若干常用的時序邏輯電路異步計數器

第15講若干常用的時序邏輯電路——

異步計數器計數器的功能和分類1.計數器的功能2.計數器的分類異步計數器和同步計數器加法計數器、減法計數器和可逆計數器有各種不同的計數器，如二進制計數器、十進制計數器、二－十進制計數器等等。記憶輸入脈沖的個數；用于定時、分頻、產生節(jié)拍脈沖及進行數字運算等等。按工作方式分：按功能分：按計數器的計數容量(或稱模數)分：一、同步計數器同步二進制計數器同步二進制加法計數器同步二進制減法計數器同步二進制加/減可逆計數器同步十進制計數器同步十進制加法計數器同步十進制減法計數器同步十進制加/減可逆計數器同步N進制計數器1、同步二進制加法計數器圖6.3.10用T觸發(fā)器構成的同步二進制加法計數器CPQ3Q2Q1Q0C012345678900000001001000110100010101100111100010010000000000CPQ3Q2Q1Q0C1011121314151610101011110011011110111100000000010表6.3.3圖6.3.10電路的狀態(tài)轉換圖異步二進制計數器異步二進制加法計數器異步二進制減法計數器異步二進制加/減可逆計數器異步十進制計數器異步十進制加法計數器異步十進制減法計數器異步十進制加/減可逆計數器異步N進制計數器第15講若干常用的時序邏輯電路——

異步計數器1、異步二進制計數器3位二進制異步加法計數器Q2Q1Q0C00000101001110010111011100000001異步加法計數器采取從低位到高位逐位進位的方式工作,各個觸發(fā)器不同步觸發(fā)。選用3個CP下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器，分別用FF0、FF1、FF2表示,3個觸發(fā)器都應接成T＇觸發(fā)器。3個JK觸發(fā)器都是在需要翻轉時就有下降沿，不需要翻轉時沒有下降沿。異步二進制加法計數器圖6.3.25下降沿動作的異步二進制加法計數器異步二進制加法計數器圖6.3.26圖6.3.25電路的時序圖0

0

01

1

1問題：如何用上升沿觸發(fā)的T’觸發(fā)器構成異步二進制加法器？異步二進制減法計數器3位二進制異步減法計數器Q2Q1Q0B00011111010110001101000110000000選用3個CP下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器，分別用FF0、FF1、FF2表示,3個觸發(fā)器都應接成T＇觸發(fā)器。3個JK觸發(fā)器都是在需要翻轉時就有下降沿，不需要翻轉時沒有下降沿。圖6.3.27下降沿動作的異步二進制減法計數器異步二進制減法計數器圖6.3.28圖6.3.27電路的時序圖二進制異步計數器級間連接規(guī)律計數脈沖輸入到最低位觸發(fā)器的CP端。2、異步十進制計數器圖6.3.29異步十進制加法計數器的典型電路異步十進制加法計數器

在4位異步二進制加法計數器的基礎上修改得到，使計數過程跳過1010到1111這六個狀態(tài)。011101002、異步十進制計數器圖6.3.29異步十進制加法計數器的典型電路異步十進制加法計數器

在4位異步二進制加法計數器的基礎上修改得到，使計數過程跳過1010到1111這六個狀態(tài)。01001000圖6.3.30圖6.3.29電路的時序圖Q3Q2Q1Q00000000100100011010001010110011110001001集成撐異步禿十進較制加橡法計僚數器-7鹽4L傍S2王90圖6.榜3打.3憤1二－涼五－十進擔制異步扣計數陸器74薯LS食29燃0的邏表輯圖R01~R02:S91~S92:清0輸入沫端；置9輸入褲端；時鐘肺脈沖周輸入他端；CP0、C稿P1:Q0~叨Q3:計數堵器輸始出端壇。74散LS罷29扯0：異步烘十進鞠制計嫂數器仙，異步置數摩，異步清零戴。結構輩：74享LS圣29閥0內部岡含有辜兩個媽獨立斥的計醉數電釋路由1個1位二聾進制穗計數闊器和1個異胃步五五進制丙計數逐器構腐成。晉又稱二-五-十進感制加盯法計扛數器。模2計數爆器：CP0為計籌數脈腰沖輸餓入，Q0為輸譽出；模5計數便器：CP1為計研數脈槽沖輸誓入，Q3~察Q1為輸尤出；84析21碼十嘉進制送計數破器：CP0為計荷數脈招沖輸槐入，CP1與Q0相連緞，Q3~舍Q0為輸無出。74LS290S92R01R02S91Q1Q2Q3Q0CP0CP1CP0CPCP1Q1Q3Q2Q025Q3Q2Q1

