集成电子技术基础教程第二篇第4章11-1.ppt
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1、集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程2003 2004学年第学年第1学期学期自动化自动化(控制系控制系) 01010103班班集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC第二篇第二篇 数字电路和系统数字电路和系统第四章第四章 集成触发器和时序逻辑电路集成触发器和时序逻辑电路集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC2.4.5 非二进制计数器非二进制计数器一、非二进制计数器的电路分析触发方式计数体制计数功能自启动功能集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC二、非二进制计数器的电路设计二、非二进制计数器的电路设计画状态转换图,选择触发器
2、类型;列出状态转换表,及对触发器的激励要求;求出各触发器输入端的逻辑函数(驱动方程);画出整个计数器的逻辑电路图。集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC2.4.6 典型中规模集成计数器典型中规模集成计数器中规模集成计数器不但具有计数功能,还有预置数、保持等功能,同时能方便地实现多片连接和功能的扩展,用处十分广泛。对中规模集成计数器,主要要求能读懂真值表(功能表)、引脚排列,就可以使用它。一、74LS163 4位二进制加法计数器引脚排列引脚排列集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC74LS163计数器功能表保持功能011保持功能0114位二进制加计数11110100000触发器状
3、态输 入功能说明功能说明集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC使用说明使用说明【例】根据功能表,画出将74LS163连接成从清“0”开始,然后置入0101数据后开始计数的各端波形安排和连接图。清0置数该时刻后计数集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC关于关于同步、异步清零同步、异步清零和和置数置数的说明的说明同步清除、同步置数异步清除、异步置数同步清零、置数是利用了触发器的同步输入端实现的,所以需要CP脉冲;而异步清零、置数是用异步输入端实现,所以不要CP脉冲。集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC二、二、74LS217十进制可逆计数器十进制可逆计数器双时钟触发减法计数
4、时钟输入CP-(CPD)加法计数时钟输入CP+(CPU)引脚排列引脚排列借位输出 进位输出高电平清0低电平置数集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC功能表功能表触发器状态输 入保持不变11108421减计数1108421加计数10异步置数ABCDABCD00异步清000001说 明1集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC三、集成计数器的功能扩展三、集成计数器的功能扩展中规模集成计数器有总清零端、置数端、数据输入端、进位借位输出端、扩展控制端等,利用这些端可以把中规模集成计数器连接成各种进制的计数器。1 用用清零法清零法实现功能扩展实现功能扩展在正常计数时,清零端 或 应在高电平
5、(或低电平),当计到某个数时,清零端变为低电平(或高电平) ,然后又回到高电平,计数器重新开始计数。集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC采用采用清零法清零法扩展的扩展的具体步骤:具体步骤: 确定N进制计数器的SN代码; 求出 (或 )的控制逻辑关系; 画出逻辑电路图。必须注意:必须注意:同步清零与异步清零的区别集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC【例【例2.4.2】试用清零法将74LS217型十进制可逆计数器连接成一个六进制加法计数器。解:解:74LS217为异步高电平清零。将74LS217连接成加法计数模式。六进制8421BCD码加法计数时,N= 6,SN= S6=Q3Q
6、2Q1Q0=0110,所以,清零控制端的逻辑关系为:连接成的电路图为:集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC【例【例2.4.3】试用清零法将74LS163型四位二进制加法计数器连接成一个8421BCD码的十进制加法计数器。解:解:74LS163是一个4位二进制加法计数器,模为16,是同步低电平清零。所以,SN-1=S9= Q3Q2Q1Q0 = 1001,因此,清零控制逻辑关系为:连接成的电路图为:集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC2 用用置数法置数法实现功能扩展实现功能扩展基本思路:计数器可以从00开始计数,也可从某一个数字开始计数,而00或某个数字可以从数据输入端预置入计
7、数器,然后计数。集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC画出计数器的状态转换图;将状态图中的最小数从预置数输入端输入,最大数状态作置数控制,求出置数控制端 或 的逻辑函数(指加法计数);画出逻辑电路图。必须十分注意:异步置数时,置数控制函数式应取计数循环中的最大数加1;而同步置数时,置数控制函数式应取计数循环中的最大数采用采用置数法置数法扩展的扩展的具体步骤:具体步骤:集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC【例【例2.4.4】试用置数法将74LS217双时钟触发可逆计数器连接成一个六进制减法计数器。解:解: 将74LS217连接成减法计数模式。74LS217为异步高电平清零,异步
8、低电平置数。六进制减法计数器时的状态转换图为:从状态图可得:初态0101应从D3D2D1D0置入,控制逻辑用0000,但是在减法计数时,0000减1首先出现1001,所以应该用Q3Q2Q1Q0=1001作为置数控制(1001作为一个过渡状态)。故有:集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC(因为74LS217的进位输出是 )连接成的电路图为:也可以采用:集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC【例【例2.4.5】试用置数法将74LS163中规模集成四位二进制加法计数器连接成8421编码的十进制加法计数。解:解: 74LS163是同步低电平置数,而8421计数的状态转换图Q3Q2Q1
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