寄存器、移位寄存器、计数器

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1、6.5若干典型的时序逻辑集成电路6.5.1寄存器和移位寄存器6.5.2计数器计数器的分类按脉冲输入方式，分为同步和异步计数器；按进位体制，分为二进制、十进制和任意进制计数器；按逻辑功能，分为加法、减法和可逆计数器。计数器的逻辑功能计数器的基本功能是对输入时钟脉冲进行计数。它也可用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列及进行数字运算等等。6.5.2计数器计数器--Counter同步计数器异步计数器加计数器减计数器可逆计数器二进制计数器非二进制计数器十进制计数器任意进制计数器加计数器减计数器可逆计数器二进制计数器非二进制计数器十进制计

2、数器任意进制计数器一、二进制计数器1、4位二进制同步加计数器FF01DC1CEQ0CP=FF11DC1Q1=FF21DC1Q2=FF31DC1Q3=&&&Q0Q1Q2Q311计数器状态数：M=2n，n–状态编码位数计数脉冲计数使能输出状态FF01DC1CEQ0CP=FF11DC1Q1=FF21DC1Q2=FF31DC1Q3=&&&Q0Q1Q2Q311（1）工作原理T0=CET1=Q0·CET2=Q1Q0·CET3=Q2Q1Q0·CE4个D触发器和外围同或门构成了4个T触发器T触发器特点：T=0，状态保持；T=1，状态计数；做出状

3、态转换表由T触发器的功能知：FF0：每来一个CP，Q0向相反的状态翻转一次。FF1：当Q0=1时，来一个CP，Q1向相反的状态翻转一次。FF2：当Q0Q1=1时，来一个CP，Q2向相反的状态翻转一次。FF3：当Q0Q1Q2=1时，来一个CP，Q3向相反的状态翻转一次。T0=CET1=Q0·CET2=Q1Q0·CET3=Q2Q1Q0·CECE=0，保持不变；CE=1，计数Q0n+1=Q0nQ1n+1=Q1nQ2n+1=Q2nQ3n+1=Q3nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1012345678910111213141

4、5计数脉冲CP次态现态010101100111100010011010101111001101111011110000010001010110011110001001101010111100110111101111Q3nQ2nQ1nQ0n0000010000010010001001104位二进制同步加法计数器的状态转换表00110010012345678910111213141516计数CPQ3Q2Q1Q000000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011

5、100004位二进制同步加法计数器的简化状态表该表列出了在计数脉冲作用下电路状态的转换顺序。若以某行作为现态，下一行则为次态。SnSn+1做出状态转换图共有16个状态，每来1个CP脉冲，状态会改变一次(二进制编码加1)，来16个CP脉冲，状态回到初态。由此不断循环.同步四位二进制加法计数器，共有16个状态，或称为16进制计数器--模16计数器（M=16）。（2）逻辑功能分析0000000100100111111100110100010111011100101110101001100001101110第16个CP脉冲到来，状态回到

6、初态4位二进制同步加计数器时序图Q0Q1Q2Q3CP结论:计数器的功能：不仅可以计数也可作为分频器。考虑每个触发器传输延时后的4位二进制同步加计数器时序图Q0Q1Q2Q31tpdCPQ1Q0Q2Q3同步加计数器由于内部各触发器在CP作用下同时动作，都比CP的作用时间滞后1个tpd，故输出状态没有不确定状态，比异步计数器稳定。2、典型集成四位二进制计数器常用集成四位二进制计数器有：四位二进制同步加法计数器74LS161；四位二进制同步加/减法可逆计数器74LS191；四位二进制同步加法计数器74LVC161；1）TTL四位二进制计

7、数器2）CMOS四位二进制计数器下面以四位二进制同步加法计数器74LVC161为例介绍集成计数器的功能和使用方法。四位二进制异步加法计数器74HC/HCT393；（1）典型集成计数器74LVC161计数脉冲预置数输入预置控制清零控制计数器输出进位输出计数使能41235671516CPD0D1D2GNDQ3Q2Q1VCC74LVC161891011121413CR3DPECEPCETQ0TC74LVC161TCD2D0D3D1Q2Q3Q0Q1CETCEPPECPCR异步清零；（2）74LVC161功能计数；同步并行预置数；TC为

8、进位输出端。保持。01111CR清零×0111PE预置××××0××011CEPCET计数使能×↑××↑CP时钟××××D3D2D1D0××××××××××××D3D2D1D0预置数据输入0000D3D2D1D0保持保持计数Q3Q2Q1Q0输出74161的功能表