000001010011100Q001Q3Q2Q1CP1Q0

十進制數010101010100偷0盾00蠢0滑00間0罷10王0迫10棋1忽00罷1援00嫂1況10桶1塑11啄0據01鳳0泉00饒0遣00123456789084綱21碼十匙進制倒計數泳器：結論拾：上指述連婚接方燙式形芒成84痰21臨BC朵D碼輸建出。74慣LS息29睛0的功話能表HH

LXXXLLLL(清零)HHXLXXLLLL(清零)XXHHXXHLLH(置9)LXLX0二進制計數(Q0)LXXL0五進制計數(Q3Q2Q1)

XL

LXQ08421碼十進制計數XLXLQ15421碼十進制計數復位輸入置位輸入時鐘輸出R01R02S91S92CP0CP1Q3Q2Q1Q0R01R02S91S92QDQCQBQAXX111001

11

0X0000

11X000000X0X0XX0

X00XX0X0

計數狀態(tài)74LS290功能表歸納繩：1.見74籠LS誘2狼90在“禮計數槐狀態(tài)唉”或格“清質零狀小態(tài)”采時，屋均要仍求S91和S92中至少綱有一拔個必須為“0”。2.虜S91·S92=0時，裳只有投在R01和R02同時姐為“1”時，民它才進入?！扒辶銧顟B(tài)添”；砍否則騰它聯必定遙處于碌“計夏數狀焦態(tài)”炭。三、蛙任意止進制蟲計數尤器的霜構成頭方法用N進制計數器構成M進制計數器(1稈)輛M<盜NM進制激計數既器需蘿要M個狀物態(tài)，音所以膠要跳端過N-日M個狀亞態(tài)。反饋莊清零遲法(復位洽法）S0SMS1SM-1SiSN-1同步惑清零異步烤清零“暫莊態(tài)”反饋樣置數隊法在計腦數循樂環(huán)中學的任悄何一殊個狀饑態(tài)置軟入適拘當的旨數值夏，從姥而跳歡過N-閃M個狀處態(tài)，敵得到M進制集計數林器。適用于有置數功能的計數器S0SiS1SN-2SN-1SN-M異步丙置數同步淡置數“暫穩(wěn)態(tài)”(2索)碼M>軌N：需多柄片N進制臂計數型器級聯構成鑰。并行撞進位挪方式心：構領成同步計數胞器；串行蹈進位迎方式潔：構現成異步計數離器。各片故的CP同時夸接計券數輸陳入信評號，萍低位茄片的進位膛信號作為令高位哪片的木計數使能信號炕。低位佛片的進位她信號或輸出活信號作為檢高位升片的播計數奮脈沖勿輸入神。整體喘置零碧方式輛：M=財N1×N2時：M為大古于N的素數解時：首先嘗將各弟片N進制逃計數肺器按僅最簡詳單的雞方式底接成過一個拳大于M進制饅的計浴數器翼，然悉后在M狀態(tài)拜譯出質異步灣置零勁信號額，將培各片筑計數錘器同鈴時置廢零。整體淡置數川方式飼：首先晃將各節(jié)片N進制刷計數勢器按搶最簡件單的鹿方式蒙接成昏一個未大于M進制胖的計屠數器扭，然拐后在諷選定劃的某腦一狀親態(tài)下歡譯出帖置數禾信號慘，將搏各片帶計數料器同濃時置矩入適羨當的床數據疏，跳色過多育余的研狀態(tài)街。1、用替同步轎清零趁端或論置數揚端歸遞零構犯成M進置摸計數嫩器2、用勝異步印清零躺端或修置數罵端歸市零構頃成M進置斜計數犬器（1）寫漆出狀猛態(tài)SM-1的二宴進制渾代碼忙。（2）求邀歸零堤邏輯鉆，即曠求同悼步清許零端世或置扛數控競制端配信號它的邏龍輯表向達式昌。（3）畫浩連線釀圖。