十進(jìn)制計數(shù)器課件

數(shù)字時鐘項(xiàng)目的設(shè)計任務(wù)每個團(tuán)隊要設(shè)計一個可顯示時、分、秒的數(shù)字時鐘，利用multisim仿真軟件獨(dú)立完成“硬件電路”的設(shè)計，并通過仿真得到論證；結(jié)合電子CAD軟件獨(dú)立設(shè)計、制作數(shù)字時鐘PCB板，然后再在電子實(shí)訓(xùn)室中進(jìn)行硬件電路的裝接與調(diào)試，設(shè)計出真正的計數(shù)器為止。項(xiàng)目設(shè)計任務(wù)書完成產(chǎn)品制作的準(zhǔn)備工作

——計數(shù)器的應(yīng)用

任務(wù)一簡單二進(jìn)制計數(shù)器應(yīng)用

任務(wù)二簡單十進(jìn)制計數(shù)器應(yīng)用任務(wù)三設(shè)計制作復(fù)雜進(jìn)制計數(shù)器任務(wù)四在虛擬實(shí)驗(yàn)室完成數(shù)字時鐘設(shè)計與仿真本次課重點(diǎn)集成計數(shù)器74160、74162的應(yīng)用（掌握）利用集成計數(shù)器74160/1/2/3設(shè)計不同進(jìn)制的計數(shù)器本次課任務(wù)任務(wù)二

簡單十進(jìn)制計數(shù)器應(yīng)用任務(wù)三設(shè)計制作復(fù)雜進(jìn)制計數(shù)器

子任務(wù)1、總結(jié)74160的功能表；子任務(wù)2、利用74LS160設(shè)計制作不同進(jìn)制的計數(shù)器

。任務(wù)二：十進(jìn)制計數(shù)器實(shí)現(xiàn)10進(jìn)制計數(shù)器的工作原理：4位二進(jìn)制加法計數(shù)器從0000到1001計數(shù)。當(dāng)?shù)谑畟€計數(shù)脈沖CP到來后，計數(shù)器變?yōu)?010狀態(tài)瞬間，要求計數(shù)器返回到0000。當(dāng)計數(shù)器變?yōu)?000狀態(tài)后，RD又迅速由0變?yōu)?狀態(tài)，清零信號消失，可以重新開始計數(shù)。計數(shù)器十進(jìn)制計數(shù)器8421碼十進(jìn)制加法計數(shù)器計數(shù)規(guī)律Q0Q1Q2Q3計數(shù)器狀態(tài)計數(shù)順序10019000181110701106101050010411003010021000100001000000十進(jìn)制計數(shù)器一、集成十進(jìn)制同步加法計數(shù)器74160和74162集成十進(jìn)制同步加法計數(shù)器74160的引腳排列圖、邏輯功能示意圖與74161相同，不同的是，74160是十進(jìn)制同步加法計數(shù)器，而74161是4位二進(jìn)制（16進(jìn)制）同步加法計數(shù)器。此外，74160和74162的區(qū)別是，74160采用的是異步清零方式，而74162采用的是同步清零方式。十進(jìn)制計數(shù)器74LS160CPQ0Q1Q2Q3COD074LS162CTTCTPCRLDD1D2D3CRLD1.74160和

74162的功能圖正如“161”與“163”一樣，“160”與“162”的差別是：“160”為異步置

0，“162”為同步置

0

；“160”與“162”的管腳以及其他功能完全相同。十進(jìn)制計數(shù)器

CT74LS160(162)與CT74LS161(163)有何不同？十進(jìn)制計數(shù)器

74LS160(162)與二進(jìn)制計數(shù)器

74LS161(163)

比較

74LS160CPQ0Q1Q2Q3COD074LS162CTTCTPCRLDD1D2D3CRLD74LS161CPQ0Q1Q2Q3COD074LS163CTTCTPCRLDD1D2D3CRLD◆邏輯符號形式一樣。

◆輸入端用法一樣。

◆“160(162)”輸出

1位8421BCD碼；

“161(163)”輸出4位二進(jìn)制數(shù)。十進(jìn)制計數(shù)器利用multisim仿真軟件演示集成十進(jìn)制同步加法計數(shù)器74LS160

的各引腳功能，解決如下問題（子任務(wù)1）：1、熟悉并掌握74160的各個引腳功能2、總結(jié)74160的狀態(tài)表（1分）3、總結(jié)74160的時序圖（2分）4、總結(jié)74160的功能表（2分）十進(jìn)制計數(shù)器？？1、74LS160(162)的狀態(tài)表

00001010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計數(shù)器狀態(tài)計數(shù)順序00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計數(shù)器狀態(tài)計數(shù)順序74LS161(163)的計數(shù)態(tài)序表

2、74160的時序波形圖設(shè)初態(tài)為Q3Q2Q1Q0=0000。3、總結(jié)74160的功能表清零CPCRLDCTPCTT

邏輯功能×

0×

×

×置數(shù)計數(shù)保持保持1111↑↑10×××110××11×0[例3]

試用74LS160構(gòu)成七進(jìn)制計數(shù)器。解：①寫出SN

的二進(jìn)制代碼②寫出反饋置數(shù)函數(shù)③畫電路圖S7

=0111CR=Q2Q1Q0方法之一：利用異步清0

功能實(shí)現(xiàn)。74LS160Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3CP1&1××××二、集成計數(shù)器74160和74162的應(yīng)用方法之二：利用同步置數(shù)功能實(shí)現(xiàn)。①寫出S7-1

