集成電路組成任意進(jìn)制的計(jì)數(shù)器

集成電路組成任意進(jìn)制的計(jì)數(shù)器第一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五

部分常用集成計(jì)數(shù)器

第二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五芯片例：74161，74191，74160，7419074160：十進(jìn)制加，功能表同74161第三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五74190：十進(jìn)制加/減功能表同74191第四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)1、M<N:置零法（復(fù)位法）：第M個(gè)狀態(tài)SM譯出異步置零端有效的信號(hào),使計(jì)數(shù)器立即復(fù)位S0

。適用于有異步置零輸入端(74161,74160)

SM僅是短暫的過(guò)渡狀態(tài)第五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五例1同步十進(jìn)制

同步六進(jìn)制或：此時(shí)狀態(tài)圖？第六頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五置零法的缺點(diǎn)：1.由于SM僅是短暫的過(guò)渡狀態(tài)，所以置零信號(hào)持續(xù)時(shí)間很短，復(fù)位不可靠。改進(jìn)：加基本RS觸發(fā)器。2.要另外產(chǎn)生進(jìn)位輸出信號(hào)第七頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五置數(shù)法：在選定的某一狀態(tài)Si譯出置數(shù)端有效的信號(hào)，下一時(shí)鐘計(jì)數(shù)器置數(shù)，穩(wěn)定狀態(tài)包括Si---適用于有同步置數(shù)輸入端的計(jì)數(shù)器（74160/1）；對(duì)異步置數(shù)端（74190/1），應(yīng)在Si+1狀態(tài)譯出置數(shù)端有效的信號(hào)，穩(wěn)定狀態(tài)不包括Si+1。具體可分四種情形1.置零；2.置最小值；3.置最大值；4.置中間值（D=X）第八頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五例2以十(74160)六為例(圖略，見(jiàn)圖5.3.37）1.D3D2D1D0=0,需另加進(jìn)位輸出：C=Q2Q02.D3D2D1D0=0100,3.D3D2D1D0=1001，4.D3D2D1D0=0011，需另加進(jìn)位輸出：C=Q3問(wèn)題：若用74190如何設(shè)計(jì)第九頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五置最大值第十頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、M>N*先將計(jì)數(shù)容量擴(kuò)展，必須由兩片以上計(jì)數(shù)器組合起來(lái)，然后用分別/整體置零/數(shù)法構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)數(shù)器*各片連接方法串行進(jìn)位方式并行進(jìn)位方式*串行/異步方式：低位片的進(jìn)位輸出信號(hào)作為高位片的時(shí)鐘輸入信號(hào)。*并行/同步方式：低位片的進(jìn)位輸出信號(hào)作為高位片的工作狀態(tài)控制信號(hào)，兩片時(shí)鐘同接CP。第十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五分兩種情況：1.M=N1*N2,N1,N2<N

用置數(shù)法或置零法分別將兩個(gè)N進(jìn)制計(jì)數(shù)器置成N1,N2進(jìn)制計(jì)數(shù)器，用串行或并行進(jìn)位方式將它們連接起來(lái)即構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)數(shù)器例3.M=100=10*10第十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五設(shè)計(jì)時(shí)注意：高位片的時(shí)鐘（進(jìn)位信號(hào)）如何給出C10010000產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào)第十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五例習(xí)題5.15,用四位二進(jìn)制(16進(jìn)制)設(shè)計(jì)M進(jìn)制串行進(jìn)位方式，兩片分別置數(shù)(置最小值)片1：D3D2D1D0=1001,(在1111時(shí)C=1)，1001~1111,N1=7,片2：D3D2D1D0=0111,,0111~1111,N2=9第十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五例習(xí)題5.15,用四位二進(jìn)制(16進(jìn)制)設(shè)計(jì)M進(jìn)制串行進(jìn)位方式，兩片分別置數(shù)(置最小值)片1：D3D2D1D0=1001,(在1111時(shí)C=1)，1001~1111,N1=7,片2：D3D2D1D0=0111,,0111~1111,N2=9M=7*9=63,Y:CP=1:63第十五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五例習(xí)題5.16,用兩片十進(jìn)制設(shè)計(jì)M進(jìn)制并行進(jìn)位方式，片1：，N1=10,片2：D3D2D1D0=0111,,0111~1001,N2=3M=10*3=30第十六頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五例習(xí)題5.16,用兩片十進(jìn)制設(shè)計(jì)M進(jìn)制并行進(jìn)位方式，片1：，N1=10,片2：D3D2D1D0=0111,,0111~1001,N2=3M=10*3=30第十七頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2.M為大于N的素?cái)?shù)時(shí)，即不能分解為N1*N2用串行或并行進(jìn)位方式將計(jì)數(shù)容量擴(kuò)展為N’進(jìn)制計(jì)數(shù)器，M<N’,然后用整體置零/數(shù)法構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)數(shù)器.整體置零/數(shù)法，類似前述置零/數(shù)法，不同的是兩(多）片計(jì)數(shù)器同時(shí)置零/數(shù)例5.3.4兩片74160接成29進(jìn)制1.整體置零法：在第29狀態(tài)產(chǎn)生的信號(hào)第29狀態(tài)：個(gè)位是9,即1001(Q3Q2Q1Q0)，十位為2，即Q’3Q’2Q’1Q’0=0010,問(wèn)題：同置零法，復(fù)位不可靠，要另外產(chǎn)生進(jìn)位輸出信號(hào)同時(shí)加到兩片的置零端第十八頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五并行進(jìn)位方式*進(jìn)位輸出信號(hào)在28狀態(tài)譯出為負(fù)脈沖第十九頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五第28狀態(tài)產(chǎn)生十位：0010，個(gè)位：1000兩片同時(shí)置數(shù)---置0若置最大值，則稍復(fù)雜些2.整體置數(shù)法第二十頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五例習(xí)題5.17,兩片都是四位二進(jìn)制(16進(jìn)制)并行進(jìn)位方式，整體置數(shù)（0）個(gè)位片1：Q3Q2Q1Q0=0010（2）,十位片2：Q3Q2Q1Q0=0101（5）,第二十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五例習(xí)題5.17,兩片都是四位二進(jìn)制(16進(jìn)制)并行進(jìn)位方式，整體置數(shù)（0）個(gè)位片1：Q3Q2Q1Q0=0010（2）,十位片2：Q3Q2Q1Q0=0101（5）,M=5*16+2+1=83第二十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五減計(jì)數(shù)××××HHL加計(jì)數(shù)××××HHLDCBADCBA××LLLLLL×××××××HQDQCQBQADCBACPDCPULDRD輸出預(yù)置數(shù)據(jù)輸入時(shí)鐘預(yù)置清零異步清零：異步預(yù)置數(shù)：其它芯片介紹

