计数器课件改了背景.ppt

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1、授课内容：计数器,计 数 器,点钞机，,计数器实例：,矿泉水、啤酒等饮料生产线；,频率计等等。,数字钟，,倒计时数字牌；,知识回顾,计数器的功能及分类,计数器实质是累计脉冲的个数。,分类,2n进制计数器和非2n进制计数器。,如十进制、,加法计数器、,同步计数器、,功能,六十进制、,八进制等。,减法计数器、,可逆计数器。,异步计数器。,计数、计时、分频等。,计数脉冲CP,异步计数器的构成,J0=K0=1,分析步骤：,J1=K1=1,J2=K2=1,1.触发器的翻转条件,CP0=CP,CP1=Q0,CP2=Q1,Q0,Q1,Q2,F0:,F1:,F2:,异步计数器,Q0,Q1,Q2,CP,设触发器

2、的初态均为0,2.画出各触发器的输出波形图,Q2,计数脉冲CP,Q2,异步加法八进制(三位二进制)计数器,3.完成计数功能：,计数功能应用,1kHZ,二分频器,500HZ,四分频器,250HZ,八分频器,分频功能应用,由脉冲频率得脉冲周期，通过计数脉冲的个数来计时。,计时功能应用,数字钟工作原理,晶振,整形分频器,标准秒信号,六十进制计 数 器,六十进制计 数 器,二十四进制计数器,译码显示电路,译码显示电路,译码显示电路,秒,分,时,JK触发器构成三位二进制异步加法计数器,如何用JK触发器构成三位二进制异步减法计数器？,三位二进制异步减法计数器,000,如何把加法计数器和减法计数器合起来工作

3、，构成可逆计数器？,同步计数器,计数脉冲,分析步骤：,1.列写控制端的逻辑表达式（驱动方程）,F0:J0=K0=1 来一个CP 脉冲，就翻转一次；,F1:J1=K1=Q0 Q0为1，再来一个CP 脉冲，翻转一次；,F2:J2=K2=Q2Q1 只有当Q2Q1=11,再来脉冲，就翻转；,2.画出各触发器的输出波形图,Q0,Q1,Q2,触发器的初态均为0,000,001,010,011,100,101,110,111,000,经历了多少个状态形成一个循环？,（8个状态或8个脉冲）,八进制（模八器）或三位二进制,累计的计数方式是递增的,加法计数器,各触发器是同时触发的,同步计数器,完整功能描述：同步加

4、法八进制计数器,问题1：如何由三位二进制同步加法计数器构成一个四位二进制同步加法计数器？需要多少个触发器？,F3,计数脉冲,F0,F1,F2,F3,如果由J、K触发器（外加门电路）构成同步 n 位二进制加法计数器，则第 i(1i n）位翻转的条件是：只有比第 i 位低的所有位的状态都为“1”时，第 i 位才翻转，即,例：同步任意进制计数器的分析,各触发器的驱动方程：,F0:J0=,K0=1,F1:J1=Q0,K1=1,设初始状态为0,Q0,Q1,F0:J0=,K0=1,F1:J1=Q0,K1=1,同步加法三进制计数器,J0=1K0=1,J1=0K0=1,J0=1K0=1,J1=1K0=1,J1

5、=0K0=1,J1=0K0=1,例：异步任意进制计数器的分析,计数脉冲,各触发器的驱动方程：,F0:J0=,K0=1,F1:J1=K1=1,设初始状态为0,Q2,Q1,Q0,F2:J2=Q0Q1，K2=1,时钟方程：,计数脉冲,Q2,Q1,Q0,1,2,3,4,CP,5,F0:J0=,K0=1,F1:J1=K1=1,F2:J2=Q0Q1，K2=1,Q0,J0=1K0=1,Q1,Q2,J2=0K2=1,J0=1K0=1,J2=0K2=1,J0=1K0=1,J2=0K2=1,J0=1K0=1,J2=1K2=1,J0=0K0=1,J2=0K2=1,异步五进制加法计数器,如何由上图所示的五进制计数器构

6、成十进制计数器？,在五进制的低位端加上一个两状态的JK触发器来控制五进制的输入脉冲，由,可得到十个状态循环来往的十进制计数器。,作业,利用四个JK触发器构成同步十进制计数器，写出各触发器的驱动方程？,寄存器(1),概述,寄存器的功能是暂时存放参与运算的数据和运算结果，一个触发器可以存放一位二进制数，要存放多位，就得用多个触发器 寄存器的分类：根据数据存放的方式可分为串行和并行两种，根据功能分有数码寄存器和移位寄存器两种。,数码寄存器,功能：寄存数码和清除原有数码,电路组成：四位D触发器组成的并行输入并行输出寄存器,寄存器(2),寄存器(3),数码寄存器,工作原理,第三位,第四位,第二位,第一位

