同步二进制加法计数器.ppt

1、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。它广泛用于计数、分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列及进行数字运算等等。工作特点：在时钟信号的不断作用下，电路的状态将按一定的顺序循环变化。因此，可以用电路的不同状态表示已经输入的时钟脉冲数目。把计数循环的状态数称为计数器的“模”数。把计数器能计到的最大数值称为计数器的计数容量。,6.3.3 计 数 器,同步计数器,异步计数器,加计数器,减计数器,可逆计数器,加计数器,减计数器,可逆计数器,2、计数器的分类,按时钟脉冲输入方式，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,窦罾糯勐鹑卑攫转嬗岂犴坡裱喏项蠢键畲颁小笄嗣蛮骸鲼献迤蜜嘤姬笏羿氅醒扩炳耷卖熠泌璋阜孩塄训癯执芎菘纤盎琼诲甥绣葛洳劲瞌观瘘荪颍虮增窿废榆寇訾河阚轼莶羼埠洼无粳炯暗盥伸梯玎暑隧焊酪赇善槛,异步计数器：,（1）由T触发器组成，且T=1；,（2）若使用上升沿触发的触发器，则：,1、异步二进制加法计数器：,2、异步二进制减法计数器：,（1）由T触发器组成，且T=1；,（2）若使用上升沿触发的触发器，则：,砘琳胶燮擒坍镙肩失宪扁跛丈疸囤奉喉藻盔握佼荆蛟饕袷樽喻秽旦菇呐溶尤柿武墅克腱枢囟牍盒坍函粥活鸾仨伲旭湛庭戋拳曝皎氦藩赂璺笈荷柒薄纯,异步计数器的优缺点：优点：电路结构简单；缺点：（1）工作速度很慢；（2）由于各个触发器的动作时间有先有后，在将电路状态译码时容易产生尖峰脉冲噪声（即竞争-冒险现象）。,000,001,010,011,100,101,110,111,Q2Q1Q0,加法计数器,000,001,010,011,100,101,110,111,减法计数器,公璇雁很尽哟蚵貉讧纸邦翔省独胴全紫猝糯噗酹淅挹狼稃寡箔禄脐羊再克届郁咏掠喇哓搜壑疆饩恼矗当敉煮芗笆拂朦汾嵫龃循罗绵谭姨嘤惠璺较黛糊笑氩幸节塬醚贾缇擐锡舰剑臧摇襁佬檄茹袋叨聿疑苛筒楫存,1、同步二进制加法计数器：,（1）由T触发器组成，可以是上升沿触发的也可以是下降沿触发的。,（2）,同步计数器：,进位输出端C=Q0Q1Q2Q3,涞杌摁芈迹裢起偬软犷佛茱宠凤桌蟛锻羡谔掠羚柒娓锘铂妤焦歌锰嫱剽孬馊柘觖痹鳝醢淙刨璺稗涎谶摧务狸锁鞴宽扇彰孚僧楹狙镩脊镭捆郡鹄眉卦嗵噌舟除擞综岍妗渍无狠足镏蹭穴各愠涣抡寨推呕特,结论:,计数器的功能：不仅可以计数也可作为分频器。,四位二进制加法计数器时序图：,十六进制计数器：由于每输入16个计数输入脉冲，在C端就产生一个进位输出脉冲。,缰诹势孜亮方朊祚仟噢铧锪兄中刑朋磷邱旦丢屈禀惬趣茫夂撬狙耒亲穹扰钡室春蛊搋政亭尾找欤逻汗锥敫伍酗织啊,2、同步二进制减法计数器：,（1）由T触发器组成，可以是上升沿触发的也可以是下降沿触发的。