利用計(jì)數(shù)分頻器。利用0-7 和和8-15兩組只有兩組只有Q3Q2Q1Q0中的中的Q3不同的特點(diǎn)，可以不同的特點(diǎn)，可以方便地改變置入數(shù)值（方便地改變置入數(shù)值（0011 或或1011）。）。 如圖：如圖： 計(jì)數(shù)值為計(jì)數(shù)值為0000，此后將置入，此后將置入0011。 計(jì)數(shù)值為計(jì)數(shù)值為10

6、00，此后將置入，此后將置入1011。 例例7-17 應(yīng)用應(yīng)用74LS290 二二-五進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)五進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)模模7計(jì)數(shù)分頻。計(jì)數(shù)分頻。解：解： 首先將首先將LS290接為十接為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 LS290只有置只有置0端和置端和置9端，都是異步置位，立即端，都是異步置位，立即見(jiàn)效。本例利用它的置見(jiàn)效。本例利用它的置9端，端，在計(jì)數(shù)值等于在計(jì)數(shù)值等于6的一剎那，的一剎那，完成置完成置 9 操作，跨過(guò)了操作，跨過(guò)了6、7、8三個(gè)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)模三個(gè)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)模7計(jì)數(shù)分頻。計(jì)數(shù)分頻。 如果逢如果逢7置置0，也同樣，也同樣可以實(shí)現(xiàn)模可以實(shí)現(xiàn)模7計(jì)數(shù)分頻。計(jì)數(shù)分頻。 3、用移位

7、寄存器實(shí)現(xiàn)任意模值、用移位寄存器實(shí)現(xiàn)任意模值M的計(jì)數(shù)分頻（自學(xué)）的計(jì)數(shù)分頻（自學(xué)） 簡(jiǎn)要說(shuō)明：（以簡(jiǎn)要說(shuō)明：（以D觸發(fā)器構(gòu)成的移位寄存器為例）觸發(fā)器構(gòu)成的移位寄存器為例） 移位寄存器中間各級(jí)是首尾相連的，如果將最后一移位寄存器中間各級(jí)是首尾相連的，如果將最后一級(jí)的級(jí)的同相輸出同相輸出Q與第一級(jí)的輸入與第一級(jí)的輸入D相連相連，就稱為，就稱為環(huán)形計(jì)數(shù)環(huán)形計(jì)數(shù)器器。如果將最后一級(jí)的。如果將最后一級(jí)的反相輸出反相輸出/Q與第一級(jí)的輸入與第一級(jí)的輸入D相連相連，則構(gòu)成則構(gòu)成扭環(huán)計(jì)數(shù)器扭環(huán)計(jì)數(shù)器。 無(wú)論是環(huán)形計(jì)數(shù)器、還是扭環(huán)計(jì)數(shù)器。它們移動(dòng)的無(wú)論是環(huán)形計(jì)數(shù)器、還是扭環(huán)計(jì)數(shù)器。它們移動(dòng)的內(nèi)容是由置數(shù)方式置入的，置入的數(shù)據(jù)不同，移動(dòng)的內(nèi)內(nèi)容是由置數(shù)方式置入的，置入的數(shù)據(jù)不同，移動(dòng)的內(nèi)容就不同，反映在各個(gè)觸發(fā)器輸出端容就不同，反映在各個(gè)觸發(fā)器輸出端QQQQ的狀態(tài)變換的狀態(tài)變換規(guī)律就不同，從而實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)數(shù)功能。規(guī)律就不同，從而實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)數(shù)功能。 注意：移位寄存器實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器功能時(shí)，相鄰狀態(tài)之注意：移位寄存器實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器功