资源描述：
《第6章 常用时序逻辑功能器件new》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、第6章常用时序逻辑功能器件在本章中，重点介绍计数器和寄存器，内容包括: 1.各种类型计数器和寄存器的电路组成; 2.典型计数器和寄存器集成电路; 3.计数器和寄存器的典型应用; 4.计数器和寄存器的VHDL描述。6.1 计数器计数器功能:统计输入脉冲的个数。计数器除了直接用于计数外,还可以用于定时器、分频器、程序控制器、信号发生器等多种数字设备中. 计数器分类：按计数器中的触发器是否同时翻转分类：同步计数器；异步计数器按计数器中数字的编码方式分类：二进制计数器；非二进制计数器6.1.1异步计数器1.异步二进制计数器(1)电路组成和逻辑功
2、能分析（以加法计数讨论）(二进制加法计数规则:如果低位已经为1,则再记入1时就应回到0,同时向高位送出进位信号。因此,只要将T′触发器从1变为0时输出端电位的跳变做为进位信号,并接至高一位触发器的时钟输入端,就可以得到多位二进制加法计数器了。)波形图1 234 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 CLKQ0 1 0 10 10 1 01 0 1 0 1 0 1 0 0 Q0 0 1 10 01 1 00 1 1 0 0 1 1 0 1 Q0 0 0 0 11 1 10 000 1 1 1 1 0 2 Q0 0
3、0 0 00 0 01 111 1 1 1 1 0 3如将电路改为：即将前一级的Q端和后一级的CLK端相连. (二进制减法计数规则:若低位触发器已经是0,则再输入一个减法计数脉冲后,应翻成1,同时向高位发出借位信号,使高位翻转。)1 23 4 56 7 8 910 11 12 13 14 15 16 CLKQ0 1 010 1 0 1 01 0 1 0 1 0 1 0 0 Q011 0 0 1 1 0 0 1 10 0 11 0 0 1 Q0 1 11 10 0 0 0 11 1 1 0 0 0 0 2 Q3 0 1 11 11 1 1
4、 100 0 00 000 二进制减法计数器波形图（2）异步二进制计数器的特点1）异步二进制计数器可由T'触发器构成,触发器之间串接, 低位触发器的输出,作为高位触发器的时钟. 当采用下降边沿触发器时,如将Q i1 和CLK i 相连,则构成加法计数器;如将Q i1 和CLK i 相连,则构成减法计数器; 当采用上升边沿触发器时,如将Q i1 和CLK i 相连,则构成减法计数器;如将Q i1 和CLK i 相连,则构成加法计数器; ●用D触发器构成二进制计数器的例子:Q0 Q1 Q2 Q3 F F F F 0 1 2 3 QQQQ异步
5、二进问：为何制种CLKC1C1C1C11D Q1D Q1D Q1D Q减法计数类型计数器器2)异步二进制计数器,由于触发器的状态翻转是由低位向高位逐级进行的，因此,计数速度较低. 3)若CLK脉冲的频率为f ,则Q 0、Q 1、Q 2、Q 3输出脉冲的1111频率分别为2f、4f、8f、16f。常称这种计数器为分频器。2.异步十进制计数器(1)电路组成和逻辑功能分析由下降边沿触发的T'触发器构成的异步十进制加法计数器:12 3 456789 10 CLK Q0 Q1 Q2 Q3 十进制计数器波形图瞬间即逝的过渡状态图Q3 Q2 Q1
6、 Q0 111111101101110010110000000100100011无效状态1010100101001000011101100101有效状态(2)自启动特性如果电路由于某种原因（例如受干扰影响）进入无效状态，但在若干个时钟脉冲的作用下，能自动返回（直接或间接返回）到某个有效状态，进入有效循环，则称该电路具有自启动特性。否则就不具有自启动特性。3.通用异步计数器集成电路属二进制计数器的有74LS93A、74HC93、74LS197等，它们均为4位计数器。这些计数器的共同特点是：1)每个集成电路内部有两组彼此独立的计数器，一组为
7、模2计数器，另一组为模8计数器; 2)通过外电路，将这两组计数器相连，可构成模16计数器，这类集成电路也称为二—八—十六进制计数器。属中规模集成异步十进制计数器的型号有74290、74176和74196等，这些计数器的共同特点: 1)每个集成电路内部有两组彼此独立的计数器，一组为模2计数器，另一组为模5计数器; 2)通过外电路，将这两组计数器相连，可构成模10计数器，这类集成电路也称为二—五—十进制计数器。模5计数器74290逻辑功能：1）异步清零：R0(1)=R0(2)=1，且S 9(1)∙S9(2)=0Q 3Q 2Q 1Q 0=00
8、002）异步置9：R0(1)∙R 0(2)=0，且S 9(1)= S9(2)=1Q 3Q 2Q 1Q 0=10013）计数：R0(1)∙R 0(2)=0，且S 9(1)∙S 9(2)=0*异步模5计数器电路
