電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字章

6.5若干典型的時序邏輯集成電路6.5.2計數(shù)器6.5若干典型的時序邏輯集成電路2、計數(shù)器的分類按脈沖輸入方式，分為同步和異步計數(shù)器按進(jìn)位體制，分為二進(jìn)制、十進(jìn)制和任意進(jìn)制計數(shù)器按邏輯功能，分為加法、減法和可逆計數(shù)器概述1、計數(shù)器的邏輯功能

計數(shù)器的基本功能是對輸入時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)。它也可用于分頻、定時、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列及進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算等等。6.5.2計數(shù)器同步計數(shù)器異步計數(shù)器加計數(shù)器減計數(shù)器可逆計數(shù)器二進(jìn)制計數(shù)器非二進(jìn)制計數(shù)器

十進(jìn)制計數(shù)器

任意進(jìn)制計數(shù)器加計數(shù)器減計數(shù)器可逆計數(shù)器二進(jìn)制計數(shù)器非二進(jìn)制計數(shù)器

十進(jìn)制計數(shù)器

任意進(jìn)制計數(shù)器…………(1)異步二進(jìn)制計數(shù)器---4位異步二進(jìn)制加法計數(shù)器①

工作原理(4個T觸發(fā)器組成）1、二進(jìn)制計數(shù)器結(jié)論:

計數(shù)器的功能：不僅可以計數(shù)也可作為分頻器。如考慮每個觸發(fā)器都有1tpd的延時，電路會出現(xiàn)什么問題？異步計數(shù)脈沖的最小周期Tmin=ntpd。（n為位數(shù)）

②典型集成電路中規(guī)模集成電路74HC/HCT393中集成了兩個4位異步二進(jìn)制計數(shù)器在5V、25℃工作條件下，74HC/HCT393中每級觸發(fā)器的傳輸延遲時間典型值為6ns。74HC/HCT393的邏輯符號Q0在每個CP都翻轉(zhuǎn)一次Q1僅在Q0=1后的下一個CP到來時翻轉(zhuǎn)FF0可采用T=1的T觸發(fā)器FF1可采用T=Q0的T觸發(fā)器Q3僅在Q0=Q1=Q2=1后的下一個CP到來時翻轉(zhuǎn)FF2可采用T=Q0Q1T的觸發(fā)器Q2僅在Q0=Q1=1后的下一個CP到來時翻轉(zhuǎn)FF3可采用T=Q0Q1Q2T的觸發(fā)器4位二進(jìn)制計數(shù)器狀態(tài)表0000016111111500111140101113000111201101110010110010019000018011107001106010105000104011003001002010001000000Q0Q1Q2Q3進(jìn)位輸出電路狀態(tài)計數(shù)順序(2)二進(jìn)制同步加計數(shù)器4位二進(jìn)制同步加計數(shù)器邏輯圖CE=0保持不變CE=1計數(shù)4位二進(jìn)制同步加計數(shù)器時序圖

(2)典型集成計數(shù)器74LVC1612選1數(shù)據(jù)選擇器(2)時序圖TC=CET?Q3Q2Q1Q074LVC161邏輯功能表輸入輸出清零預(yù)置使能時鐘預(yù)置數(shù)據(jù)輸入計數(shù)進(jìn)位CEPCETCPD3D2D1D0Q3Q2Q1Q0TCL××××××××LLLLLHL××↑D3D2D1D0D3D2D1D0*HHL××××××保持*HH×L×××××保持*HHHH↑××××計數(shù)*CR的作用？PE的作用？例6.5.1試用74LVC161構(gòu)成模216的同步二進(jìn)制計數(shù)器。1.異步二-十進(jìn)制計數(shù)器將圖中電路按以下兩種方式連接：試分析它們的邏輯輸出狀態(tài)。

接計數(shù)脈沖信號，將Q0與相連；（1）

接計數(shù)脈沖信號，將Q3與相連（2）兩種連接方式的狀態(tài)表計數(shù)順序連接方式1（8421碼）連接方式2（5421碼）Q3Q2Q1Q0Q0Q3Q2Q10000000001000100012001000103001100114010001005010110006011010017011110108100010119100111002.用集成計數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計數(shù)器

例用74LVC161構(gòu)成九進(jìn)制加計數(shù)器。解：九進(jìn)制計數(shù)器應(yīng)有9個狀態(tài)，而74LVC161在計數(shù)過程中有16個狀態(tài)。如果設(shè)法跳過多余的7個狀態(tài)，則可實現(xiàn)模9計數(shù)器。(1)反饋清零法

(2)反饋置數(shù)法

時序電路的分析，首先按照給定電路列出各邏輯方程組、進(jìn)而列出狀態(tài)表、畫出狀態(tài)圖和時序圖，最后分析得到電路的邏輯功能。時序電路的設(shè)計，首先根據(jù)邏輯功能的需求，導(dǎo)出原始狀態(tài)圖或原始狀態(tài)表，有必要時需進(jìn)行狀態(tài)化簡，繼而對狀態(tài)進(jìn)行編碼，然后根據(jù)狀態(tài)表導(dǎo)出激勵方程組和輸出方程組，最后畫出邏輯圖完成設(shè)計任務(wù)。。小結(jié)

時序邏輯電路一般由組合電路和存儲電路兩部分構(gòu)成。它們在任一時刻的輸出不僅是當(dāng)前輸入信號的函數(shù)，而且還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。時序電路可分為同步和異步兩大類。