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总结二进制和二十进制加法计数器的功能.pdf

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太上有立德,其次有立功,其次有立言,虽久不废,此谓不朽。——《左传》

总结二进制和二十进制加法计数器的功能

1.异步二进制计数器

下图所示是由三个jk触发器组成的计数器。它的结构特点是:各级触发器

的时钟脉冲来源不同,除第一级cp由外加时钟脉冲控制外,其余各级的cp均

来自上一级的q输出端。所以,各触发器动作的时刻不一致,故称异步计数器。

图中各触发器的jk端均悬空,悬空相当于1态,各触发器的j=k=1,根据真值

表,都处于计数状态,即每来一个时钟脉冲,触发器输出状态翻转一次,各触发

器均在cp的下降沿到来时刻变化。下面分析它的工作过程。

设计数器原态为q2q1q0=000,第一个cp的负沿到达时,q0由0变为1,

由于q0端出现的是正跳变,所以q1、q2都不翻转,计数器状态变为

q2q1q0=001。当第二个cp负沿到达时,q0再次翻转,由1变为0,此时它

的负跳变使q1翻转,由0变成1,q2状态不变,此时计数器状态为

q2q1q0=010。依次分析,经过8个计数脉冲后,计数器又恢复到原态,完成

一个计数循环。其状态表见下表,波形图如图所示。

太上有立德,其次有立功,其次有立言,虽久不废,此谓不朽。——《左传》

从以上分析可以看出:一个触发器可以表示一位二进制数,两个触发器串联,

就有四种状态(22=4),可构成四进制计数器,n个触发器串联,则可组成2n

进制计数器。由波形图可见,q0波形的频率是cp波形频率的,q1的频率又

是q0频率的…,各级输出波形的频率均为前一级的二分频,所以,q2为cp

的八分频。计数器的计数顺序是从000到111,每经一个cp加1,所以叫加法

计数器。

*如何分析n进制计数器?

1.列出各位触发器的驱动方程,时钟方程。

2.设各位触发器的一种初始状态。(通常设全0)

3.求输入第一个cp触发脉冲下的状态。

4.再以刚刚得到的状态为“初始状态”,求输入第二个cp脉冲作用下的状

态。

5.如此重复做下去,几个脉冲过后,返回初始状态(通常设全0),就是几进

制。

注意:对于异步计数器,要兼顾时钟方程及触发器的边沿触发方式。

太上有立德,其次有立功,其次有立言,虽久不废,此谓不朽。——《左传》

2.十进制计数器

下图所示为同步十进制加法计数器。由逻辑图可知各触发器的输入端的逻辑

表达式为

设计数器的原态为q3q2q1q0=0000,下表为其状态表。

4.集成计数器

目前,计数器有多种产品可供选择。

74ls90是一种典型的集成异步计数器,可实现二—五—十进制计数。下图

所示是74ls90引脚排列图和逻辑功能示意图。

太上有立德,其次有立功,其次有立言,虽久不废,此谓不朽。——《左传》

下表为74ls90的功能表。由表可知74ls90具有下列功能:

(1)异步清零功能。当s9=s9as9b=0·时,若r0=r0ar0b=1·,则计数器

清零,与输入cp脉冲无关,这说明74ls90

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