电子技术数字电路部分课件.ppt

1、电子技术电子技术 第五章第五章 时序逻辑电路时序逻辑电路数字电路部分数字电路部分（5-1）谢谢观赏2019-5-21第五章第五章 时序逻辑电路时序逻辑电路5.1 概述概述5.2 寄存器寄存器 5.3 计数器的分析计数器的分析5.4 计数器的设计计数器的设计 5.5 计数器的应用举例计数器的应用举例（5-2）谢谢观赏2019-5-21时序电路的特点：时序电路的特点：具有记忆功能。具有记忆功能。在数字电路中，凡是任一时刻的稳定在数字电路中，凡是任一时刻的稳定输出不仅决定于该时刻的输入，而且输出不仅决定于该时刻的输入，而且还和还和电路原来的状态有关电路原来的状态有关者，都叫做时序逻辑者，都叫做时序逻

2、辑电路，简称电路，简称时序电路时序电路。5.1 概述概述时序电路的基本单元：时序电路的基本单元：触发器。触发器。（5-3）谢谢观赏2019-5-21简单的时序电路简单的时序电路,直接列真值表或画时序波直接列真值表或画时序波形图就能分析清楚其逻辑功能形图就能分析清楚其逻辑功能。复杂的时序电路，就要先写驱动方程，再写出复杂的时序电路，就要先写驱动方程，再写出状态方程，画出状态转换图，这样来分析其逻状态方程，画出状态转换图，这样来分析其逻辑功能。辑功能。常用时序电路：寄存器、移位寄存器、计数器、序列信号发生器（5-4）谢谢观赏2019-5-215.2 寄存器寄存器(Register)5.2.1 数码

3、寄存器数码寄存器Q3Q2Q1Q0&QQDQQDQQDQQDA0A1A2A3CLR取数取数脉冲脉冲计收计收脉冲脉冲(CP)寄存器是计算机的主要部件之一，它用寄存器是计算机的主要部件之一，它用来暂时存放数据或指令。来暂时存放数据或指令。四位数码寄存器四位数码寄存器（5-5）谢谢观赏2019-5-215.2.2 移位寄存器移位寄存器(shift register)所谓所谓“移位移位”，就是将寄存器所存各位，就是将寄存器所存各位 数据，数据，在每个移位脉冲的作用下，向左或向右移动一位。在每个移位脉冲的作用下，向左或向右移动一位。根据移位方向根据移位方向，常把它分成三种：，常把它分成三种：寄存器寄存器左

4、移左移(a)寄存器寄存器右移右移(b)寄存器寄存器双向双向移位移位(c)（5-6）谢谢观赏2019-5-21根据移位数据的输根据移位数据的输入输出方式入输出方式，又，又可将它分为四种：可将它分为四种：FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF串入串出串入串出串入并出串入并出并入串出并入串出并入并出并入并出串串行输行输入入串串行输行输出出串串行输行输入入并并行输行输出出并并行输行输入入串串行输行输出出并并行输行输入入并并行输行输出出：（5-7）谢谢观赏2019-5-21SDQQ DQQ DQQ DQQ D&A0A1A2A3RDCLRLOAD移位移位脉冲脉冲CP0串行串行输出

5、输出数数 据据 预预 置置 3210存数存数脉冲脉冲清零清零脉冲脉冲四位并入四位并入-串出的左移寄存器串出的左移寄存器初始状态：初始状态：设设A3A2A1A0 1011在存数脉冲作用下，在存数脉冲作用下，Q3Q2Q1Q0 1011 。D0 0D1 Q0D2 Q1D3 Q2下面将重点下面将重点讨论蓝颜色讨论蓝颜色电路电路移位移位寄存器寄存器的工的工作原理。作原理。QQ DQQ DQQ DQQ D移位移位脉冲脉冲CP0串行串行输出输出3210例1：（5-8）谢谢观赏2019-5-21D0 0D1 Q0D2 Q1D3 Q2QQ DQQ DQQ DQQ D移位移位脉冲脉冲CP0串行串行输出输出3210

