電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 計(jì)數(shù)器

1、第第11章章 時序邏輯電路時序邏輯電路11.3 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器11.1 觸發(fā)器觸發(fā)器 11.1.3 J-K觸發(fā)器觸發(fā)器1. 維持維持阻塞型阻塞型J-K觸發(fā)器觸發(fā)器（邊沿觸發(fā)）（邊沿觸發(fā)） 類型及符號類型及符號 QQRSJKCPQQRSJKCP有有2種類型種類型:CP上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)CP下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)11.1.3 J-K觸發(fā)器觸發(fā)器維持維持阻塞型阻塞型J-K觸發(fā)器觸發(fā)器 (續(xù)續(xù)) QQRSJKCPR復(fù)位端復(fù)位端 S置位端置位端 R=0,S=1時時Q=0 R=1,S=0時時Q=1正常工作時正常工作時 R=1,S=1R、S端功能端功能CP下降沿觸發(fā)的下降沿觸發(fā)的J-K觸觸發(fā)器的發(fā)器的R、S功

2、能相同功能相同 J、K控制端的功能控制端的功能QQRSJKCPCP上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)維持維持阻塞型阻塞型J-K觸發(fā)器觸發(fā)器(續(xù)續(xù))J K CP Q n+1 說明說明0 0 Q n 保持保持0 1 0 清清01 0 1 置置11 1 Q n 翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) 0,1 Q n CP 下降沿觸發(fā)的下降沿觸發(fā)的J-K觸發(fā)器觸發(fā)器J、K功能相同，只是在功能相同，只是在CP下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)用用J-K觸發(fā)器構(gòu)成觸發(fā)器構(gòu)成2分頻器分頻器QQRSJKCPCP10CPQQ當(dāng)當(dāng)JK=11時，在時，在CP上升沿翻轉(zhuǎn)上升沿翻轉(zhuǎn)FQ = FCP/2RS,JK甩空或通過甩空或通過4.7k 的的電阻接高電平電阻接高電平CPQ

3、2QQRSJKCPQQRSJKCPCP2個個2分頻器級聯(lián)組成分頻器級聯(lián)組成4分頻器分頻器F2Q = FCP/42Q1QCP2Q 4QQRSJKCP10CPQQ當(dāng)當(dāng)JK=11時，在時，在CP下降沿翻轉(zhuǎn)下降沿翻轉(zhuǎn)用用CP下降沿觸發(fā)的下降沿觸發(fā)的J-K觸發(fā)器構(gòu)成觸發(fā)器構(gòu)成2分頻器分頻器CP2. 主從型主從型J-K觸發(fā)器觸發(fā)器符號符號QQRSJKCP 在在CP上升沿時上升沿時,接收接收J(rèn)、K 信息信息,Q不變化不變化 在在CP下降沿時下降沿時,根據(jù)接收根據(jù)接收到的到的J、K信息，信息，Q變化變化J K Qn+10 0 Qn0 1 01 0 11 1 QnCP有多個有多個J、K控制端的控制端的J-K觸發(fā)

4、器觸發(fā)器QQRSJ1K1CPJ2K2&JKJ=J1J2K=K1K2觸發(fā)器課堂練習(xí)觸發(fā)器課堂練習(xí)題目題目:時鐘時鐘CP及輸入信號及輸入信號D 的波形如圖所示的波形如圖所示,試畫試畫 出各觸發(fā)器輸出端出各觸發(fā)器輸出端Q的波形的波形,設(shè)各輸出端設(shè)各輸出端Q的的 初始狀態(tài)初始狀態(tài)=0.JKQ1DCPQ2JKQ1DCPQ3觸發(fā)器課堂練習(xí)觸發(fā)器課堂練習(xí)(續(xù)續(xù))JKQ1DCPQ2CPDQ2(J)KQ3JKQ1DCPQ3維維-阻型阻型J-K觸發(fā)器觸發(fā)器主從型主從型J-K觸發(fā)器觸發(fā)器J=0、K=1時，時，CP Q=0J=1、K=0時，時，CP Q=111. 3 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器11.3.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)