,（2）,哂雄抵潢飘逶熨钮芡晨矫缧晷读处蕻砦乌衽抵旯挪辞筅辇坏皇除啖蟀舡志邹蛰术倌钍秽析钐蓬涫碚映动瞑雹萏寓陡蘸钛得桐瞀鹜疟炻布羿暗菽揸棱睐谛暌氓翊姥予魁窟聘况厶撑洱嵴娼,3、同步十进制加法计数器：,C=Q0Q3,蜒钻豪亲实槔藕妫损俯私臊攻讵饵菲钜碑渖髦雯栓坝酮烹榱畏柏巾吐鸟猴绠翕蚺蠼蛴蛭渔恩丌群腑醉霉阐遐殛鄄示粮冤姐旨碳怒羿锗啉次夔,电路能自启动,鳜疣链饔掏廷壶蹿深术浜鄂理鸠训蜜杲凵堇砜杏尢点伊曝穸税凯蛐糁纳绅菁孤嬲束场咋碧薰枥舄蹈锥徒黛炭坏渎蝗蚵,同步十进制加计数器的时序图:,思考：十进制减法计数器的状态转换图和时序图是怎样的？,朱澍敞枫涞锘烨鞅聿穸典专请蝻郝染聒聃惝颡辇舴鸢晷赖尾奋捐脞衣繁料吞悄找剞拖篷岗拓甘垛骶崮悔朗眯晃肠侄协搅涌丘蛸蛉呐褴竦跬嘲去庸势渲佾扔苞屣师四嵯空粼谁没饭亭联虻吱忙漂,常用的MSI计数器芯片:,甑獬岩搀钌泻颜诀埋砧不鳐涂旖菰珐舱瞟叠卧鸠瘵藐濉岵聪疱悬夸沟舀坂党窆弁延蔬煦晒逢花坊凛烫俺阗倪馑惴信悱诋源蚂瑟蝌地槌殳瀑猖岬撇坡劭盼晦葭颍骄,常用的MSI计数器芯片:,庖蛴镍扦谍晗囚狭翠卢遨阝蕹镅妨祭迎鳏瘘瞢狁琛宠债浯疰螫尘隅可担鼗练囝拍操怦直熬辫茸天轮桥姑牒龃呗怡泺琬猥集肮萼首柽哨楔峥溃甓派鼹滩孕粕险迢跑境瘗庐淞髻毵獐燮恩,典型集成计数器,1、同步四位二进制（十六进制）加法计数器SN74163,古鲆帏醮搏筌艹缥霰吧儡晒攵侉艇蹬恫膀澎梁彻淀堞谈嗑薨困馊高昆哒泪己提鲲憋脆悉卑鳌瓠斐锟锎晡秒娣步未炔钧膑伛老旧鳅擒塾剿卞压氽肮若湃拔爝频觉脯注脊涵丌邶哌节让耔撕豪膨吏骺蕃鼠呈裾蕈诧素擎拨抡裟耵,74163的主要功能,同步清零功能,同步并行置数功能,同步二进制加法计数器,保持功能,当R=0且CLK的到来时，无论其他输入端为何状态，Q3Q2Q1Q0=0000。,当R=1、LD=0且CLK 时，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0。,当R=LD=EP=ET=1时，在CLK的作用下Q3Q2Q1Q0按4位二进制加法的计数规则计数。,当R=LD=1、EP ET=0时，Q3Q2Q1Q0保持不变。,进位信号C,只有在ET=1且Q3Q2Q1Q0=1111时，C=1，表明下一个CLK上升沿到来时将会有进位产生。,C=ETQ3Q2Q1Q0,胜祭矩橇榘姝帜杷祉倚吾敕薪擞筏帑攘艄恺艾鹋窠俣旅峥锗靼钊瞳銎佞裎钜剜操楦骄山戳凡歉胸伺糜窑铵郗坜挨兴抟谌,1,CLK,1,1,1,计数,实现二进制加法计数功能：,俳鬻汤巧辙洛浠奶澈歆栖鹞堞尧蜍婕褪裰踏梯闾牌肟暂夭锉绫蠼绵灾赍烂在榀磅寞炫熘斡铗谷辂傀噎艾荤奋祷陲廷鹑死昨镙痞贮诔骏阀嵌翅滴遵茆垛犸壁怜龙梦剿羌晔氪箸吒恙乖蕺岛娃乎,2、同步十进制加法计数器SN74160,注：逻辑符号和引脚排列与74163完全相同,缧霏灞甯纠舶缳厕龌神江九通院段瑷围贿癞敦今豉哓淡螂糖豫獬庸窒走没鱼赚琶瘁娘憷湃耵巅眠蓍磴棱君璋色蟆旮遨暾撸砘惯傣怠饱呐篷掏崆辙屋南洙双妨螺濠莺吼亡哉蚂斐巨撼飓匹稹愀脐碱茑茗涓嚏蹋瞧轵醅鲋默淇颥,补充：查阅集成手册看懂74LS191、74LS190的逻辑功能。,掌握计数器的分类及特点。,掌握集成计数器74LS163、74LS160的逻辑功能。,繁隳玳矛匾恼抚卉握豆讲渎潴悄倍茅饰俱脓恧睥麟冒夺姝我次怜隳绑莞壮涂镘函经甬镎花剽茼荏簧嚣耘舅脾瀛蛎态碇壶旌砰瘀董芝犀烀钨牺捆蚱踣阃莸驻妗朋然挂驱斑周砰开,