6、1 0 1 10 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0设初态设初态 Q3Q2Q1Q0 1011用波形图表示如下：用波形图表示如下：Q3Q2Q1Q0CP110100110011000000000001例2（5-9）谢谢观赏2019-5-21四位串入四位串入-串出的左移寄存器：串出的左移寄存器：D0 LD1 Q0D2 Q1D3 Q2四位串入四位串入-串出的右移寄存器：串出的右移寄存器：D1 Q2D2 Q3D3 RD0 Q1QQ DQ

7、Q DQQ DQQ DCP串行串行输出输出3210串行串行输入输入QDQQ3DQDQDCP串行串行输出输出Q1Q2Q0串行串行输入输入双向移位寄存器的构成：双向移位寄存器的构成：只要设置一个控制端只要设置一个控制端S，当当S0 时左移；而当时左移；而当S1时右移即可。集成组件时右移即可。集成组件 电路电路74LS194就是这样的多功能移位寄存器。就是这样的多功能移位寄存器。（5-10）谢谢观赏2019-5-21双向移位寄存器双向移位寄存器例例3（5-11）谢谢观赏2019-5-21QQ DQQ DQQ DQQ DCP3210&K&（5-12）谢谢观赏2019-5-21取数脉冲&A B C DC

8、p SRG(1)QD&A B C DCp SRG(2)QD&QD QC QB QAR SRG(3)CP全加器AiBiCi-1SiCiQ D CP&B3 B2 B1 B0A3 A2 A1 A0送数脉冲移位脉冲进位触发器加数被加数S4S3 S2 S1 S0A3 A2 A1 A0B3 B2 B1 B0S4 S3 S2 S1 S0&四位二进制加法电路例例4（5-13）谢谢观赏2019-5-21R右移串行输入右移串行输入L左移串行输入左移串行输入A、B、C、D并行输入并行输入VCCQAQBQCQDS1S0CPQAQBQCQDCP S1S0CLRLDCBARABCDRLCLRGND74LS19415161

9、413121110912345678011110 00 11 01 1直接清零直接清零保保 持持右移右移(从从QA向向QD移动移动)左移左移(从从QD向向QA移动移动)并行输入并行输入 CLRCPS1 S0功功 能能 （5-14）谢谢观赏2019-5-2174LS194 寄存器应用举例寄存器应用举例例：例：数据传送方式变换电路数据传送方式变换电路D6D5D4D3D2D1D0并并行行输输入入串行输出串行输出数数据据传传送送方方式式变变换换电电路路 因为有因为有7位并行输入，故需使用两片位并行输入，故需使用两片74LS194；用最高位用最高位QD2作为它的串行输出端。作为它的串行输出端。（5-15

10、）谢谢观赏2019-5-21具体电路具体电路:&G1S0S1CP1QA1QB1QC1QD1S0S1CP2QA2QB2QC2QD2R1R2A1B1C1D1A2B2C2D2D0D1D2D3D4D5D6+5V+5VCP启动启动脉冲脉冲移位移位脉冲脉冲&G2串行输出串行输出并并 行行 输输 入入74LS194(1)74LS194(2)（5-16）谢谢观赏2019-5-21寄存器工作方式寄存器工作方式并行输入并行输入(S1S0=11)右移右移(S1S0=01)右移右移(S1S0=01)右移右移(S1S0=01)右移右移(S1S0=01)右移右移(S1S0=01)3.工作效果工作效果:并行输入并行输入(S

11、1S0=11)右移右移(S1S0=01)寄存器各输出端状态寄存器各输出端状态QA1QB1QC1QD1QA2QB2QC2 QD20 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 1 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 1 1 1 0 D0 D1 D2 D3 1 1 1 1 0 D0 D1 D2 1 1 1 1 1 0 D0 D1 1 1 1 1 1 1 0 D0 CPCLR011111110 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 1 1 1 1 1 1 1 0（5-17）谢谢观赏2019-5-21寄存器各输出端状态寄存器各输出端状态QA1QB1QC1

12、QD1QA2QB2QC2 QD2寄存器工作方式寄存器工作方式0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 1 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 1 1 1 0 D0 D1 D2 D3 1 1 1 1 0 D0 D1 D2 1 1 1 1 1 0 D0 D1 1 1 1 1 1 1 0 D0 CP并行输入并行输入(S1S0=11)并行输入并行输入(S1S0=11)右移右移(S1S0=01)右移右移(S1S0=01)右移右移(S1S0=01)右移右移(S1S0=01)右移右移(S1S0=01)工作效果工作效果:在电路中，在电路中，“右移输入右移输入”