5、制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù): 用用0和和1兩個數(shù)字表示兩個數(shù)字表示, 加加1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù),逢逢2進(jìn)進(jìn)1 0 0 0 0+) 1 0 0 0 1+) 1 0 0 1 0第第0位的位的1相當(dāng)于十進(jìn)制的相當(dāng)于十進(jìn)制的1第第1位的位的1相當(dāng)于十進(jìn)制的相當(dāng)于十進(jìn)制的2二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)4位二進(jìn)制數(shù)位二進(jìn)制數(shù): Q3 Q2 Q1 Q0位數(shù)位數(shù): 3 2 1 0權(quán)重權(quán)重:223212028 4 2 18421碼碼相當(dāng)于十進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于十進(jìn)制數(shù): 8Q3+4Q2+2Q1+1Q0 例例: Q3Q2Q1Q0=1010B =8 1+4 0+2 1+1 0 =10DB代表二進(jìn)制數(shù)代表二進(jìn)制數(shù) (Binary)D代表十進(jìn)制數(shù)代表

6、十進(jìn)制數(shù) (Decimal)4位二進(jìn)制表示的最大數(shù)為位二進(jìn)制表示的最大數(shù)為: 1111B=8+4+2+1=15D=1248位二進(jìn)制表示的最大數(shù)為位二進(jìn)制表示的最大數(shù)為: 11111111B=D25512816位二進(jìn)制表示的最大數(shù)為位二進(jìn)制表示的最大數(shù)為: D655351216二進(jìn)制數(shù)所表示數(shù)的范圍二進(jìn)制數(shù)所表示數(shù)的范圍:4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0要求要求:

7、每來一個每來一個CP,計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)器加1CP Q3 Q2 Q1 Q0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 16 0 0 0 01. 異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器用觸發(fā)器組成計(jì)數(shù)器用觸發(fā)器組成計(jì)數(shù)器QQRSJKJ K Qn+10 0 Qn0 1 01 0 11 1 Q nCP上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)例例: 用維用維阻型阻型J-K觸發(fā)器組成觸發(fā)器組成異步異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器由由JK=11控制觸發(fā)器控制觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)用用4個維個維阻型阻型J-K觸發(fā)器組成

8、觸發(fā)器組成 4位位異步異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器QQRSJKQQRSJKQQRSJKQQRSJKR 清清0脈沖脈沖進(jìn)位脈沖進(jìn)位脈沖Q0Q1Q2Q3CP計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖4位位異步異步二進(jìn)制加法二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器時序圖計(jì)數(shù)器時序圖1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16CPQ0Q1Q2Q3000010001000100011110000異步異步: 各觸發(fā)器不同時翻轉(zhuǎn)各觸發(fā)器不同時翻轉(zhuǎn), 從低位到高位依次翻轉(zhuǎn)從低位到高位依次翻轉(zhuǎn) CP的上升沿的上升沿Q0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)Q0的上升沿的上升沿Q1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)Q1的上升沿的上升沿Q2翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)Q2的上升沿的上升沿Q3翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)

9、QQRSJKQQRSJKQQRSJKQQRSJKR Q0Q1Q2Q3CP4位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0CP Q3 Q2 Q1 Q0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 16 0 0 0 0每每16 個個CP 循環(huán)一周循環(huán)一周2. 同步二進(jìn)制

