第二十一、二次课 任意进制计数器的构成、时序逻辑电路设计

假设用74163设计M=12的计数器：
假设用74163设计M=12的计数器：
状态转移表1
Q3 Q2 Q1 Q0
00 00
00 01
00 10
00 11
01 00
01 01
01 10
01 11
10 00
10 01
10 10
10 11
1 1
1 1
0 0
0 1
跳过
1 1 1 0 状态
11 11
状态转移表2
T
1
LD D3 D2 D1 D0 CP
CP
&
复“0”法
QCC Q3 Q2 Q1 Q0 P
1
CR 74161
T
1
LD D3 D2 D1 D0 CP
CP
状态转移表2
Q3 Q2 Q1 Q0 状态转移路线
00 00
0 0 0 1 跳过状态 00 10
00 11
01 00
01 01 01 10
Q CC Q 3 Q 2
1
计数模式
1 CP
②预置0法
预置数为全“0”。
其反馈状态或终止状态的计算是： 同步预置加计数：反馈状态为M-1。 异步预置加计数：反馈状态为M。
例6.5.3 试用74161用预置0法设计M=6的计数器。
C
解：74161为同步置数方式，反馈状态为： SM-1，即：S5， 5=(0101)2，
&
Q CC Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 P
n n n n+1 n+1 n+1
Q3 Q2 Q1 Q3 Q2 Q1 J3 K3 J2 K2 J1 K1
0 0 0 0 0 1 0Ø0Ø1Ø 0 0 1 0 1 0 0 Ø 1 ØØ 1 0 1 0 0 1 1 0 ØØ 0 1 Ø 0 1 1 1 0 0 1 ØØ 1 Ø 1 1 0 0 0 0 0 Ø1 0 0 0Ø 偏1 0 1 0 1 1 Ø 1 1 Ø Ø 0

1、课次：212、授课方式：实验课3、课时安排：2课时4、授课题目：计数器及其应用5、教学目的：1）、学习集成触发器构成计数器的方法2）、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法3）、运用集成计数计构成1/N分频器6、教学重点及难点：测试方法7、方法及手段：实际操作8、教学基本内容：计数器及其应用一、实验目的：1）、学习集成触发器构成计数器的方法2）、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法3）、运用集成计数计构成1/N分频器二、实验原理：1、用D出发前构成异步二进制加/减法计数器若将图9-1稍加改动，即将低位触发器的Q端与高一位的CP端相连接，即构成了一个4位二进制减法计数器。

2、用复位法获得任意进制计数器用CC40192十进制计数器接成进制计数器。

三、实验设备与器件1、+5V直流电源2、逻辑电平开关3、双踪示波器4、连续脉冲源5、单次脉冲源6、逻辑电平显示器7、译码显示器8、CC40192*1 CC4011四、实验内容1、用CC40192D触发器构成4位二进制异步加法计数器按图9-1接线，RD接至逻辑开关输出插口，将低位CPo端接单次脉冲源，输出端Q3、Q2、Q1、Q0接逻辑电平显示输入插口，各SD接高电平“1”。

2、按图9-4电路进行试验，记录之五、实验预习要求1.复习有关计数器内容2.绘出各实验内容的详细线路图3.拟出各实验内容所需的测试记录表格六、实验报告1、画出实验线路图，记录、整理实验现象及实验所得的有关波形。

对实验结果进行分析。

2、总结使用集成计数器的体会。

② 其反魄 日 零函数为 ＝Ｑ１ ＇ ＱＯ ＇ Ｑ１ ③ 画图ｉ 圭 璺 ‰ 如图｝１ 所示
①ｃ Ｔ ７ ４ Ｌ Ｓ １ ６ ｏ 带有异步清写端，因此 位片（ ２ ） 接成＝ 进％ ｝ 数， 低位片（ １ 艟成九 进 汁女 ② 写出 ￥ ２ Ｓ ９ 所对应的二进朱 【 码： Ｓ ２ Ｓ ９ ￣ ０ ０ １ ０ １ ０ ０ １ ， 即 当 蚩 髂ｉ 十 至 ０ ０ ０ １ ０ １ ０ ０ １ ｊ 好 冬 时产 生 馈渭写信号。 ③ 写出反豌静 函数。＝ Ｑ１ Ｑ３ Ｑ０ ④ 画图连线 用并行连接方式将地 片 （ １ ） （ ２ ｂ 鸯 成—个一 百进 十 数器。 并通过—个与非门相当于分别将片（ １ ） 片（ ２ 片 接成九揣 匕进制， 目 将反馈漓写 唁 号ｇ Ｉ ＾ 数输 ＾ 端。 如图
时， 只需要通过改 变外部控制电路 即可得到。除 了可用常规 的 串行进位连接 和并行进位连接 ， 本文提
出了整体置零 法、 整体置数法 ， 可将集成二 、 十进制计数器变为所需的任意进 制大容量计数 器。 关键词 ： 计数 器； 整体置零法 ； 整体置数法 ； 串行进位 连接方式； 并行进位 连接 方式
例 利用 ｃ Ｔ ７ ４ Ｌ Ｓ １ ６ １ 置数功能完成五十七进制计数 器的 构眈
图２ ＿ ３ 整体置写法构成的二 十九进静 数器 方法二： 采用整体置数法具体 步骤 ① 状态 姻导 莉 嗷 ｆ 透吓所列应的十进带 Ｉ ｌ ！ 故 是 Ｍ１ ） 。 ② 若选用集成计数器的异步置数功能做反 馈端． 令 Ｙ Ｉ Ｙ ２ －Ｍ＋ ＝ Ｍ１ 相当于高度片 接成Ｙ１ 进制． Ｔ 氐 位片接成Ｙ２ 进制； 若选用同步置数功能做反馈端。 则令 Ｙ Ｉ Ｙ ２ ＝ Ｍ＋Ｍ１ — １ ． 相当 于高位片接成 Ｙ １ 进制。 低位片接成Ｙ ２ 进制。要获得 Ｙｎ ＂ ……・ ＇ Ｙ２ Ｙ１ 方 亦如此。 ③ 写出Ｍ 进带 圾 Ｙ ｌ Ｉ Ｙ ２

脉冲顺序 Q3 Q2 Q1 Q0
0 0000
等效 十进制数
0
进位输出 C
0
1 0001
1
0
2 0 0 10
2
0
3 0011
3
0
4 0100
4
0
5 0101
5
0
6 0110
6
0
7 0111
7
0
8 1000
0
1010
10 0 0 0 0
10
1
11
11
0
12 1 1 0 0
12
0
13 1 1 0 1
进位 1 输出
CLK
RD
Q0 Q1 Q2 Q3
1
图6.3.31 串行进位方式实现24进制加法计数器
例6.3.7 试利用并行进位方式由 74LS161构成32进制加法计数器。
解：可将32分成16×2(或8×4)，则电路如图6.3.32所示。
D0 D1 D2 D3
EP
C
1 ET 74LS161 LD
CLK
特点：数码存储功能；移位的功能，即在移位脉 冲的作用下，依次左移或右移。
功能：寄存代码，实现数据的串行－并行转换、数值 运算以及数据处理等。
其波形图为
clk
clk的顺序 输入DI Q0 Q1 Q2 Q3
0 12345678
t
0
0 0 0 0 0 DI
1 2
1 1000 0 0100
0 1 0 11
13
0
寄存器
内容总结
寄存器
74LS75 74HC7175
移位寄存器
74LS194A