《寄存器与计数器》PPT课件

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1、3.3.1四个D锁存器或触发器构成的四位寄存器3.3.2移位寄存器而所谓“移位”，就是将寄存器所存各位数据，在每个移位脉冲的作用下，向左或向右移动一位。根据移位方向，常用的有三种：寄存器左移(a)寄存器右移(b)寄存器双向移位(c)寄存器有七种：并入并出、右移、左移、循环右移、循环左移、并入右移、右移并出并行输出4位右移移位寄存器时钟方程：状态方程：1．单向移位寄存器并行输出4位左移移位寄存器时钟方程：状态方程：2、双向移位寄存器M=0时右移M=1时左移3、集成双向移位寄存器74LS1943.4计数器计数器的功能和分类1.计数器的作用记忆输入脉冲的个数；用于定时、分频、产

2、生节拍脉冲及进行数字运算等等。2.计数器的分类按工作方式分：同步计数器和异步计数器。按计数功能分：加法计数器、减法计数器和可逆计数器。按计数器的计数容量(或称模数)来分：各种不同的计数器，如二进制计数器、十进制计数器、N进制计数器等等。3.4.1同步二进制计数器同步计数器的特点：在同步计数器内部，各个触发器都受同一时钟脉冲——输入计数脉冲的控制，因此，它们状态的更新几乎是同时的，故被称为“同步计数器”。例：三位二进制同步加法计数器。三位二进制同步加法计数器Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&计数脉冲CP1用计数方法同步二进制计数器分析步骤:1.先列写控制端的

3、逻辑表达式：J2=K2=Q1Q0J1=K1=Q0J0=K0=1Q0：来一个CP，它就翻转一次；Q1：当Q0＝1时，它可翻转一次；Q2：只有当Q1Q0＝11时，它才能翻转一次。三位二进制同步加法计数器Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&计数脉冲CP2.再列写状态转换表，分析其状态转换过程。20010011110101000000011001301000001101140111111111005100000011101610100111111071100000111118111111111000CPQ2Q1Q0J2＝K2＝J1＝K1＝J0＝1K0＝1Q2Q1Q0

4、Q1Q0Q1Q0Q0Q0原状态控制端下状态,,,CPQ0Q1Q23.还可以用波形图显示状态转换表。思考题：试用D触发器设计一个M=8的二进制同步加法计数器电路。Q0的输出的波形的频率是CP的1/2。Q1的输出的波形的频率是CP的1/4。Q2的输出的波形的频率是CP的1/8。二分频四分频八分频2用移位寄存器构成同步二进制计数器环形计数器结构特点即将FFn-1的输出Qn-1接到FF0的输入端D0。工作原理根据起始状态设置的不同，在输入计数脉冲CP的作用下，环形计数器的有效状态可以循环移位一个1，也可以循环移位一个0。即当连续输入CP脉冲时，环形计数器中各个触发器的Q端，将轮流

5、地出现矩形脉冲。结构特点状态图即将FFn-1的输出Qn-1接到FF0的输入端D0。扭环形计数器能自启动的4位扭环形计数器3.4.2异步计数器异步计数器的特点：在异步计数器内部，有的触发器直接受输入计数脉冲控制，有的触发器则是把其它触发器的输出信号作为自己的时钟脉冲，因此各个触发器状态变换的时间先后不一，故被称为“异步计数器”。Q2D2Q1D1Q0D0Q2Q1Q0CP计数脉冲三位二进制异步加法计数器例：三位二进制异步加法计数器。Q0Q1Q221000101010101000101011011100000101作业：试画出三位二进制异步减法计数器的电路图，并分析其工作过程。异

6、步计数器优点：电路简单、可靠。异步计数器缺点：速度慢。Q2D2Q1D1Q0D0Q2Q1Q0CP计数脉冲三位二进制异步加法计数器选用4个CP上升沿触发的D触发器，分别用FF0、FF1、FF2、FF3表示。2、十进制异步计数器状态图输出方程：十进制异步加法计数器时序图时钟方程选择时钟脉冲的一个基本原则：在满足翻转要求的条件下，触发沿越少越好。中规模集成计数器及其应用同步四位二进制计数器74LS161返回74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，它可以灵活地运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能；同步四位二进制计数器74LS161图3-35

7、74LS161的外引线图状态输出图3-3674LS161的逻辑符号并行输入CP输入74LS161的功能表CP上升沿有效异步清0功能最优先同步并行置数CO=Q3Q2Q1Q0CTT任意进制计数器任意进制计数电路的构成1．反馈归零法(1)六进制的构成输出QC和QB经过与非门又返回74LS161的清零端,构成六进制计数器74LS161QCQDQAQB六进制74LS161QCQDQAQB十二进制与非门与非门2、反馈预置数法构成十进制计数器输出QD和QA经过与非门又返回74LS161的置数端,构成十进制计数器132546714121310