10、加法計(jì)數(shù)器同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步同步: 每個觸發(fā)器都用同一個每個觸發(fā)器都用同一個CP觸發(fā)，要翻轉(zhuǎn)時同時觸發(fā)，要翻轉(zhuǎn)時同時 翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法: 用低位的用低位的Q控制高位的控制高位的J、K，決定其翻轉(zhuǎn)還是不翻轉(zhuǎn)。決定其翻轉(zhuǎn)還是不翻轉(zhuǎn)。 JK00時，不翻轉(zhuǎn)時，不翻轉(zhuǎn)(保持原狀保持原狀) JK11時，翻轉(zhuǎn)時，翻轉(zhuǎn)J K Qn+10 0 Qn0 1 01 0 11 1 Q nJ-K觸發(fā)器真值表觸發(fā)器真值表分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，找出控制規(guī)律：分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，找出控制規(guī)律：CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0

11、5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0(1) Q0的翻轉(zhuǎn)：的翻轉(zhuǎn)： 每來一個每來一個CP，Q0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) 一次一次(2) Q1的翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn): Q0=1時時,再來一個再來一個CP , Q1翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次(3) Q2的翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn): Q1Q0=11時時,再來一個再來一個 CP,Q2翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次(4) Q3的翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn):Q2Q1Q0=111時時,再來一個再來一個CP,Q3翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次CP Q3 Q2 Q1 Q0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1

12、1 1 16 0 0 0 0QQRSJKQQRSJKQQRSJKQQRSJK同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì) 用維用維阻型阻型J-K觸發(fā)器觸發(fā)器(1) Q0的翻轉(zhuǎn)：的翻轉(zhuǎn)： 每來一個每來一個CP，Q0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) 一次一次R 清清0脈沖脈沖CP(2) Q1的翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn): Q0=1時時,再來一個再來一個CP , Q1翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次(3) Q2的翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn): Q1Q0=11時時,再來一個再來一個 CP,Q2翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次&Q1Q0Q0Q1Q2Q3JK=11J,K=Q0J,K=(Q1Q0)(4) Q3的翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn):Q2Q1Q0=111時時,再來一個再來一個CP,Q3翻轉(zhuǎn)一次翻

13、轉(zhuǎn)一次J,K=(Q2Q1Q0)&Q2Q1Q0同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器QQRSJKQQRSJKQQRSJKQQRSJKR 清清0脈沖脈沖CP&Q1Q0Q0Q1Q2Q3&Q2Q1Q0同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的波形圖波形圖與異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的畫法與異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的畫法相同相同,狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表也相同，但是也相同，但是.波形圖波形圖4位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器時序圖時序圖1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16CPQ0Q1Q2Q3000010001000100011110000

14、同步計(jì)數(shù)器各觸發(fā)器在同一時刻翻轉(zhuǎn)同步計(jì)數(shù)器各觸發(fā)器在同一時刻翻轉(zhuǎn)而異步計(jì)數(shù)器各觸發(fā)器而異步計(jì)數(shù)器各觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)時刻不同翻轉(zhuǎn)時刻不同,低位的領(lǐng)先低位的領(lǐng)先,高位的遲后高位的遲后, 延遲時間為延遲時間為納秒納秒(ns)級級十進(jìn)制數(shù)用十進(jìn)制數(shù)用09十個數(shù)字表示十個數(shù)字表示,而而數(shù)字電路中使用二進(jìn)制數(shù)字電路中使用二進(jìn)制,所以須用所以須用二進(jìn)制數(shù)給十進(jìn)制數(shù)編碼二進(jìn)制數(shù)給十進(jìn)制數(shù)編碼11.3.2 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器編碼方法編碼方法: 用用4位二進(jìn)制數(shù)表示位二進(jìn)制數(shù)表示1位十進(jìn)制數(shù)位十進(jìn)制數(shù), 稱為二稱為二十進(jìn)制編碼十進(jìn)制編碼, 又稱又稱BCD碼碼 ( BCDBinary Coded Decimal )

