计数器(含任意进制计数器)课件.ppt

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1、5.2计数器(Counter)5.2.1计数器的特点和分类一、计数器的功能及应用1.功能：对时钟脉冲CP计数。2.应用：分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列、进行数字运算等。二、计数器的特点1.输入信号：计数脉冲CPMoore型2.主要组成单元：时钟触发器三、计数器的分类按数制分：二进制计数器十进制计数器N进制(任意进制)计数器按计数方式分：加法计数器减法计数器可逆计数(Up-DownCounter)按时钟控制分：同步计数器(Synchronous)异步计数器(Asynchronous)按开关元件分：TTL计数器CMOS计数器5.2.2二进制计数器计数器计数容量、长

2、度或模的概念计数器能够记忆输入脉冲的数目，即电路的有效状态数M。3位二进制同步加法计数器：00001111/14位二进制同步加法计数器：000111/1n位二进制同步加法计数器：一、二进制同步计数器(一)3位二进制同步加法计数器FF2、FF1、FF0Q2、Q1、Q0设计方法一：按前述设计步骤进行（P297298）设计方法二：按计数规律进行级联CPQ2Q1Q0C012345678000001010011100101110111000000000010C=Q2nQ1nQ0n—Carry向高位的进位来一个CP翻转一次J0=K0=1当Q0=1，CP到来即翻转J1=K1=Q0

3、当Q1Q0=1，CP到来即翻转J2=K2=Q1Q0=T0=T1=T2n位二进制同步加法计数器级联规律：J0=K0=1J1=K1=Q0J2=K2=Q1Q0CP1J1KC1FF011J1KC1FF11J1KC1FF2&&CQ0Q1Q2Q0Q1Q2串行进位触发器负载均匀CP1J1KC1FF011J1KC1FF11J1KC1FF2&&CQ0Q1Q2Q0Q1Q2并行进位低位触发器负载重B=Q2nQ1nQ0nBorrow若用T触发器：(二)3位二进制同步减法计数器CPQ2Q1Q0B0123456700011111010110001101000110000000—向高位发出的借位信

4、号T0=1T1=Q0nT2=Q1nQ0n级联规律：CP1J1KC1FF011J1KC1FF11J1KC1FF1&&BQ0Q1Q2Q0Q1Q2(三)二进制同步可逆计数器单时钟输入二进制同步可逆计数器加/减控制端加计数T0=1、T1=Q0n、T2=Q1nQ0n减计数T0=1、T1=Q0n、T2=Q1nQ0nCPQ01J1KC1FF01Q0Q21J1KC1FF2Q2Q11J1KC1FF1Q1U/D1&1&1&1C/B双时钟输入二进制同步可逆计数器加计数脉冲减计数脉冲CP0=CPU+CPDCP1=CPU·Q0n+CPD·Q0nCP2=CPU·Q1nQ0n+CPD·Q1nQ0n

5、CPU和CPD互相排斥CPU=CP，CPD=0CPD=CP，CPU=0CPUQ01J1KC1FF01Q0Q21J1KC1FF21Q2Q11J1KC1FF11Q11&1&1CPD(四)集成二进制同步计数器1.集成4位二进制同步加法计数器1234567816151413121110974161(3)VCCCOQ0Q1Q2Q3CTTLDCRCPD0D1D2D3CTP地引脚排列图逻辑功能示意图74161Q0Q1Q2Q3CTTLDCOCPCTPCRD0D1D2D3000000110011CR=0Q3Q0=0000同步并行置数CR=1，LD=0，CP异步清零Q3Q0=D3

6、D01)74LS161和74LS16374161的状态表输入输出注CRLDCTPCTTCPD3D2D1D0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1CO010d3d2d1d0111111011000000d3d2d1d0计数保持保持0清零置数CR=1,LD=1,CP，CTP=CTT=1二进制同步加法计数CTPCTT=0CR=1，LD=1，保持若CTT=0CO=0若CTT=1741632)CC4520VDD2CR2Q32Q22Q12Q02EN2CP1CP1EN1Q01Q11Q1Q31CRVSS1234567816

7、1514131211109CC4520CC4520Q0Q1Q2Q3ENCPCR使能端也可作计数脉冲输入计数脉冲输入也可作使能端异步清零输入输出CRENCPQ3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+11010000010000加计数加计数保持保持2.集成4位二进制同步可逆计数器1)74191（单时钟）74191Q0Q1Q2Q3U/DLDCO/BOCPCTD0D1D2D3RC加计数时CO/BO=Q3nQ2nQ1nQ0n并行异步置数减计数时CO/BO=Q3nQ2nQ1nQ0nCT=1,CO/BO=1时，12345678161514131211109