第六章时序逻辑电路-4.ppt

1、章目录章目录6.5 6.5 计数器计数器 1.1.计数器的概念计数器的概念 4.4.分类分类 一、二进制计数器一、二进制计数器 2.2.应用应用3.3.基本基本结结构构 1.1.同步计数器（由同步计数器（由SSI构成）构成）(2)(2)减法计数器减法计数器 (1)(1)加法计数器加法计数器 10/17/20241第六章 时序逻辑电路章目录章目录2.2.异步计数器（由异步计数器（由SSI构成）构成）(1)(1)加法计数器加法计数器 (1)74 LS161(1)74 LS161 (2)74 LS163(2)74 LS163(2)(2)减法计数器减法计数器 3.3.MSI二进制计数器二进制计数器二、

2、十进制计数器二、十进制计数器74LS160 作业作业 10/17/20242第六章 时序逻辑电路章目录章目录6.5 6.5 计数器计数器 1.1.计数器的概念计数器的概念 2.2.应用应用(如如频率计频率计)3.3.基本基本结结构构 (1)按模值按模值 4.4.分类分类 二进制计数器二进制计数器十进制计数器十进制计数器任意进制计数器任意进制计数器节目录节目录标题区标题区10/17/20243第六章 时序逻辑电路章目录章目录n个触发器组合电路CP计数脉冲进位输出Q1Q2QnZ图图6.5.1 计数器的基本结构框图计数器的基本结构框图标题区标题区节目录节目录10/17/20244第六章 时序逻辑电路

3、章目录章目录(3)(3)按逻辑功能按逻辑功能(2)(2)按存储器的状态变按存储器的状态变 化是否同时进行化是否同时进行同步计数器同步计数器异步计数器异步计数器加法计数器加法计数器可逆计数器可逆计数器减法计数器减法计数器标题区标题区节目录节目录10/17/20245第六章 时序逻辑电路章目录章目录(1)(1)加法计数器加法计数器 基本结构基本结构一、二进制计数器一、二进制计数器 1.1.同步计数器（由同步计数器（由SSI构成）构成）b.b.TFFTFF形式形式a.a.CPCP1 1=CP=CP2 2=CPCPn n=CP=CP 模值模值M=2M=2n n，计数范围：计数范围：0 02 2n n-

4、1-1 c.c.T T1 1=1=1，d.d.电路实例电路实例 标题区标题区节目录节目录10/17/20246第六章 时序逻辑电路章目录章目录例例1 1 分析分析图图6.5.26.5.2所示电路的逻辑功能。所示电路的逻辑功能。分析电路结构分析电路结构 写出三组方程写出三组方程 a.a.各触发器的激励方程各触发器的激励方程 J3=K3=Q1nQ2nJ2=K2=Q1nJ J1 1=K=K1 1=1=1标题区标题区节目录节目录10/17/20247第六章 时序逻辑电路章目录章目录 CP=Q1n+1Q1nZ=Q2nQ1nQ3nb.b.各触发器的次态方程各触发器的次态方程 c.c.电路的输出方程电路的输

5、出方程 CP=Q3n+1Q2nQ1nQ3nQ2nQ1nQ3n CP=Q2n+1Q2nQ1nQ2nQ1n标题区标题区节目录节目录10/17/20248第六章 时序逻辑电路章目录章目录作状态作状态转移表转移表、状态转移图状态转移图或或波形图波形图 电路的逻辑功能描述电路的逻辑功能描述 该电路是一个同步模该电路是一个同步模8加法计数器电路（或加法计数器电路（或3位位二进制同步加法计数器）。二进制同步加法计数器）。标题区标题区节目录节目录10/17/20249第六章 时序逻辑电路章目录章目录(2)(2)减法计数器减法计数器 基本结构基本结构b.TFFb.TFF形式形式a.CPa.CP1 1=CP=CP

6、2 2=CPCPn n=CP =CP c.c.T T1 1=1=1，d.d.标题区标题区节目录节目录10/17/202410第六章 时序逻辑电路章目录章目录2.2.异步计数器（由异步计数器（由SSI构成）构成）(1)(1)加法计数器加法计数器 基本结构基本结构a.TFFa.TFF形式形式c.Qi-1 下降沿触发 b.CP1=CP，CPi=Qi-1 上升沿触发 (i=2,3,n)电路实例电路实例 标题区标题区节目录节目录10/17/202411第六章 时序逻辑电路章目录章目录例例2 2 用用DFFDFF构成的构成的3 3位二进制异步加法计数器电路位二进制异步加法计数器电路，如图，如图6.5.56