雙時(shí)鐘4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器74LS193

同步加計(jì)數(shù)：同步減計(jì)數(shù)：RD=1RD=0,LD=0RD=0,LD=1,CPD=1RD=0,LD=1,CPU=1第二十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五異步2—5—10進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS290

返回1.74LS290的外引腳圖、邏輯符號(hào)及邏輯功能圖5-3174LS2902－5－10進(jìn)制計(jì)數(shù)器

(a)外引腳圖(b)邏輯符號(hào)輸出CP輸入異步置數(shù)第二十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五

表5-1274LS290功能表

CP1-Q3Q2Q1

5進(jìn)制

CP0-Q02進(jìn)制

CP下降沿有效

第二十五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五2．基本工作方式

（1）二進(jìn)制計(jì)數(shù)：將計(jì)數(shù)脈沖由CP0輸入，由Q0輸出圖5-32(a)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)順序計(jì)數(shù)器狀態(tài)CP0Q0001120返回第二十六頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五2．基本工作方式

（2）五進(jìn)制計(jì)數(shù)：將計(jì)數(shù)脈沖由CP1輸入，由Q3

、Q2、Q1

輸出圖5-32(b)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)順序計(jì)數(shù)器狀態(tài)CP1Q3Q2Q1000010012010301141005000第二十七頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五2．基本工作方式

（3）8421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)：將Q0與CP1相連,計(jì)數(shù)脈沖CP由CP0輸入

圖5-32(c)8421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)計(jì)

數(shù)

器

狀

態(tài)順序Q3Q2Q1Q000000100012001030011401005010160110701118100091001100000二進(jìn)制五進(jìn)制第二十八頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五2．基本工作方式

（4）5421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)：把CP0和Q3相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP1輸入

圖5-32(d)5421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)計(jì)

數(shù)

器

狀

態(tài)順序Q0Q3Q2Q100000100012001030011401005100061001710108101191100100000五進(jìn)制二進(jìn)制第二十九頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五

構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器六進(jìn)制計(jì)數(shù)器

先構(gòu)成8421BCD碼的10進(jìn)制計(jì)數(shù)器；再用脈沖反饋法，令R0A＝Q2、R0B＝Q1。當(dāng)計(jì)數(shù)器出現(xiàn)0110狀態(tài)時(shí)，計(jì)數(shù)器迅速?gòu)?fù)位到0000狀態(tài)，然后又開(kāi)始從0000狀態(tài)計(jì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)0000～0101六進(jìn)制計(jì)數(shù)。

第三十頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器——74LS290

74LS290的功能表計(jì)數(shù)L×L×計(jì)數(shù)×LL×計(jì)數(shù)L××L計(jì)數(shù)×L×LHLLH×HH××LLLL×L×HHLLLL××LHHQDQCQBQACPR9(2)R9(1)R0(2)R0(1)輸出時(shí)鐘置位輸入復(fù)位輸入在計(jì)數(shù)或清零時(shí)，均要求R9(1)和R9(2)中至少一個(gè)必須為0。只有在R0(1)和R0(2)同時(shí)為1時(shí)，才能清零。第三十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五返回組成數(shù)字鐘計(jì)數(shù)顯示電路

通常數(shù)字鐘需要一個(gè)精確的時(shí)鐘信號(hào)，一般采用石英晶體振蕩器產(chǎn)生，經(jīng)分頻后得到周期為1秒的脈沖信號(hào)CP。

圖5-41數(shù)字鐘“秒”計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路

個(gè)位十進(jìn)制×十位六進(jìn)制＝六十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

進(jìn)位信號(hào)BCD-七段顯示譯碼器7448