【教学课件】第三节可编程计数器.ppt

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1、第三节 可编程计数器,信息科学与工程学院数字化测量技术省级精品课,数字化测量课件,授课内容,综 述MC14522的工作原理 可编程分频器的电路设计,综 述,可编程计数器亦称可预置1/N计数器。它具有两种功能：第一、完成可编程减法运算；第二、完成1/N计数或分频（相当于做除法）。,MC14522的工作原理,UDD：正电源输入引脚,USS：电源参考地,R：复位引脚,CP：时钟脉冲输入端,/EN：时钟允许端 0允许,PE：预置允许端 1时置数,CF：级联反馈端 1：除法运算 0：减法运算,Q4Q1：BCD码输出端,D4D1：预置数输入端,OC：全零信号输出端 计数器=0且CF=1时，OC=1 其它时

2、为0,MC14522的逻辑图,MC14522的功能表,MC14522的工作原理,MC14522逻辑控制关系如下：R端享有第一优先权，只要R1，不管其他输入端状态如何，计数器立即复位。PE端享有第二优先权，只要R0且PE1，就完成置数功能。仅当R0（不复位）、PE0（也不置数）时，CP端的时钟脉冲才起作用。,可编程分频器的电路设计,一级可编程分频器电路设计,一级可编程分频器电路设计,当N6时MC14522的时序波形,置数电路的特点,指轮开关与计数器构成置数电路时有以下特点：（1）指轮开关应接计数器的置数端D4D1，以便将设定值置入计数器中。（2）置数端应接下拉电阻，以防止当D4D1 端悬空时输出

3、电平不确定。（3）Q4Q1端不需要接隔离二极管。（4）该电路适用于频率合成器,两级可编程分频器电路,多级循环周期可编程分频器的设计,多级级联时应遵循以下原则：高位计数器的OC端要接相邻低位计数器的CF端，最高位计数器的CF端接UDD；全部计数器的PE端要接个位计数器的OC端；输入信号从最低位计数器的CP端输入；低位计数器的Q4输出端接相邻高位计数器的CP端；最低位（注意，不是最高位！）计数器的OC端作为整个分频电路的输出端。,分频系数N的表达式为：式中，N1、N2、N3Nn分别表示个、十、百位n位计数器的分频系数。,多级循环周期可编程分频器,分频过程,（1）复位脉冲过后，计数器全零，个位OC1

4、，又使PE1，于是将N1、N2分别置入个位和十位计数器中。（2）个位计数器开始做减法，每输入一个CP脉冲计数器就减1，从N1一直减到0。因N15，故需减5次。当个位计数器减成零时，由于十位OC0，使个位的CF0，因此个位OC端仍保持低电平。当第6个CP脉冲来到时，个位计数器从0直接变成9，Q4端产生正跳变，向十位计数器的CP端发出一个借位信号，从十位计数器借1，这里的1相当于个位的10；此时个位计数器已变成9，这可理解成个位刚借到的10在第6个CP脉冲来到时又被减去了1。因为N65，所以个位计数器需连续减56次，才能使十位计数器为0。其OC1，个位CF也变成1。然后再减9次，个位也为0，此时个

5、位OC1。（3）个位计数器的OC1，又使两个计数器的PE1，于是重新置入65，进入下一个减法周期。除刚开始时要复位一次，以后电路就能自动复位。,多级循环周期可编程分频器,最后再说明几点：第一，上述电路能周而复始地循环工作，故称之为“循环周期”。这种电路可应用于频率合成器中；第二，使用两片MC14522的分频系数范围是1N99；使用三片则为1N999，依次类推；第三，若个位计数器的OC端不接两个PE端，而是改接个位的端，再给PE端加置数脉冲，则当个位OC1时，EN非1，禁止对CP脉冲计数，分频周期时就结束了，不能自动转入下一周期，这就变成了单周期可编程分频器。,课堂总结,MC14522的引脚说明MC14522的工作原理MC14522的一级可编程分频电路的设计MC14522的两级可编程分频电路的设计课后作业：49页习题三的第3题和第4题,