13、端接端接 5V。（5-18）谢谢观赏2019-5-215.3 计数器的分析计数器的分析 5.3.1 计数器的功能和分类计数器的功能和分类1.计数器的作用计数器的作用记忆输入脉冲的个数；用于定时、分频、产记忆输入脉冲的个数；用于定时、分频、产生节拍脉冲及进行数字运算等等。生节拍脉冲及进行数字运算等等。2.计数器的分类计数器的分类按工作方式分：按工作方式分：同步计数器和异步计数器。同步计数器和异步计数器。按功能分：按功能分：加法计数器、减法计数器和可逆计数器。加法计数器、减法计数器和可逆计数器。按计数器的计数容量按计数器的计数容量(或称模数或称模数)来分：来分：各种不同的各种不同的计数器，如二进制

14、计数器、十进制计数器、二十计数器，如二进制计数器、十进制计数器、二十进制计数器等等。进制计数器等等。（5-19）谢谢观赏2019-5-215.3.2 异步计数器的分析异步计数器的分析异步计数器的特点：异步计数器的特点：在异步计数器内部，有的在异步计数器内部，有的触发器直接受输入计数脉冲控制，有的触发器触发器直接受输入计数脉冲控制，有的触发器则是把其它触发器的输出信号作为自己的时钟则是把其它触发器的输出信号作为自己的时钟脉冲，因此各个触发器状态变换的时间先后不脉冲，因此各个触发器状态变换的时间先后不一，故被称为一，故被称为“异步计数器异步计数器”。（5-20）谢谢观赏2019-5-21Q2Q1Q

15、0 QQ010 0 010101010100 010 1011 0 11 1000 0010 1思考题：思考题：试画出三位二进试画出三位二进制异步减法计数器的电路制异步减法计数器的电路图，并分析其工作过程。图，并分析其工作过程。异步计数器优点：异步计数器优点：电路简单、可靠。电路简单、可靠。异步计数器缺点：异步计数器缺点：速度慢。速度慢。Q0D0Q1D1Q2D2Q0Q1Q2CP计数计数脉冲脉冲三位二进制异步加法计数器三位二进制异步加法计数器例：例：三位二进制三位二进制异步异步加法计数器。加法计数器。简单的时序电路简单的时序电路,直接列真值表或直接列真值表或画时序波形图就能分析清楚其画时序波形图

16、就能分析清楚其逻辑功能。逻辑功能。（5-21）谢谢观赏2019-5-215.3.3 同步计数器的分析同步计数器的分析同步计数器的特点：同步计数器的特点：在同步计数器内部，各个在同步计数器内部，各个触发器都受同一时钟脉冲触发器都受同一时钟脉冲输入计数脉冲的输入计数脉冲的控制，因此，它们状态的更新几乎是同时的，控制，因此，它们状态的更新几乎是同时的，故被称为故被称为“同步计数器同步计数器”。例：例：三位二进制同步加法计数器。三位二进制同步加法计数器。三位二进制同步加法计数器三位二进制同步加法计数器Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&计数脉冲计数脉冲CP复杂的时序电路，就要先写驱动复杂

17、的时序电路，就要先写驱动方程，再写出状态方程，画出状方程，再写出状态方程，画出状态转换图，这样来分析其逻态转换图，这样来分析其逻辑功能。辑功能。（5-22）谢谢观赏2019-5-21分析步骤分析步骤:1.先列写控制端的逻辑表达式，即先列写控制端的逻辑表达式，即驱动方程驱动方程：J2=K2=Q1Q0J1=K1=Q0J0=K0=1三位二进制同步加法计数器三位二进制同步加法计数器Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&计数脉冲计数脉冲CP（5-23）谢谢观赏2019-5-212.写出所使用触发器的写出所使用触发器的特性方程特性方程nnQKQ JQn 13.将驱动方程代入特性方程将驱动方程代

