电子技术基础-数字部分康光华主编

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1、1.构成分频器5.4中规模集成计数器及其应用2.组成数字钟计数显示电路5.4.3计数器的应用实例5.5中规模时序逻辑电路的分析5.5.1MSI时序逻辑电路的分析步骤5.5.2分析举例本章小结7/21/20211复习实现同步N进制计数器的级联法？实现同步N进制计数器的脉冲反馈法？7/21/202125.4.3计数器的应用实例1.构成分频器分频器可用来降低信号的频率，是数字系统中常用的电路。分频器的输入信号频率fI与输出信号频率fO之比称为分频比N。N进制计数器可实现N分频器。程序分频器是指分频比N随

2、输入置数的变化而改变的分频器。用集成计数器实现的程序分频器，在通信、雷达和自动控制系统中被广泛应用。具有并行置数功能的计数器都可以构成程序分频器。表5-1474LS161的功能表同步并行置数CO=Q3Q2Q1Q0CTTCP上升沿有效清零功能最优先7/21/20214图5-40程序分频器（分频比N为1~256）CC4516为可逆4位二进制计数器接成减法计数器（U/D＝0）当高、低位计数器均减为0时001分频器的输出信号fO改变预置数的值，可以改变分频比。当前置数值S7S6S5S4S3S2S1S0为1

3、0000011，则该程序分频器的分频比N=？132＝8×16＋3＋17/21/202152．组成数字钟计数显示电路通常数字钟需要一个精确的时钟信号，一般采用石英晶体振荡器产生，经分频后得到周期为1秒的脉冲信号CP。图5-41数字钟“秒”计数、译码、显示电路个位十进制×十位六进制＝六十进制加法计数器进位信号BCD-七段显示译码器7448，输出为高电平有效。选共阴型数码管BS201。仿真7/21/202165.5中规模时序逻辑电路的分析5.5.1MSI时序逻辑电路的分析步骤可以采用与分析MSI组合逻辑

4、电路类似的划分功能块方法。划分的功能块既有组合逻辑电路功能块，又有时序逻辑电路功能块。如有必要，在对整个电路进行整体功能分析时，可以画出电路的工作波形。图5-42分析MSI时序逻辑电路的流程图逻辑电路图划分功能块分析各块功能分析整体功能7/21/20217（1）将电路按功能划分成3个功能块5.5.2分析举例例5-2分析图5-43所示电路的逻辑功能。设输出逻辑变量R、Y、G分别为红、黄和绿灯的控制信号，时钟脉冲CP的周期为10S。计数器译码器门电路（2）分析各功能块电路的逻辑功能8进制计数器反码输出

5、的数据分配电路输出译码电路7/21/20218图5-44例5-2电路的工作波形（3）分析总体逻辑功能,画出电路的工作波形。在CP作用下，计数器循环计数，输出信号R持续30S，Y持续10S，G持续30S，Y持续10S，周而复始。总体电路逻辑功能为交通灯控制电路。该电路只是原理性的，与实用的电路有较大差距。实际的交通灯，黄灯（Y）通常只亮1～2秒，而红灯（R）和绿灯（G）通常要亮60秒左右，故其控制电路要复杂一些。读者可自行设计实际的交通灯控制电路。7/21/20219例5-3分析图5-45所示电路的

6、逻辑功能。（1）将电路按功能划分成3个功能块⑵分析各功能块电路的逻辑功能4位二进制数值比较器门级组合电路双时钟输入4位二进制可逆计数器电路I：把输入的二进制数DA与标准值DB比较电路Ⅱ：时钟输入控制电路。若YA

7、，若DA>DB，计数器加1；若DADB，计数器做加法，从0001计到0111状态，则计数器输出Q3Q2Q1Q0为0111；反之，若一直有DA

8、脉冲过后，CR信号使计数器清0，准备下一次比较。在7个脉冲的作用期间，计数器输出的正常值应在一7～＋7之间变化。例如，需要在一段时间内多次测量恒温室的温度误差是否在规定的范围内。7/21/202112本章小结时序电路任何时刻的输出不仅与当时的输入信号有关，而且还和电路原来的状态有关。从电路的组成上来看，时序逻辑电路一定含有存储电路（触发器）。时序逻辑电路的功能可以用状态方程、状态转换表、状态转换图或时序图来描述。数码寄存器是用触发器的两个稳定状态来存储0、1数据，一般具有清0、存数