数字电路计数器ppt课件
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计数器一实验目的1、掌握中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法。
2、学习运用集成电路芯片计数器构成N位十进制计数器的方法。
二实验原理计数器是一个用以实现计数功能的时序器件,它不仅可以用来记忆脉冲的个数,还常用于数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。
计数器种类很多,按构成计数器中的各个触发器输出状态更新是否受同一个CP脉冲控制来分,有同步和异步计数器,根据计数制的不同,分为二进制、十进制和任意进制计数器。
根据计数的增减趋势分,又分为加法、减法和可逆计数器。
另外,还有可预置数和可编程功能的计数器等。
目前,无论是TTL还是CMOS集成电路,都有品种较齐全的中规模集成计数器芯片。
如:异步十进制计数器74LS90,4位二进制同步计数器74LS93,CD4520,4位十进制计数器74LS160、74LS162;4位二进制可预置同步计数器CD40161、74LS161、74LS163;4位二进制可预置同步加/减计数器CD4510、CD4516、74LS191、74LS193;BCD码十进制同步加/减计数器74LS190、74LS192、CD40192等。
使用者只要借助于器件手册提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列就能正确使用这些器件。
例如74LS192同步十进制可逆计数器,具有双时钟输入十进制可逆计数功能;异步并行置数功能;保持功能和异步清零功能。
74192功能见表表19.1*表中符号和引脚符号的对应关系:CR = CLR—清零端;LD= LOAD—置数端(装载端)CP U = UP—加计数脉冲输入端CP D = DOWN—减计数脉冲输入端CO——非同步进位输出端(低电平有效)BO——非同步借位输出端(低电平有效)D3 D2 D1 D0 = D C B A—计数器数据输入端Q D Q C Q B Q A—计数器数据输出端根据功能表我们可以设计一个特殊的12进制的计数器,且无0数。
如图19.1所示:当计数器计到13时,通过与非门产生一个复位信号,使第二片74LS192(时十位)直接置成0000,而第一片74LS192计时的个位直接置成0001;从而实现了1——12的计数。
实验八计数器一、实验目的1.熟悉由集成触发器构成的计数器电路及其工作原理。
2.熟悉掌握常用中规模集成电路计数器及其应用方法。
二、实验原理和电路所谓计数,就是统计脉冲的个数,计数器就是实现“计数”操作的时序逻辑电路。
计数器的应用十分广泛,不仅用来计数,也可用作分频、定时等。
计数器种类繁多。
根据计数体制的不同,计数器可分成二进制(即2”进制)计数器和非二进制计数器两大类。
在非二进制计数器中,最常用的是十进制计数器,其它的一般称为任意进制计数器。
根据计数器的增减趋势不同,计数器可分为加法计数器—随着计数脉冲的输入而递增计数的;减法计数器—随着计数脉冲的输入而递减的;可逆计数器—既可递增,也可递减的。
根据计数脉冲引入方式不同,计数器又可分为同步计数器—计数脉冲直接加到所有触发器的时钟脉冲(CP)输入端;异步计数器—计数脉冲不是直接加到所有触发器的时钟脉冲(CP)输入端。
1.异步二进制加法计数器异步二进制加法计数器是比较简单的。
图是由4个JK(选用双JK74LS112)触发器构成的4位二进制(十六进制)异步加法计数器,图和(c)分别为其状态图和波形图。
对于所得状态图和波形图可以这样理解:触发器FF O(最低位)在每个计数沿(CP)的下降沿(1 → 0)翻转,触发器FF1的CP端接FF0的Q0端,因而当FF O(Q O)由1→ 0时,FF1翻转。
类似地,当FF1(Q1)由1→0时,FF2翻转,FF2(Q2)由1→0时,FF3翻转。
4位二进制异步加法计数器从起始态0000到1111共十六个状态,因此,它是十六进制加法计数器,也称模16加法计数器(模M=16)。
从波形图可看到,Q0 的周期是CP周期的二倍;Q1 是Q0的二倍,CP的四倍;Q2是Q1 的二倍,Q0的四倍,CP的八倍;Q3是Q2的二倍,Q1的四倍,Q0的八倍,CP的十六倍。
所以Q0 、Q1、Q2、Q3分别实现了二、四、八、十六分频,这就是计数器的分频作用。