电子电路分析与制作教学课件作者谢兰清项目10.ppt

《电子电路分析与制作教学课件作者谢兰清项目10.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、项目10数字电子钟的分析与制作10.1计数器及应用【任务训练】计数、译码和显示电路综合应用10.2数字电子钟的电路组成与工作原理【实践活动】数字电子钟的设计与制作实训本项目知识点项目10数字电子钟的分析与制作【学习目标】能力目标1.能借助资料读懂集成电路的型号，明确各引脚功能。2.会识别并测试常用集成计数器。3.能常用集成计数器产品设计任意进制计数器。4.能完成数字电子钟的设计、安装与调试。知识目标了解计数器的基本概念;掌握二进制计数器和十进制计数器常用集成产品的功能及其应用。掌握任意进制计数器的设计方法。掌握数字电子钟的电路组成

2、与工作原理。数字电子钟实物如图10.1所示。返回10.1计数器及应用在数字系统中，经常需要对脉冲的个数进行计数，能实现计数功能的电路称为计数器。计数器的类型较多，它们都是由具有记忆功能的触发器作为基本计数单元组成，各触发器的连接方式不一样，就构成了各种不同类型的计数器。计数器按步长分，有二进制、十进制和N进制计数器;按计数增减趋势分，有加计数、减计数和可加可减的可逆计数器，一般所说的计数器均指加计数器;按计数器中各触发器的翻转是否同步，可分同步计数器和异步计数器;按内部器件分，有TTL和CMOS计数器等。10.1.1二进制计数器二

3、进制计数器就是按二进制计数进位规律进行计数的计数器。下一页返回10.1计数器及应用由二个触发器组成的二进制计数器称为n位二进制计数器，它可以累计2n=M个有效状态。M称为计数器的模或计数容量。若n=1,2,3,4,…，则计数器的模M=2,4,8,16,…，相应的计数器称为1位二进制计数器，2位二进制计数器，3位二进制计数器，4位二进制计数器……下面以4位二进制加法计数器为例分析计数器的工作原理。1.工作原理4位二进制加法计数器清零后，输出状态从0000开始，即Q3Q2Q1Q0=0000;第1个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0=0001

4、;第2个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0=0010;…;第8个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0=1000;第15个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0=1111;第16个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0=0000,Q3输出进位脉冲，完成计数过程。工作波形如图10.2所示，状态转换如图10.3所示。上一页下一页返回10.1计数器及应用若为二进制减法计数器，其工作波形如图10.4所示，状态转换如图10.5所示。2.集成二进制计数器芯片介绍集成二进制计数器芯片有许多品种。74LS161是4位同步二进制加法计数器，其引脚排列如图10.6所示，功能如图10.7

5、所示，是异步清零端，低电平有效;是预置端，低电平有效;D0、D1、D2、D3是并行输入端;EP、ET是使能端(即工作状态控制端);CP是触发脉冲，上升沿触发;Q0、Q1、Q2、Q3是输出端，CO为进位输出端。其功能如表10.1所示，可见，74LS161具有上升沿触发、异步清零、并行送数、计数、保持等功能。上一页下一页返回10.1计数器及应用10.1.2十进制计数器1.工作原理用二进制数码表示十进制数的方法，称为二—十进制编码，简称BCD码。8421BCD码是最常用也是最简单的一种十进制编码。常用的集成十进制计数器多数按8421BC

6、D编码。十进制加法计数器清零后，输出状态从0000开始，即:Q3Q2Q1Q0=0000;第1个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0=0001;第2个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0=0010;…;第8个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0=1000;第9个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0=1001;第10个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0=0000，Q3输出进位脉冲，完成计数过程。状态转换如图10.8所示。上一页下一页返回10.1计数器及应用2.集成十进制计数器芯片介绍集成十进制计数器应用较多，以下介绍两种比较常用计数器。①同步十进制加法计数器CD4518，

7、主要特点是时钟触发可用上升沿，也可用下降沿，采用8421BCD编码。CD4518的引脚排列如图10.9所示，CD4518内含两个功能完全相同的十进制计数器。每一计数器，均有两时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发，则信号由CP端输入，同时将EN端设置为高电平;若用时钟下降沿触发，则信号由EN端输入，同时将CP端设置为低电平。CD4518的CR为清零信号输入端，当在该脚加高电平或正脉冲时，计数器各输出端均为零电平。CD4518的逻辑功能如表10.2所示。上一页下一页返回10.1计数器及应用②74LS390是双十进制计数器，管脚排列

8、如图10.10所示，内部的每一个进制计数器的结构由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成，异步清零，高电平有效;脉冲输入端，下降沿触发;Q3、Q2、Q1、Q0为4个输出端，其中，、Q0分别是二进制计数器的脉冲输入端和输出端;、Q1~Q3是五进制计数