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数字电路 第7章 常用集成时序逻辑器件和应用
第7章 常用集成时序逻辑器件及应用 ;7.1 集 成 计 数 器 ;表 7-1 常用TTL型MSI计数器 ;7.1.1 常用集成计数器功能分析 ;图 7-1 74LS90计数器
(a) 逻辑图; (b) 传统逻辑符号; (c) 结构框图 ; 74LS90的功能表如表7-2 所示。从表中看出,当R01R02=1, S91S92=0时,无论时钟如何,输出全部清0;而当S91S92=1时,无论时钟和清0信号R01、R02如何,输出就置9。这说明清0、置9都是异步操作,而且置9是优先的,所以称R01、R02为异步清0端,S91、S92为异步置9端。 ; 当满足R01R02=0、S91S92=0时电路才能执行计数操作,根据CP1、CP2的各种接法可以实现不同的计数功能。当计数脉冲从CP1输入,CP2不加信号时,QA端输出2分频信号,即实现二进制计数。当CP1不加信号,计数脉冲从CP2输入时,QD、 QC、QB实现五进制计数。实现十进制计数有两种接法。图7-2(a)是8421 BCD码接法,先模2计数,后模5计数,由QD、QC、 QB、QA 输出8421 BCD码,最高位QD作进位输出。图7-2(b)是5421 BCD码接法,先模5计数,后模2计数,由QA、QD、 QC、QB输出5421 BCD码,最高位QA作进位输出,波形对称。 两种接法的状态转换表(也称态序表)见表 7-3。 ;表 7-3 两种接法的态序表 ;图 7-2 74LS90构成十进制计数器的两种接法
(a) 8421 BCD码接法; (b) 5421 BCD码接法 ; 2. 同步集成计数器74161
74161是模24(四位二进制)同步计数器,具有计数、保持、 预置、清0功能,其逻辑电路及传统逻辑符号分别如图7-3(a)、 (b)所示。它由四个JK触发器和一些控制门组成,QD、 QC、QB、QA 是计数输出,QD 为最高位。74LS161与74161内部电路不同,但外部引脚图及功能表均相同。
OC为进位输出端,OC=QDQCQBQAT,仅当T=1且计数状态为1111时,OC才变高,并产生进位信号。 ;图 7-3 74161计数器
(a) 逻辑图; (b) 传统逻辑符号 ; CP为计数脉冲输入端,上升沿有效。
Cr为异步清0端,低电平有效,只要Cr=0,立即有QDQCQBQA=0000,与CP无关。
LD为同步预置端,低电平有效,当Cr=1,LD=0,在CP上升沿来到时,才能将预置输入端D、C、B、A的数据送至输出端,即QDQCQBQA=DCBA。
P、T为计数器允许控制端,高电平有效,只有当Cr=LD=1, PT=1,在CP作用下计数器才能正常计数。当P、T中有一个为低时,各触发器的J、K端均为0,从而使计数器处于保持状态。P、T的区别是T影响进位输出OC,而P则不影响OC。 ;表7-4 74161功能表 ;图 7-4 74161 时序图 ;3. 十进制可逆集成计数器74LS192 ;表 7-5 74LS192功能表 ; ① 该器件为双时钟工作方式,CP+是加计数时钟输入,CP-是减计数时钟输入,均为上升沿触发,采用8421 BCD码计数。
② Cr为异步清0端,高电平有效。
③ LD为异步预置控制端,低电平有效,当Cr=0、LD=0时预置输入端D、C、B、A的数据送至输出端,即QDQCQBQA=DCBA。
④ 进位输出和借位输出是分开的。
OC为进位输出,加法计数时,进入1001状态后有负脉冲输出,脉宽为一个时钟周期。
OB为借位输出,减法计数时,进入0000状态后有负脉冲输出,脉宽为一个时钟周期。 ;4. 二进制可逆集成计数器74LS169 ; 74LS169的特点如下:
① 该器件为加减控制型的可逆计数器,U/D=1时进行加法计数,U/D=0时进行减法计数。模为16,时钟上升沿触发。
② LD为同步预置控制端,低电平有效。
③ 没有清0端, 因此清0靠预置来实现。
④ 进位和借位输出都从同一输出端OC输出。当加法计数进入1111后,OC端有负脉冲输出,当减法计数进入0000后,OC端有负脉冲输出。输出的负脉冲与时钟上升沿同步,宽度为一个时钟周期。
⑤ P、T为计数允许端,低电平有效。只有当LD=1,P=T=0, 在CP作用下计数器才能正常工作,否则保持原状态不变。 ;图 7-7 74LS169时序工作波形图 ;7.1.2 集成计数
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