15、 二進(jìn)制數(shù)用二進(jìn)制數(shù)用8421碼碼十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù): 用用0 9 共十個數(shù)字表示共十個數(shù)字表示所以所以,用十個用十個4位二進(jìn)制數(shù)表示位二進(jìn)制數(shù)表示09CP Q3 Q2 Q1 Q0 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1十進(jìn)制數(shù)的編碼方法十進(jìn)制數(shù)的編碼方法例例: 3位十進(jìn)制數(shù)位十進(jìn)

16、制數(shù): 100, 用用BCD碼表示碼表示1000001 0000 0000BCD碼碼十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)(用下降沿觸發(fā)的維用下降沿觸發(fā)的維阻型阻型J-K觸發(fā)器觸發(fā)器)J K Qn+10 0 Qn0 1 01 0 11 1 Q nQQRSJKCP在在CP 時時,根據(jù)根據(jù)JK狀態(tài)狀態(tài)Q變化變化 異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)(用下降沿觸發(fā)的維用下降沿觸發(fā)的維阻型阻型J-K觸發(fā)器觸發(fā)器)CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6

17、0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換表分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,找出找出JK控制規(guī)律控制規(guī)律:(1) CP 時時,Q0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn),JK=11(2) Q0 時時,Q1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)(3) Q1 時時, Q2翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn),JK=11 10 1 0 1 0 0000(5)當(dāng)當(dāng)Q3=1(Q3=0)且且Q0 時時,將將Q1清清0(4) Q0 時時, Q3翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn),且且 Q2Q1=11時時,Q3由由0翻轉(zhuǎn)成翻轉(zhuǎn)成1 Q2Q1=00時時,Q3被清成被清成0R QQRSJKQQRSJKQQRSJKQQRSJK(1) CP 時時,Q0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn),JK=11異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)異步十

18、進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)(用下降沿觸發(fā)的維用下降沿觸發(fā)的維阻型阻型J-K觸發(fā)器觸發(fā)器)CPQ0Q1Q2Q3(2) Q0 時時,Q1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)(3) Q1 時時, Q2翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn),JK=11 &(4) Q0 時時, Q3翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn),且且 Q2Q1=11時時,Q3由由0翻轉(zhuǎn)成翻轉(zhuǎn)成1 Q2Q1=00時時,Q3被清成被清成0(5)當(dāng)當(dāng)Q3=1(Q3=0)且且Q0 時時,將將Q1清清0異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 (用下降沿觸發(fā)的維用下降沿觸發(fā)的維阻型阻型J-K觸發(fā)器觸發(fā)器)時序圖時序圖1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 CPQ0Q1Q2Q300001000100010001001000

19、011000010101010101110十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 110 0 0 0 0每每10個個CP循環(huán)一周循環(huán)一周R QQRSJKQQRSJKQQRSJKQQRSJKCPQ0Q1Q2Q3&異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器2個十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成個十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成1個個100進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器Q3 Q2 Q1 Q0CPR異步十

20、進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器Q3 Q2 Q1 Q0CPR異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器Q3 Q2 Q1 Q0CPR異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器CP進(jìn)位脈沖進(jìn)位脈沖個位數(shù)個位數(shù)十位數(shù)十位數(shù)RQ3由由1變成變成0時，向十位數(shù)送一個進(jìn)位脈沖，時，向十位數(shù)送一個進(jìn)位脈沖，使十位數(shù)計(jì)一個數(shù)，同時個位數(shù)全變成使十位數(shù)計(jì)一個數(shù)，同時個位數(shù)全變成000011.3.4 數(shù)字集成電路計(jì)數(shù)器數(shù)字集成電路計(jì)數(shù)器常用數(shù)字集成電路計(jì)數(shù)器芯片舉例常用數(shù)字集成電路計(jì)數(shù)器芯片舉例:74LS160 4位同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，直接清除位同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，直接清除74LS161 4位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)