18、入特性方程,写出该电路的写出该电路的状态方程状态方程nnQQ010 0101011QQQQQnnnn nnnnnnnQQQQQQQ20120112 CP的下降边翻CP的下降边翻CP的下降边翻（5-24）谢谢观赏2019-5-214.画出该电路的画出该电路的状态转换图状态转换图0000010100111001011101115.依据状态图画出依据状态图画出波形图波形图设置初态（5-25）谢谢观赏2019-5-21CPQ0Q1Q2波形图显示状态转换波形图显示状态转换思考题：思考题：试设计一个四位二进制同步加法计数试设计一个四位二进制同步加法计数器电路，并检验其正确性。器电路，并检验其正确性。（5-

19、26）谢谢观赏2019-5-21分析方法分析方法2列表法列表法:1.先列写控制端的逻辑表达式：先列写控制端的逻辑表达式：J2=K2=Q1Q0J1=K1=Q0J0=K0=1Q0：来一个来一个CP，它就翻转一次；，它就翻转一次；Q1：当：当Q01时，它可翻转一次；时，它可翻转一次；Q2：只有当：只有当Q1Q011时，它才能翻转一次。时，它才能翻转一次。三位二进制同步加法计数器三位二进制同步加法计数器Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&计数脉冲计数脉冲CP（5-27）谢谢观赏2019-5-212.再列写状态转换表，分析其状态转换过程。再列写状态转换表，分析其状态转换过程。2 0 0 1

20、 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 3 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 14 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 5 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 6 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 7 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0CP Q2 Q1 Q0 J2 K2 J1 K1 J01 K01 Q2 Q1 Q0 Q1Q0Q1Q0Q0Q0 原状态原状态 控控 制制 端端 下状态下状态,（5-28）谢谢观赏2019-5-21CPQ0Q

21、1Q23.还可以用波形图显示状态转换表。还可以用波形图显示状态转换表。思考题：思考题：试设计一个四位二进制同步加法计数试设计一个四位二进制同步加法计数器电路，并检验其正确性。器电路，并检验其正确性。（5-29）谢谢观赏2019-5-215.3.4 任意进制计数器的分析任意进制计数器的分析Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0计数计数脉冲脉冲CP1.写出各触发器的驱动方程写出各触发器的驱动方程 (即控制端的逻辑表达式即控制端的逻辑表达式)。J2=Q Q1 1Q Q0 ，K2 1 J1=K1 1 J0=Q Q2 ，K0 1 例：例：分析步骤：分析步骤：CP CPQ0()（5-30）谢谢观

22、赏2019-5-212.写出所使用触发器的写出所使用触发器的特性方程特性方程nnQKQ JQn 13.将驱动方程代入特性方程将驱动方程代入特性方程,写出该电路的写出该电路的状态方程状态方程nnnQQQ0210 nnQQ111 nnnnQQQQ20112 CP的下降边翻的下降边翻CP的下降边翻Q0（5-31）谢谢观赏2019-5-210 0 01 0 00 1 10 0 10 1 01 1 01 011 1 14.画状态转换图。画状态转换图。无效状态6.结论：这是一个异步五进制计数器，能自启动结论：这是一个异步五进制计数器，能自启动5.检查能否自启动。检查能否自启动。（5-32）谢谢观赏2019

23、-5-215.4 计数器的设计计数器的设计 计数器的设计方法很多，大抵可分为两计数器的设计方法很多，大抵可分为两类：一是根据要求用触发器类：一是根据要求用触发器(Flop-Flip)构成，构成，再就是利用具有特定功能的中规模集成组件再就是利用具有特定功能的中规模集成组件适当连接而成。适当连接而成。5.4.1 利用触发器设计某计数电路利用触发器设计某计数电路举例说明其设计步骤。举例说明其设计步骤。例：例：数字控制装置中常用的步进电动机有数字控制装置中常用的步进电动机有 A、B、C 三个绕组。电动机运行时要求三个绕三个绕组。电动机运行时要求三个绕组以组以 AAB B BC C CA再回到再回到A的

24、的顺序循环通电，试设计一个电路实现之。顺序循环通电，试设计一个电路实现之。（5-33）谢谢观赏2019-5-21设计步骤设计步骤(分分7步步)如下：如下：(1)根据任务要求，确定计数器的模数和所需的根据任务要求，确定计数器的模数和所需的触发器个数。触发器个数。本任务所需计数器的模数为本任务所需计数器的模数为 6，所以触发器，所以触发器的个数为的个数为 3。(2)确定触发器的类型。确定触发器的类型。最常用的触发器有最常用的触发器有 D触发器和触发器和JK触发器，本触发器，本任务中选用任务中选用JK触发器。触发器。001011010110100101(3)列写状态转换表或转换图。列写状态转换表或转

