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啥是计数器?计数器有哪些功用?计数器的剖析进程

2017-05-04 05:04分类:电工考证知识 阅读:

 

计数器是最底子的时序电路,它不只能够用来核算输入脉冲的个数,还可作为数字体系中的分频、守时电路,用处恰当广泛。
计数器有多种分类办法,按其计数功用可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器;按数制可分为二进制计数器和非二进制计数器(如十进制计数器);按计数器中各触发器状况更新状况不一样可分为同步计数器和异步计数器等。
计数器的剖析可按下述进程进行:
(1)首要依据电路定出各触发器的输入驱动方程。
(2)第二步有两种办法可供挑选:一是将各触发器的输入驱动方程代入到触发器的特性方程,写出各个触发器的次态Qn+1的状况方程;二是将各触发器的输出Qn状况代入到驱动方程,当(n+1)个时钟脉冲到来后,依据触发器的真值表,断定各触发器的Qn+1状况。这两种办法能够挑选其一。
1.异步二进制计数器
下图所示是由三个JK触发器构成的计数器。它的构造特征是:各级触发器的时钟脉冲来历不一样,除榜首级CP由外加时钟脉冲操控外,别的各级的CP均来自上一级的Q输出端,所以,各触发器动作的时间不一同,故称异步计数器。图中各触发器的JK端均悬空,悬空恰当于1态,各触发器的J=K=1,依据真值表,都处于计数状况,即每来一个时钟脉冲,触发器输出状况翻转一次,各触发器均在CP的降低沿到来时间改动。下面剖析它的作业进程。

方案数器原态为Q2Q1Q0=000,榜首个CP的负沿抵达时,Q0由0变为1,因为Q0端呈现的是正跳变,所以Q1、Q2都不翻转,计数器状况变为Q2Q1Q0=001。当第二个CP负沿抵达时,Q0再次翻转,由1变为0,此刻它的负跳变使Q1翻转,由0成为1,Q2状况不变,此刻计数器状况为Q2Q1Q0=0十。顺次剖析,通过8个计数脉冲后,计数器又康复到原态,结束一个计数循环。其状况表见下表,波形图如图所示。

从以上剖析能够看出:一个触发器能够标明一位二进制数,两个触发器串联,就有四种状况(22=4),可构成四进制计数器,n个触发器串联,则可构成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。计数器的计数次第是从000到111,每经一个CP加1,所以叫加法计数器。
*怎么剖析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况。(通常设全0)
3. 求输入榜首个CP触发脉冲下的状况。
4. 再以刚刚得到的状况为“初始状况”,求输入第二个CP脉冲效果下的状况。
5. 如此重复做下去,几个脉冲往后,回来初始状况(通常设全0),便是几进制。
留心:关于异步计数器,要统筹时钟方程及触发器的边际触发办法。
2.十进制计数器
下图所示为同步十进制加法计数器电路图。由逻辑图可知各触发器的输入端的逻辑表达式为

方案数器的原态为Q3Q2Q1Q0=0000,下表为其状况表。

4.集成计数器
如今,计数器有多种集成电路商品可供挑选。
74LS90是一种典型的集成异步计数器,可结束二—五—十进制计数。下图所示是74LS90引脚摆放图和逻辑功用暗示图。

下表为74LS90的功用表。由表可知74LS90具有下列功用:
(1)异步清零功用。当S9 =S9A·S9B=0时,若R0 =R0A·R0B=1 ,则计数器清零,与输入CP脉冲无关,这阐明74LS90是异步清零的。
(2)异步置9功用。S9 =S9A·S9B=1 ,计数器置9,即被置成十01状况,与CP无关,也是异步进行的,而且其优先等级高于R0。
(3)异步计数功用。当S9 =S9A·S9B=01 时,且 R0 =R0A·R0B=0 时,计数器进行异步计数。有4种底子状况:
①若将输入时钟脉冲CP加在CP0端,且把Q0与CP1联接起来,则电路将对CP脉冲依照8421码进行异步加法计数。
②若将CP加在CP0端,而CP1接低电平0,则计数器中F0作业,F1、F2、F3不作业,电路构成1位二进制计数器。
③假定只将CP加在CP1端,CP0接0,则计数器中F0不作业,F1、F2、F3作业,且构成五进制异步计数器。
④假定将CP加在CP1端,且把Q3与CP0联接起来,尽管电路依然是十进制异步计数器,但计数规矩不再是8421码,而是5421码。
集成异步计数器74LS90的功用表

下图所示是把两片74LS90级联起来构成的十0进制(2位十进制)计数器。

图 由74LS90构成的十0进制计数器

如下图所示是把两片74LS90级联起来构成的60进制计数器。而下页图所示是用两片74LS90级联起来构成十0进制计数器后,再用归零法构成的64进制计数器。

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