21、器，直接清除位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，直接清除74LS162 4位同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，同步清除位同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，同步清除74LS163 4位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，同步清除位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，同步清除74LS190 4位同步十進(jìn)制加位同步十進(jìn)制加/減法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器74LS191 4位同步二進(jìn)制加位同步二進(jìn)制加/減法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器74LS192 4位同步十進(jìn)制加位同步十進(jìn)制加/減法計(jì)數(shù)器，帶清除減法計(jì)數(shù)器，帶清除74LS193 4位同步二進(jìn)制加位同步二進(jìn)制加/減法計(jì)數(shù)器，帶清除減法計(jì)數(shù)器，帶清除1. 集成計(jì)數(shù)器集成計(jì)數(shù)器74LS90 (國產(chǎn)國產(chǎn)T4290)的邏輯結(jié)構(gòu)及功能的邏輯結(jié)構(gòu)

22、及功能74LS902分頻和分頻和5分頻的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器分頻的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 5 2&CPACPBS9(1)S9(2)R0(2)R0(1)QDQAQCQB時鐘時鐘輸出輸出控制信號控制信號(下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā))一位二進(jìn)制一位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器三位五進(jìn)制三位五進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器74LS90的功能（計(jì)數(shù)功能）的功能（計(jì)數(shù)功能）2分頻器分頻器(二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器) (五進(jìn)制計(jì)數(shù)器五進(jìn)制計(jì)數(shù)器) 5分頻器分頻器CPA QA n+1 QA nCPB QD QC QB 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 0 0 0 5 2&CPACPBS9(1

23、)R0(2)R0(1)QDQAQCQBS9(2)S9(2) 5 2&CPACPBS9(1)R0(2)R0(1)QDQAQCQB74LS90的功能的功能(置置9端、清端、清0端的功能）端的功能）R0(1) R0(2) S9(1) S9(2) 功能功能 1 1 任一為任一為0 清清0(QDQCQBQA=0000) 任意任意 1 1 置置9(QDQCQBQA=1001) 任一為任一為0 任一為任一為0 計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)2. 由由74LS90構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器S9(2) 5 2&CPACPBS9(1)R0(2)R0(1)QDQAQCQB(1)用一片用一片74LS90組成組成B

24、CD碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換狀態(tài)表如下計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換狀態(tài)表如下:清清0R0(1)=1 R0(2)=1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)R0(1)=0 R0(2)=0QD QC QB QAS9(1)S9(2)R0(1)R0(2)CPB CPACP74LS90CPA QD QC QB QA 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 用用74LS90組成的異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成的異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 轉(zhuǎn)換狀態(tài)表轉(zhuǎn)換狀態(tài)表每一個每一個CPA的下降沿的下降沿,QA翻翻轉(zhuǎn)一次轉(zhuǎn)一次每一個每一個QA的下降沿的下降沿(10),QB翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次CPA QD QC QB

25、 QA 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 10 0 0 0 0五進(jìn)制五進(jìn)制(2) 用一片用一片74LS90組成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器CPA QC QB QA 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0QD QC QB QAS9(1)S9(2)R0(1)R0(2)CPB CPACP進(jìn)位脈沖進(jìn)位脈沖計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖當(dāng)當(dāng)QCQB=11時時,將輸出清將輸出清0000先接成十進(jìn)先接成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器制計(jì)數(shù)器(2) 用一片用一片74LS90組成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器（續(xù)）組成六進(jìn)制

26、計(jì)數(shù)器（續(xù)）波形圖波形圖CPA QC QB QA 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 0 0 0CPQAQBQC1 2 3 4 5 6 000100100110001101000總結(jié)總結(jié): 用一片用一片74LS90設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的一般方法進(jìn)制計(jì)數(shù)器的一般方法第第N個個CP脈沖后脈沖后,由輸出端的由輸出端的“1”去控制清去控制清0端端R0(1)、R0(2),將輸出端全部清將輸出端全部清0練習(xí)練習(xí)1: 下圖是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器下圖是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器?答答: 8進(jìn)制進(jìn)制QD QC QB QAS9(1)S9(2)R0(1)R0(2)CPB C