25、换图。用三个触发器的输出端用三个触发器的输出端QA、QB、QC分别控制电动机的三分别控制电动机的三个绕组个绕组A、B、C，并以，并以“1”表示通电，表示通电，“0”表示不通电。表示不通电。以以QCQBQA 为序排列：为序排列：（5-34）谢谢观赏2019-5-21(4)根据所选触发器的激励表，确定各个触发器在根据所选触发器的激励表，确定各个触发器在状态转换时对控制端的电平要求。状态转换时对控制端的电平要求。J K Q N Q N+1JK触发器的功能表触发器的功能表 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 Q

26、 N Q N+1 J KJK触发器的驱动表触发器的驱动表0 0 0 X0 1 1 X1 0 X 11 1 X 0 注意：注意：“X”表示可表示可“0”可可“1”。（5-35）谢谢观赏2019-5-21 QC QB QA QC QB QA JC KC JB KB JA KA 原原 状状 态态 下下 状状 态态 对各控制端的电平要求对各控制端的电平要求,0 0 1 0 1 1 0 X 1 X X 0 0 1 1 0 1 0 0 X X 0 X 1 0 1 0 1 1 0 1 X X 0 0 X 1 1 0 1 0 0 X 0 X 1 0 X 1 0 0 1 0 1 X 0 0 X 1 X 1 0

27、1 0 0 1 X 1 0 X X 0步进电动机绕组通电激励表步进电动机绕组通电激励表(5)写出各个控制端的逻辑表达式。写出各个控制端的逻辑表达式。JC=QA KC=QA JB=QC KB=QC JA=QB KA=QB （5-36）谢谢观赏2019-5-21RDQCQCJCKCQBQBJBKBJAQAQAKARDSD预置数预置数计数脉冲计数脉冲CP(6)画出计数器的逻辑电路图。画出计数器的逻辑电路图。(7)检验该计数电路能否自动启动。检验该计数电路能否自动启动。本计数电路有三个触发器，可有八个状态组合，本计数电路有三个触发器，可有八个状态组合，可是只用去六个，尚有两可是只用去六个，尚有两 个未

28、利用，因此需要个未利用，因此需要检验一下，若不能自行启动要进行修改。检验一下，若不能自行启动要进行修改。（5-37）谢谢观赏2019-5-215.4.2 利用集成功能组件设计计数电路利用集成功能组件设计计数电路一、中规模计数器组件介绍及其应用一、中规模计数器组件介绍及其应用1.二二-五五-十进制计数器十进制计数器 74LS9074LS90 内部含有两个独立的内部含有两个独立的 计数电路：计数电路：一个一个是模是模 2 计数器计数器(CPA为其时钟，为其时钟，QA为其输出端为其输出端)，另一个是模另一个是模 5 计数器计数器(CPB为其时钟，为其时钟，QDQCQB为其输出端为其输出端)。外部时钟

29、外部时钟CP是先送到是先送到CPA还还 是先送到是先送到CPB，在，在QDQCQBQA这四个输出端会形成不同的码制。这四个输出端会形成不同的码制。(1)74LS90的结构和工作原理简介的结构和工作原理简介（5-38）谢谢观赏2019-5-21QCQAJKQBJKJKQDQDJKCPACPBR 0(1)R 0(2)R 9(2)R 9(1)QAQBQCQD74LS 90原理电路图原理电路图（5-39）谢谢观赏2019-5-21CPACPBR 0(1)R 0(2)R 9(2)R 9(1)NCNCVCCQAQDQBQCGND1234567141312111098QAQDQBQCR 9(2)R 9(1)

30、R 0(2)R 0(1)CPBCPA74LS9074LS 90管脚分布图管脚分布图（5-40）谢谢观赏2019-5-21CPACPBQAQDQBQCR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)74LS90R 0(1)R 0(2)R 9(1)R 9(2)QD QC QB QA X X 1 1 1 0 0 1 1 1 0 X 0 0 0 0 1 1 X 0 0 0 0 0 0 X 0 X 0 X X 0 X 0 0 X X 0 X 0 计数状态计数状态74LS 90功能表功能表归纳：归纳：1.74LS 90在在“计数状态计数状态”或或“清零状态清零状态”时，均时，均要求要求R 9(1)和和R