7、.5.5所示。所示。图图6.5.5 用用DFF构成的构成的3位二进制异步加法计数器位二进制异步加法计数器标题区标题区节目录节目录10/17/202412第六章 时序逻辑电路章目录章目录(2)(2)减法计数器减法计数器 基本结构基本结构a.TFFa.TFF形式形式Qi-1 下降沿触发 b.CP1=CP，CPi=Qi-1 上升沿触发 (i=2,3,n)c.标题区标题区节目录节目录10/17/202413第六章 时序逻辑电路章目录章目录(1)74 LS161(1)74 LS161 逻辑电路逻辑电路 3.3.MSI二进制计数器二进制计数器 图图6.5.6 74161 逻辑符号逻辑符号LD：同步置数控制

8、端(c)简化符简化符号号P P、T T：工作模式控制端工作模式控制端 CR：异步清0控制端 标题区标题区节目录节目录10/17/202414第六章 时序逻辑电路章目录章目录功能表功能表 表表6.5.2 74161 的功能表的功能表 =0011保持保持1011计数计数0000 11111111同步并入同步并入d0d1d2d3d0d1d2d301异步清除异步清除00000功能功能D0D1D2D3CPT(S2)P(S1)LDCRQ3nQ2nQ1nQ0nQCCnQ3nQ2nQ1nQ0nQCCnQ3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1Q QCCCC=Q=Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0T T

9、标题区标题区节目录节目录10/17/202415第六章 时序逻辑电路章目录章目录74 LS16374 LS163同步清同步清0 0；74 LS16174 LS161异步清异步清0 0(2)74 LS163(2)74 LS163 74163 简化符号简化符号标题区标题区节目录节目录10/17/202416第六章 时序逻辑电路章目录章目录74LS160 模模10，Q QCCCC=Q=Q3 3Q Q0 0T T，Q QCCCC=Q=Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0T T74LS161 模模16，节目录节目录标题区标题区二、十进制计数器二、十进制计数器74LS160 10/17/20241

10、7第六章 时序逻辑电路章目录章目录图图6.5.11 74160的逻辑符号的逻辑符号标题区标题区节目录节目录10/17/202418第六章 时序逻辑电路章目录章目录表表6.5.8 74160的功能表的功能表保持保持 QCC=0011保持保持 QCC 10118421BCD计数计数0 0 0 0 1 0 0 11111同步并入同步并入d0 d1 d2d301异步清异步清00 0 0010功功 能能Q0 Q1 Q2Q3CPTPLDCRQnQ0Q1nQ2nQ3nn+1n+1n+1n+1nQnQ0Q1nQ2nQ3n标题区标题区节目录节目录10/17/202419第六章 时序逻辑电路章目录章目录思考题思考

11、题1.同步清零和异步清零有何区别？同步清零和异步清零有何区别？2.“同步计数器同步计数器”中的同步如何理解？中的同步如何理解？10/17/202420第六章 时序逻辑电路章目录章目录作业题作业题6.12(1)标题区标题区6.13(1)10/17/202421第六章 时序逻辑电路章目录章目录图图6.5.2 用用JKFF构成的构成的3位二进制同步加法计数器位二进制同步加法计数器10/17/202422第六章 时序逻辑电路章目录章目录表表6.5.1 图图6.5.2电路的状态转移表电路的状态转移表 CP的个数的个数S(t)Z=Q3Q2Q1Q3Q2Q100000100102010030110410005

12、1010611007111110/17/202423第六章 时序逻辑电路章目录章目录图图6.5.3 图图6.5.2电路的状态转移图电路的状态转移图 Q3Q2Q1010X/Z有效循环有效循环00000101110010111011110/17/202424第六章 时序逻辑电路章目录章目录图图6.5.4 图图6.5.2电路的工作波形图电路的工作波形图 CPQ1Q2Q3Z123456780101010100110011000011110002分频4分频8分频逢八进一10/17/202425第六章 时序逻辑电路章目录章目录Q3 Q2 Q10 0 00 0 10 1 00 1 11 0 0Q3 Q2 Q

13、11 1 11 1 01 0 11 0 00 1 1同步加法计数器状态转移表同步加法计数器状态转移表 同步减法计数器状态转移表同步减法计数器状态转移表 10/17/202426第六章 时序逻辑电路章目录章目录Q3 Q2 Q10 0 00 0 10 1 00 1 11 0 0异步加法计数器状态转移表异步加法计数器状态转移表 10/17/202427第六章 时序逻辑电路章目录章目录Q3 Q2 Q11 1 11 1 01 0 11 0 00 1 1异步减法计数器状态转移表异步减法计数器状态转移表 10/17/202428第六章 时序逻辑电路章目录章目录显示显示设备设备计数计数器器&CuIuOuIuOC13 5 7 9 11 13 15 1719201 3 5 7 9 11 13 15 17191 3 5 7 9 11 13 15 171921负向最大误差负向最大误差:-1正向最大误差正向最大误差:+1简易数字频率计原理图简易数字频率计原理图10/17/202429第六章 时序逻辑电路