27、PACP74LS90輸出端狀態(tài)輸出端狀態(tài)的變化范圍的變化范圍:00000111練習(xí)練習(xí)2: 下圖是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器下圖是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器?答答: 7進(jìn)制進(jìn)制QD QC QB QAS9(1)S9(2)R0(1)R0(2)CPB CPACP&74LS90練習(xí)練習(xí)3: 九進(jìn)制計(jì)數(shù)器如何設(shè)計(jì)九進(jìn)制計(jì)數(shù)器如何設(shè)計(jì)?第第9個個CP脈沖后脈沖后,QDQCQBQA=1001時時,用用QD 和和QA的的1去去R0(1)、 R0(2)將輸出清將輸出清0即即:CP 9 1 0 0 1 0 0 0 0用一片用一片74LS90設(shè)計(jì)九進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)九進(jìn)制計(jì)數(shù)器QD QC QB QAS9(1)S9(2)R0(1)R0(2)

28、CPB CPACP74LS90(3) 用用2片片74LS90組成組成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器方法方法: 用用2個十進(jìn)制計(jì)數(shù)器級聯(lián)個十進(jìn)制計(jì)數(shù)器級聯(lián),框圖如下框圖如下:CP計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖個位向十位個位向十位的進(jìn)位脈沖的進(jìn)位脈沖個位個位十位十位詳細(xì)電路圖如下詳細(xì)電路圖如下:十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(74LS90)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(74LS90)QDQD QC QB QAS9(1)S9(2)R0(1)R0(2)CPB CPACP74LS90QD QC QB QAS9(1)S9(2)R0(1)R0(2)CPB CPACP74LS90十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器用用2片片

29、74LS90組成組成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器100進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)范圍計(jì)數(shù)范圍: 0099十位十位個位個位(4) 用用2片片74LS90組成組成24進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器方法方法: 先將每片先將每片74LS90構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,然后級然后級 聯(lián)聯(lián),組成組成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)輸出出現(xiàn)：進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)輸出出現(xiàn)： 0010 0100 時，將輸出同時清時，將輸出同時清0。十位十位=2 個位個位=4即用十位的即用十位的QB 和個位的和個位的QC送送R0(1) 和和 R0(2)，這樣，計(jì)數(shù)范圍變?yōu)檫@樣，計(jì)數(shù)范圍變?yōu)?0023，即，即24進(jìn)制進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器用用2片片74LS90

30、組成組成24進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器QD QC QB QAS9(1)S9(2)R0(1)R0(2)CPB CPA74LS90QD QC QB QAS9(1)S9(2)R0(1)R0(2)CPB CPA74LS90CP計(jì)數(shù)范圍為計(jì)數(shù)范圍為 0023R0（1）、）、R0（2）同時為）同時為1，輸出輸出 清清0先接成先接成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器(5) 用用2片片74LS90組成組成37進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器方法方法: 先將每片先將每片74LS90構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,然后級聯(lián)然后級聯(lián), 組成組成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)輸出出現(xiàn)：進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)輸出出現(xiàn)： 0011 0111 時，將輸出同時清時，

31、將輸出同時清0。十位十位=3 個位個位=7QD QC QB QAS9(1)S9(2)R0(1)R0(2)CPB CPA74LS90QD QC QB QAS9(1)S9(2)R0(1)R0(2)CPB CPA74LS90CP 用用2片片74LS90組成組成37進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器&計(jì)數(shù)范圍為計(jì)數(shù)范圍為 0036，即，即37進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器問題問題: 1.如何用如何用2片片74LS90組成組成 1099任任意進(jìn)制的計(jì)數(shù)器意進(jìn)制的計(jì)數(shù)器? 2.如何用如何用3片片74LS90組成組成 100999任意進(jìn)制的計(jì)數(shù)器任意進(jìn)制的計(jì)數(shù)器?1.電子表電路電子表電路CPCP為秒脈沖為秒脈沖(周期為周期