31、9(2)中至少有一个必须为中至少有一个必须为“0”。2.只有在只有在R0(1)和和R0(2)同时为同时为“1”时，它才进入时，它才进入“清零状态清零状态”；否则；否则 它必定处于它必定处于“计数状态计数状态”。（5-41）谢谢观赏2019-5-21情况一：情况一：计数时钟先进入计数时钟先进入CPA时的计数编码。时的计数编码。CPACPCPBQBQDQCQA25QD QC QB 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 0QD QC QB CPB QA 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0

32、 0 1 0 0 1 0 0 0 0 结论：结论：上述连接方式形成上述连接方式形成 8421 码码。QD QC QB CPB QA 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 3 0 1 0 0 4 0 1 0 1 5 0 1 1 0 6 0 1 1 1 7 1 0 0 0 8 1 0 0 1 9 0 0 0 0 0 十进十进 制数制数（5-42）谢谢观赏2019-5-21情况情况 二二：计数时钟先进入计数时钟先进入CPB时的计数编码。时的计数编码。CPACPQA2CPBQBQDQC5QD QC QB 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 0结论：结论

33、：上述连接方式形成上述连接方式形成 5421 码。码。0 0 0 0 QA QD QC QB CPA 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 QA QD QC QB CPA 0 0 0 1 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 3 0 1 0 0 4 1 0 0 0 5 1 0 0 1 6 1 0 1 0 7 1 0 1 1 8 1 1 0 0 9 0 0 0 0 0 十进十进 制数制数（5-43）谢谢观赏2019-5-21例例1：构成构成BCD码码六进

34、制计数器。六进制计数器。CPACPBQAQDQBQCR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)74LS90方法：令方法：令 R0(1)=QB，R0(2)=QCCP(2)74LS90的应用的应用QD QC QB QA0 0 0 0 00 0 0 1 1 0 0 1 0 20 0 1 1 30 1 0 0 40 1 0 1 5 0110 0000反馈置零法（5-44）谢谢观赏2019-5-21CPACPBQAQDQBQCR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)74LS90CP讨论：讨论：下述接法行不行下述接法行不行?错在何处错在何处?注意：注意：输出端不可相互短路输出端不可相互短路！

35、CPACPBQAQDQBQCR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)74LS90CP&（5-45）谢谢观赏2019-5-21 例例2：用两片用两片74LS 90构成构成 36 进制进制8421码码计数器。计数器。QD QC QB QA 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 3 0 1 0 0 4 0 1 0 1 5 0 1 1 0 6 0 1 1 1 7 1 0 0 0 8 1 0 0 1 9 0 0 0 0 0 十进十进 制数制数问题分析：问题分析：从右面的状态转换表从右面的状态转换表 中中可以看到：个位片的可以看到：个位片的 QD可以给十位片提

36、供计可以给十位片提供计数脉冲信号。数脉冲信号。1.如何解决片间如何解决片间进位问题进位问题？2.如何满足如何满足“36 进制进制”的的要求？要求？当出现当出现(0011 011036)状态时，个位十位同时状态时，个位十位同时清零。清零。（5-46）谢谢观赏2019-5-21CPACPBQAQDQBQCR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)74LS 90(十位十位)CPACPBQAQDQBQCR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)74LS 90(个位个位)&CP 用两片用两片74LS 90构成构成 36 进制进制8421码码计数器计数器（5-47）谢谢观赏2019-5-21例

37、例3：用用74LS 90构成构成 5421 码的码的六六进制计数器。进制计数器。0 0 0 0 0 QA QD QC QB 0 0 0 1 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 3 0 1 0 0 4 1 0 0 0 5 1 0 0 1 6 1 0 1 0 7 1 0 1 1 8 1 1 0 0 9 0 0 0 0 0 十进十进 制数制数至此至此结束结束在此状态在此状态下清零下清零异步清零，此状态出现时间极异步清零，此状态出现时间极短，不能计入计数循环。短，不能计入计数循环。CPACPBQAQDQBQCR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)74LS90CP计数计数 脉冲脉冲（5-4