（1）寫何出狀姥態(tài)SM的二風進制工代碼齒。（2）求季歸零孤邏輯侄，即往求異新步清受零端仗或置叔數控期制端江信號駐的邏障輯表受達式譜。（3）畫鳥連線判圖。同步離清零脆、同廳步置徐數:界74浮LS垮16炒2、74抗LS換16闖3；異步彼清零倦、異雖步置樹數:引7乞4L益S1勤93、74木LS昨19姻2；異步先清零局、同盈步置惱數：74煤LS之16哈0、74睜LS住16革1；只具哭有異皮步清減零功皆能：廢如CC俗45化20、74特LS形19迅0、74況LS插19庭1；異步峽清零悅和異朝步置9功能謀：74慮LS鄙29隙0。M<聯N設計充舉例M<絞N設計蕉舉例例6.凱3.靈2試用痰同步做十進珠制計洗數器74啞16嬌0接成頸同步冒六進橫制計雙數器屆。74鍵16纖0的邏詠輯圖訂見圖6.濃3.踩21，它穿的功盜能表損與74奇16劍1的功謎能表村（見惜表6.疤3.累4）相畫同。74紙16瞧0：異步清零爬，同步置數攤。解1：置憶零法00000001001000110100010101位10譯碼磨產生柳異步黎置零丸信號Q3Q2Q1Q011CP＆利用一個基本RS觸發(fā)器將或暫存一下，從而保證置零信號有足夠的作用時間，使計數器能夠可靠置零。存在侍的問保題：置零零信號薦持續(xù)敢時間書極短外，置困零可張靠性呢不高哥。置零痰信號閣的寬縫度與線輸入酬計數僚脈沖灘高電拍平維惡持時罩間相總等。11CP1解2：置弓數法11CP＆74盾16鋼0：同步置數社，異步清零譯碼覆產生詞同步條置數投信號000000010010001101000101Q3Q2Q1Q01000000010010001101001001C=劃1進位輸出M>立N設計憶舉例例6.攪3.千3試用勒同步幣十進智制計僚數器74休16產0接成初百進肅制計葛數器迫。M=偉10題0=由10只×1曾0，所以豈將兩翼片74輸16鍋0直接厭按并厘行進好位方保式或窗串行刊行進途位方歷式連鍛接即膏可。解1：并他行進筑位方跑式圖6.衣3榮.3艱8例6.標3.倒3電路賴的并米行進癥位方乞式解2：串聾行進永位方勵式低片棟為10恰01時，C=桑1；輸入叼第十副個計曬數脈魚沖時旅，C由1變?yōu)?，高抓片計羽入一澡個脈賢沖。補例1.用74扎LS引16促3構成啞二十比四進猴制計掩數器拋。(1溪)需要融兩片74鼻LS送16員3；(2物)為了臘提高達運算配速度槳，使蟲用同步計數整體坊置零方式被。應該眼在Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0＝00炎01猜01血11時準悲備清丸零。Q4Q2Q1Q0CLR=74冊LS蹄16購3:同步良四位劣二進呼制計撫數器周，同列步清孝零、牛同步暢置數CP111CLRQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q774LS16374LS163具體凈邏輯敞電路謀如下桌圖所摸示居：Q4Q2Q1Q0CLR=CP111CLRQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7&74LS16374LS163如何炊用74翠LS桂16矩0構成患二十其四進送制計益數器掏？例6.情3.梨4試用禍同步壯十進燥制計嫂數器74脾16紙0接成薯二十史九進