32、為1秒秒)24進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器60進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器60進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器ag7744874487448744874487448QDQA秒顯示秒顯示0059秒秒分顯示分顯示0059分分小時顯示小時顯示0023小時小時顯示譯碼器顯示譯碼器數(shù)碼管數(shù)碼管74LS90計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器11.3.5計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例CP秒脈沖的產(chǎn)生秒脈沖的產(chǎn)生晶體振蕩器晶體振蕩器32.768kHz共共32768分頻分頻由由D觸發(fā)器構(gòu)成的觸發(fā)器構(gòu)成的2分頻器分頻器CP1秒秒 2 2 22. 數(shù)字頻率計(jì)數(shù)字頻率計(jì)可測量一個數(shù)字信號可測量一個數(shù)字信號ux的頻率的頻率74LS9074LS90100進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)

33、器74487448QDQAag71秒秒門控信號門控信號被測信號被測信號 ux閘門閘門CP顯示譯碼器顯示譯碼器數(shù)碼管數(shù)碼管&1秒內(nèi)計(jì)數(shù)的個秒內(nèi)計(jì)數(shù)的個數(shù)即為信號頻率數(shù)即為信號頻率問題問題二片二片74LS90級聯(lián)能測的級聯(lián)能測的最高信號頻最高信號頻率是多少？率是多少？若信號頻率若信號頻率在在10000Hz以內(nèi)，那么以內(nèi)，那么需要幾片需要幾片74LS90？本課重點(diǎn)本課重點(diǎn)1. J-K觸發(fā)器的符號及功能觸發(fā)器的符號及功能J K Qn+10 0 Qn0 1 01 0 11 1 Q nQQRSJKCPQQRSJKCP維維-阻型阻型CP上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)CP下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)2. 會分析用會分析

34、用J-K觸發(fā)器組成的加法計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)狀態(tài)觸發(fā)器組成的加法計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)狀態(tài)3. 會設(shè)計(jì)用會設(shè)計(jì)用2片片74LS90（T4290）構(gòu)成）構(gòu)成100以內(nèi)的任意以內(nèi)的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器例例11-3 一計(jì)數(shù)器的邏輯圖如下圖所示，設(shè)其初始狀態(tài)一計(jì)數(shù)器的邏輯圖如下圖所示，設(shè)其初始狀態(tài) Q3Q2Q1=000， 試說明其邏輯功能。試說明其邏輯功能。 例例11-4 試分析下圖所示邏輯圖，說明它是具有什么試分析下圖所示邏輯圖，說明它是具有什么 功能的電路。功能的電路。 例4.1.7：已 知 邏 輯 電 路 圖 及 C 脈 沖 的 波 形 ， 設(shè) 觸 發(fā) 器 輸 出，的 初 始 狀 態(tài) 為 “0”， 試 畫 出

35、， 和F 的 波 形。Q1J1Q0Q0J0Q1Q1Q0K0K1&Q1Q0CCCFCFQ1Q0CF1010,QKQJ0101,QKQJ10QQF 例4.1.9：邏 輯 電 路 如 圖 所 示， 輸 入 電 壓 ， 時 開 關(guān)S 接 通。 設(shè) 各 觸 發(fā) 器 初 始 狀 態(tài) 均 為 “0”。 波 形 如 圖 所 示， 要 求 畫 出C 及Q0，Q1，Q2 的 波 形 圖。Q1Q0Q2uiCOuitCCPKQJ00201,01111, 1QCPKJCCPKQQJ202121,Q1Q0Q1J1K1Q0Q0J0K0Q2Q2J2K2Q1+SRDZVVZ 5Q0Q1Q2CQ2uiuitC例4.1.1