38、8）谢谢观赏2019-5-218421码制下码制下：在在QDQCQBQA 0110 时清零时清零同为六进制计数器，两种码制不同接法的同为六进制计数器，两种码制不同接法的比较比较：5421码制下：码制下：在在QAQDQCQB 1001 时清零时清零CPACPBQAQDQBQCR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)74LS90CP计数计数 脉冲脉冲CPACPBQAQDQBQCR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)74LS90CP计数计数 脉冲脉冲（5-49）谢谢观赏2019-5-212.四位二进制同步计数器四位二进制同步计数器 74LS163前面所讲述的前面所讲述的74LS 9

39、0其清零方式通常称其清零方式通常称为为“异步清零异步清零”，即只要，即只要 Q 0(1)=Q 0(2)=1，不管有无时钟信号，输出端立即为不管有无时钟信号，输出端立即为 0；而且；而且它的计数方式是异步的，即它的计数方式是异步的，即CP不是同时送不是同时送 到每个触发器。到每个触发器。下面将要讲述的下面将要讲述的74LS163，不但，不但 计数方式计数方式是同步的，而且它的清零方式是同步的，而且它的清零方式 也是同步的：也是同步的：即使控制端即使控制端CLR0，清零目的真正实现还需，清零目的真正实现还需等待下一个时钟脉冲的上升沿到来以后才能够等待下一个时钟脉冲的上升沿到来以后才能够变为现实。这

40、就是变为现实。这就是“同步清零同步清零”的含义。的含义。（5-50）谢谢观赏2019-5-2116151413121110123456789QAQDQDQCQBQAQBQCVCCTTPPCPAABBCCDDCLRLOADENABLERC串行进串行进 位输出位输出 允许允许允许允许GND时钟时钟清除清除输出输出数据输入数据输入置入置入74LS16374LS 163 管脚图管脚图(1)74LS163 的介绍的介绍（5-51）谢谢观赏2019-5-21TPRCA B C DQBQCQDQALOADCLR74LS16374LS163功能表功能表1 1 1 1 计计 数数0 1 1 1 X 保持保持 1

41、 0 1 1 X 保持保持(RC=0)X X 0 1 并并 行行 输输 入入X X X 0 清清 零零P T LOAD CLR CP 功功 能能 （5-52）谢谢观赏2019-5-21清除清除置入置入ABCD时钟时钟允许允许 P允许允许 TQAQBQCQD串行进串行进 位输出位输出输输出出数据数据 输入输入（5-53）谢谢观赏2019-5-21例例1：用一片用一片74LS163构成六进制计数器。构成六进制计数器。QD QC QB QA0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 1六个六个 稳态稳态准备清零：准备清零：使使 CLR 0TPRCA B C DQ

42、BQCQDQALOADCLR74LS163&+5VCP(2)74LS163 的应用的应用（5-54）谢谢观赏2019-5-21在在QDQCQBQA 0101 时时无清零动作，再来一计数无清零动作，再来一计数脉冲当脉冲当QDQCQBQA 0110 时立即清零时立即清零。比较比较 用用74LS 90与与用用74LS 163构成六进制计数器构成六进制计数器:在在QDQCQBQA 0101 时时 准备清零准备清零。计数脉冲上升。计数脉冲上升沿到来时立即清零。沿到来时立即清零。TPRCA B C DQBQCQDQALOADCLR74LS163&+5VCPCPACPBQAQDQBQCR 9(2)R 9(1

43、)R 0(2)R 0(1)74LS90CP计数计数 脉冲脉冲（5-55）谢谢观赏2019-5-215.5 计数器的应用举例计数器的应用举例 例例1：数字频率计原理电路的设计。数字频率计原理电路的设计。清零清零计数计数1 秒钟秒钟显示显示（5-56）谢谢观赏2019-5-21译码显示译码显示74 LS 907420Q1Q1D1Q0Q0D0Q2D2+5V手动手动自动自动ux手动清零手动清零CPR 0(1)R 0(2)CPA数字频率计原理图数字频率计原理图1Hz!（5-57）谢谢观赏2019-5-210)1(01)2(0QRQR Q2Q1Q0=001时：时：1110ux作为作为CPA被被送入计数器送