的二進(jìn)制代碼②寫出反饋置數(shù)函數(shù)③畫電路圖S7-1=S6=0110LD=Q2Q1CT74LS160Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3CP1&1方案1：設(shè)計數(shù)器從Q3Q2Q1Q0=0000狀態(tài)開始計數(shù)，

因此，取D3D2D1D0=0000。方案2：用“160”的后七個狀態(tài)0011~1001實(shí)現(xiàn)七進(jìn)制計數(shù)。0000010110019000018011107001106010105000104011003001002010001000000COQ0Q1Q2Q3進(jìn)位輸出計數(shù)器狀態(tài)計數(shù)順序也可取

D3D2D1D0=0011LD=COCO=Q3Q0取

D3D2D1D0=0011LD=Q3Q0取D3D2D1D0=0011，LD=COCT74LS160Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3CP1111100方案2：用“160”的后七個狀態(tài)0011~1001實(shí)現(xiàn)七進(jìn)制計數(shù)。(1)利用74LS162設(shè)計實(shí)現(xiàn)七進(jìn)制計數(shù)器；（5分）(2)用

74LS160可以實(shí)現(xiàn)十二進(jìn)制計數(shù)器嗎？（1分）(3)用

74LS161能否實(shí)現(xiàn)十二進(jìn)制計數(shù)器？（1分）子任務(wù)2討論總結(jié)(1)利用同步置數(shù)功能構(gòu)成

N進(jìn)制計數(shù)器時，

74LS160~163的用法相同。利用清0功能構(gòu)成N進(jìn)制計數(shù)器時，需注意

74LS160(161)為異步清0，74LS162(163)為同步清0，因此確定反饋函數(shù)的計數(shù)狀態(tài)不同。(2)利用反饋清

0或反饋置數(shù)法只能實(shí)現(xiàn)模N小于

計數(shù)器模M

的N

進(jìn)制計數(shù)器。（3）74LS160(162)輸出的是8421BCD碼，其最大模為10。74LS161(163)輸出的是4位二進(jìn)制碼，其最大模為16。

1、利用多片74LS160/1/2/3設(shè)計制作復(fù)雜進(jìn)制計數(shù)器；N進(jìn)制計數(shù)器任務(wù)三：利用計數(shù)器的清零端和置數(shù)端實(shí)現(xiàn)歸零，從而構(gòu)成按自然態(tài)序進(jìn)行計數(shù)的N進(jìn)制計數(shù)器的方法。利用反饋法實(shí)現(xiàn)N進(jìn)制計數(shù)器計數(shù)的最大數(shù)目稱為計數(shù)器的“?！?，用

M

表示。

模也稱為計數(shù)長度或計數(shù)容量。

N進(jìn)制

計數(shù)器計數(shù)規(guī)律舉例具有5個獨(dú)立的狀態(tài)，計滿5個計數(shù)脈沖后，電路狀態(tài)自動進(jìn)入循環(huán)。故為五進(jìn)制計數(shù)器。Q0Q1Q2計數(shù)狀態(tài)計數(shù)順序000500141103010210010000假定已有的是M進(jìn)制計數(shù)器，而需要得到N進(jìn)制計數(shù)器。1.當(dāng)M=N時，直接采用現(xiàn)有的M進(jìn)制計數(shù)器；2.當(dāng)M>N時，用一片M進(jìn)制計數(shù)器反饋實(shí)現(xiàn)；3.當(dāng)M<N時，用多片M進(jìn)制計數(shù)器串接級聯(lián)加反饋實(shí)現(xiàn)。一．當(dāng)M<N時：必須將多片計數(shù)器級聯(lián)。1）整體清“0”法或整體置數(shù)法基本思路：先將n片計數(shù)器級聯(lián)組成Mn（Mn>N）進(jìn)制計數(shù)器，計滿N個狀態(tài)后，采用整體清“0”或整體置數(shù)法實(shí)現(xiàn)M進(jìn)制計數(shù)器。2）分解法基本思路：將N=N1×N2×…Nn，其中N1、N2、…Nn均不大于M，則用n片計數(shù)器分別組成N1、N2、…Nn進(jìn)制的計數(shù)器，然后級聯(lián)即可構(gòu)成N進(jìn)制計數(shù)器。芯片級聯(lián)的方式：①串行進(jìn)位方式：以低位片的進(jìn)位輸出信號C作為高位片的時鐘輸入信號CP。②并行進(jìn)位方式：以低位片的進(jìn)位輸出信號C作為高位片的工作狀態(tài)控制信號EP和ET。[例4]試用74160組成百進(jìn)制計數(shù)器。串行進(jìn)位方式（異步計數(shù)器）結(jié)合74160的功能表和時序圖解決如下問題：1、串行進(jìn)位的理論依據(jù)。2、確定哪個是個位計數(shù)器，哪個是十位計數(shù)器？（1分）3、級聯(lián)時為什么要加非門？（2分）74160

功能表并行進(jìn)位方式（同步計數(shù)器）結(jié)合74160的功能表和時序圖解決如下問題：1、并行進(jìn)位的理論依據(jù)。2、確定哪個是個位計數(shù)器，哪個是十位計數(shù)器？（1分）3、與串行進(jìn)位比較，級聯(lián)連線有哪些不同？（1分）將例4圖中的“160”換成“161”，則構(gòu)成幾進(jìn)制計數(shù)器？（2分）CPCOD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0低Q1低Q2低Q3低11CT74LS161

(低位)1××××COD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0高Q1高Q2高Q3高1CT74LS161

(高位)1××××計數(shù)輸入討論【設(shè)計】：試