电子技术基础--数字电子技术第5章.ppt

图5-14 减法计数器的时序图 由状态图可以看出，减法计数器的计数特点与加法计数器相反：每输入1个CP脉冲，Q2Q1Q0的状态数减1，当输入8个CP后，Q2Q1Q0减小到0，完成1个计数周期。  由时序图可以看出，除最低位触发器FF0受CP的下降沿直接触发外，其它高位触发器均受低一位的Q下降沿（即Q的上升沿）触发。同样，减法计数器也具有分频功能。 表5-4 减法计数器的状态表 2）N进制计数器 除了二进制计数器之外，数字系统还需用其它进制的计数器， 如十进制等。如何用仅有两种状态的触发器形成N进制计数器呢？前面讨论二进制计数器时我们提到，如将3位二进制计数器看成是1位，以最高位（Q2）输出，则它就是1位八进制计数器，它有从000到111八个状态，逢8进1。 例5-3 分析图5-15所示的十进制同步计数器。 图5-15 十进制同步计数器 解 该计数器由四个JK触发器组成同步结构，CP0=CP1=CP2=CP3=CP，各触发器输入端J、 K驱动方程如下： 将上述驱动方程代入JK触发器的特性方程，得到状态方程如下： 表5-5 十进制同步计数器状态表 2. 计数器的分类 计数器的种类很多， 特点各异， 可按如下几种情况进行分类。 按计数体制分： 二进制和非二进制计数器。  按计数增减分： 加法计数器、 减法计数器和可加可减的可逆计数器。  按触发器翻转次序分： 同步计数器和异步计数器。  按计数集成度分：小规模集成计数器和中规模集成计数器。由若干个集成触发器和门电路经外部连接而成的计数器为小规模集成计数器，而将整个计数器集成在一块硅片上，具有完善的计数功能，并能扩展使用的计数器为中规模集成计数器。 5.3.2 集成计数器 1. 集成异步计数器 表5-6 异步计数器芯片 下面以二—五—十进制异步计数器（74LS290）为例作介绍。 74LS290也称集成十进制异步计数器，如图5-16所示。 它由4个负边沿JK触发器组成，2个与非门作置0和置9控制门。其中，S91、S92称为直接置9端，R01、R02称为直接置0端，CP0、CP1为计数脉冲输入端，Q3Q2Q1Q0为输出端。 图5-16 异步二进制计数器74LS290 (a) 逻辑图; (b) 逻辑符号; (c) 外引线图 图5-16 异步二进制计数器74LS290 (a) 逻辑图; (b) 逻辑符号; (c) 外引线图 74LS290内部分为二进制和五进制计数器两个独立的部分。 其中二进制计数器从CP0输入计数脉冲，从Q0端输出；五进制计数器从CP1输入计数脉冲，从Q3Q2Q1端输出。这两部分既可单独使用， 也可连接起来使用构成十进制计数器，所以称“二—五—十进制计数器”， 其功能见表5-7。 表5-7 74290的功能表 1) 异步清零 当R01、R02全为高电平，S91、S92中至少有一个低电平时， 不论其它输入状态如何，计数器输出Q3Q2Q1Q0=0000，故又称异步清零功能或复位功能。  2） 异步置9 当S91、S92全为高电平时，不论其他输入状态如何，Q3Q2Q1Q0=1001，故又称异步置9功能。 3) 计数功能 当R01、R02及S91、S92不全为1时，输入计数脉冲CP时开始计数。  （1） 二进制、 五进制计数：当由CP0输入计数脉冲CP时， Q0为CP0的二进制计数输出；当由CP1输入计数脉冲CP时，Q3为CP1的五进制计数输出。  （2） 十进制计数：若将Q0与CP1连接，计数脉冲CP由CP0 输入，则先进行二进制计数，再进行五进制计数，这样即组成标准的8421码十进制计数器，这种计数方式最为常用；若将Q3与CP0连接，计数脉冲CP由CP1输入，则先进行五进制计数，再进行二进制计数， 即组成5421码十进制计数器。 2. 集成同步计数器 表5-8 同步计数器芯片 图5-17 同步二进制计数器74161 (a) 逻辑图； (b) 逻辑符号； (c) 外引线图 表5-9 74161的功能表 1) 异步清零 当RD=0时，无论其它输入端如何，均可实现4个触发器全部清零。清零后，RD端应接高电平，以不妨碍计数器正常计数工作。  2) 同步并行置数 74161具有并行输入数据功能，这项功能是由LD端控制的。当LD=0时，在CP上升沿的作用下，