44、入计数器进行计数进行计数1.计数显示部分计数显示部分译码显示译码显示74 LS 907420Q1Q1D1Q0Q0D0Q2D2+5V手动手动自动自动ux手动清零手动清零CPR 0(1)R 0(2)CPA（5-58）谢谢观赏2019-5-21Q2Q1Q0=100、000时：时：1011计数器清零计数器清零0)1(01)2(0QRQR 译码显示译码显示74 LS 907420Q1Q1D1Q0Q0D0Q2D2+5V手动手动自动自动ux手动清零手动清零CPR 0(1)R 0(2)CPA（5-59）谢谢观赏2019-5-21Q2Q1Q0=011、111、110时：时：ux被封锁，计被封锁，计数器输出保持。

45、数器输出保持。000)1(01)2(0QRQR 译码显示译码显示74 LS 907420Q1Q1D1Q0Q0D0Q2D2+5V手动手动自动自动ux手动清零手动清零CPR 0(1)R 0(2)CPA（5-60）谢谢观赏2019-5-212.循环计数器部分循环计数器部分1200112QQDQDQD 自动时自动时:译码显示译码显示74 LS 907420Q1Q1D1Q0Q0D0Q2D2+5V手动手动自动自动ux手动清零手动清零CPR 0(1)R 0(2)CPAQ2 Q1 Q00 0 10 1 11 1 11 1 01 0 0Q2Q1Q0组成五进组成五进制计数器：制计数器：计数计数清零清零显示显示（5

46、-61）谢谢观赏2019-5-21手动时：手动时：1DQDQD00112 译码显示译码显示74 LS 907420Q1Q1D1Q0Q0D0Q2D2+5V手动手动自动自动ux手动清零手动清零CPR 0(1)R 0(2)CPAQ2Q1Q0的状态的状态转换关系转换关系000001011111计数计数显示显示手动清零手动清零（5-62）谢谢观赏2019-5-21自动测量过程：自动测量过程：000001011111110100手动清零手动清零计数计数显示显示显示显示显示显示自动清零自动清零1秒秒3秒秒1秒秒手动测量过程：手动测量过程：手动清零手动清零计数计数显示显示显示显示0000010111111秒秒

47、（5-63）谢谢观赏2019-5-21例例2.电子表电路。电子表电路。功能说明：功能说明：2.只显示只显示 1、2、3、9、10、11、12，十位，十位不显示不显示“0”!1.只计只计 12 个小时；个小时；小时脉冲小时脉冲 QA QDQCQB Q 显示结果显示结果 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 2 2 0 0 0 1 1 3 3 0 0 1 0 0 4 4 0 0 1 0 1 5 5 0 0 1 1 0 6 6 0 0 1 1 1 7 7 0 1 0 0 0 8 8 0 1 0 0 1 9 9 1 0 0 0 0 1 0 10 1 0 0 0 1 1 1 11 1 0

48、0 1 0 1 2 12 1 0 0 1 1 1 3 0 0 0 0 1 1十位十位个个 位位清零清零（5-64）谢谢观赏2019-5-21如何实现如何实现?小时脉冲小时脉冲 QA QDQCQB Q 显示结果显示结果 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 2 2 0 0 0 1 1 3 3 0 0 1 0 0 4 4 0 0 1 0 1 5 5 0 0 1 1 0 6 6 0 0 1 1 1 7 7 0 1 0 0 0 8 8 0 1 0 0 1 9 9 1 0 0 0 0 1 0 10 1 0 0 0 1 1 1 11 1 0 0 1 0 1 2 12 1 0 0 1 1 1 3 0 0 0 0 1 1十位十位个个 位位清零清零CLR=QAQBQR 0(1)=QAQBQR 0(2)=1（5-65）谢谢观赏2019-5-21QAQDQCQBQD C B A74LS48显示显示显示显示bc 7 4 L S 9 07个位个位十位十位74LS20清零清零清零清零小时脉冲小时脉冲 数数字字表表整整体体框框图图（5-66）谢谢观赏2019-5-21第五章第五章 结束结束电子技术电子技术数字电路部分数字电路部分（5-67）谢谢观赏2019-5-21