36、0：電 路 如 圖 所 示， 觸 發(fā) 器 的 初 始 狀 態(tài) 均 為“0”， 在C 脈 沖 的 作 用 下， 試 畫 出波 形圖 。Q0Q1CQ2uOQ1Q0Q0J0Q2Q2J2Q1J1+K2K1K0Q0Q1CQ2uOuOC10 k10 k10 k10 k2 5.k2020,QKQJ1,101KQJ),(2210QQQU1,212KQJ1.1.確定觸發(fā)器的驅(qū)動方程確定觸發(fā)器的驅(qū)動方程 QC11K1J1FQC11K1J3FQC11K1J4F&Q1K1J2F& &”“11Q2Q3Q4QCP J1=1 K1=1J4= Q1Q2Q3K4= Q1Q2Q3J3=Q1Q2K3=Q1Q

37、2J2=Q1 K2=Q1 將時序電路的狀態(tài)按照它的轉(zhuǎn)換順序排列成表格就是狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是受時鐘的控制，狀態(tài)的轉(zhuǎn)換順序稱為態(tài)序。 2.2.做出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和做出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和波形圖波形圖(4) (4) 同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器分析：分析： 3.做出結(jié)論做出結(jié)論同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，也稱為四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，共有16個狀態(tài)，或稱為16進(jìn)制計(jì)數(shù)器。J1=1 K1=1 J2=Q1 K2= Q1 J3=Q1Q2 K3= Q1Q2 J4=Q1Q2Q3 K4=Q1Q2Q3 驅(qū)動方程JKQn+100保持01010111翻轉(zhuǎn)真值表J1=1 K1=1 J2=Q1 K2= Q1 J3=Q1Q2 K3=

38、 Q1Q2 J4=Q1Q2Q3 K4=Q1Q2Q3J1=1 K1=1 J2=Q1 K2= Q1 J3=Q1Q2 K3= Q1Q2 J4=Q1Q2Q3 K4=Q1Q2Q3JKQn+100保持01010111翻轉(zhuǎn)JKQn+100保持01010111翻轉(zhuǎn)態(tài)序 Q4 Q3 Q2 Q1 J4 K4 J3 K3 J2 K2 J1 K1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 3 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 13 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 4 0 1

39、0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 5 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 6 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 7 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 9 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 10 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 11 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 12 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 14 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 16 0 0 0 0 0 0

40、0 0 0 0 1 1表 二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表例4.3.3: 已知邏輯電路圖及其C 脈沖波形。 試 列出邏輯圖的狀態(tài)表， 并判斷是幾進(jìn)制， 加法還是減法 ？ 同步還是 異 步？（ 設(shè)Q0，Q1，Q2 的 初 始 狀 態(tài) 均 為“0”）。 Q2Q2JKJKQ0Q0JKQ1Q1Q0Q1Q2RDCCCRDCRDCRD狀狀 態(tài)態(tài) 表表三三 位位 異異 步步 二二 進(jìn)進(jìn) 制制 減減 法法 計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù) 器器 或或 異步異步 八八 進(jìn)進(jìn) 制制 減減 法法 計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù) 器器CQ2 Q1 Q0 0 0 0 01 1 1 1 2 1 1 03 1 0 14 1 0 05 0 1 16 0 1 07 0 0 18 0 0 09 1 1 1 例4.3.4: 分 析 圖 示 邏 輯 電 路：(1) 寫 出 各 觸 發(fā) 器 輸 入 和 的 邏 輯 式；(2) 列 出 電 路 的 狀 態(tài) 表， 畫 出， 的 波 形 圖， 指 出 它 是 幾 進(jìn) 制， 加 法 還 是 減 法？ 同 步 還 是 異 步？（ 設(shè) 觸 發(fā) 器 的 初 始 狀 態(tài) 為“00” ）。001000001111234Q1Q0Q0Q1CC1） Fo 觸 發(fā) 器 工 作 在 計(jì) 數(shù) 狀 態(tài), Qo=0 時,D1=Q1, F1