7、,寄存指令,取指脉冲到来后,寄存器(4),移位寄存器,电路组成 四位串行数码寄存器-用4位J-K触发器组成。,数码输入,移位脉冲,清零,寄存器(5),移位寄存器,工作原理,1011,集成555定时器(1),什么是集成555定时器,555定时器是将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件，是一种多用途的单片集成电路。在外部配上少许阻容元件，便能构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等电路。它使用方便,带负载能力较强,目前得到了非常广泛的应用。,目前555定时器的产品型号很多，但所有双极型产品型号最后3位数码都是555，所有CMOS产品型号最后4位数码都是7555。且它们的功能和外部引脚的排列完

8、全相同。,集成555定时器(2),电路结构,组成：电阻分压器，电压比较器，RS触发器，场效应管,输出缓冲器,UTR,反相器,集成555定时器(3),工作原理,集成555定时器的外引线排列图如下：,其中：,DDISC为放电端,UCO为外加控制电压端,UTR为低电平触发端,UTH为高电平触发端,集成555定时器(4),工作原理,当控制端5脚悬空时：UR1=1/3VDD UR2=2/3VDD,当控制端5脚接ECC时：UR1=1/2ECC UR2=ECC,555定时器(5),工作原理,集成555定时器(6),功能表,f f 0 0 导通,输 入 输 出,(VDD/3)1 保持 保持,(2VDD/3)(

9、VDD/3)1 0 导通,(2VDD/3)(VDD/3)1 1 截止,UTH，UTR两者都小于各自的参考电压时UO=1，放电管截止,UTH，UTR两者都大于各自的参考电压时UO=0，放电管导通,集成555定时器(7),应用,*用555定时器构成的施密特触发器,施密特触发器具有两个稳定状态，其工作特点是：两个稳定状态的维持与相互转换均与输入电压的大小有关，且输出由高电平转换到低电平以及由低电平转换到高电平所需的输入触发电平是不相同的，其差值称为回差电压。由于具有回差电压，故其抗干扰能力较强。应用施密特触发器能将边沿变化缓慢的波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。故施密特触发器常用于进行波形变换及脉冲波的

10、整形。,555定时器(8),应用,*用555定时器构成的施密特触发器,1.电路组成,2.工作原理,集成555定时器(9),应用,当Ui下降(上升)时，电路输出Uo改变状态时对应的输入电压为U(U+)，两者的差值称为回差电压，即U=U+U电压传输特性：滞后特性。,3.电压传输特性,U+=2/3VDD,U-=1/3VDD,集成555定时器(10),应用,施密特触发器的应用波形变换,集成555定时器(11),应用,施密特触发器的应用脉冲波的整形,数字系统中的矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变。经施密特触发器整形后便可获得较理想的矩形脉冲波。,U+,U,集成555定时器(12),应用,施密特触发器的应用

11、脉冲波的整形,在传输的信号上出现附加噪声，经整形后仍会得到较理想的矩形脉冲波。,集成555定时器(13),应用,施密特触发器的应用脉冲波鉴幅,将幅度不同、不规则的脉冲信号加到施密特触发器的输入端时，能选择幅度大于U+的脉冲信号进行输出，具有脉冲鉴幅的功能。,集成555定时器(14),应用,*用555定时器构成的单稳态触发器,单稳态触发器的工作特点是：有一个稳定状态和一个暂稳态。在触发脉冲作用下，电路将从稳态翻转到暂稳态，然后在储能元件的作用下，暂稳态停留一段时间tw后，又能自动返回到稳定状态，并在其输出端产生一个宽度为tW的矩形脉冲。通常把单稳态的暂稳态停留时间称作延迟时间，延迟时间的长短仅取

12、决于电路的有关参数，而与触发脉冲的宽度无关。,集成555定时器(15),应用,1.电路组成,2.工作原理,集成555定时器(16),集成555定时器的应用,*用555定时器构成的多谐振荡器,多谐振荡器是一种无稳态电路。当接通电源以后，无需外加触发信号，便能自动产生矩形波输出。由于矩形波中含有多种谐波分量，所以称为多谐振荡器。多谐振荡器工作时没有稳定状态，只有两个暂稳状态，而且无须用外来脉冲触发，电路能自动地交替翻转，使两个暂稳状态轮流出现，输出矩形脉冲，多谐振荡器有多种电路形式，利用555定时器也能很简便地构成多谐振荡器。,集成555定时器(17),集成555定时器的应用,1.电路组成,t,uo,O,T1,T2,2.工作原理,谢 谢!,