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数字逻辑第六章(2010)


74161的功能表
__
________
CP
φ
RD
0 1
LOAD φ
ENP φ
φ
ENT
工作状态 置零 预置数 保持 保持(但C=0) 计数
φ
φ
0 1 1 1
φ
1 1 1
0
φ
1 0 1
φ
1
当 R D = LOAD =1,ENP=ENT=1时,工作在计数 状态,当出现1111状态时C=1,电路从1111状态返 回0000状态,C端从高电平跳变至低电平。可以利用 C端输出的高电平或下降沿作为进位输出信号。 74LS160(十进制)在内部电路结构形式上与 74161有些区别,但外部引线的配置、引脚排列和功 能均相同。
φ
φ
0 1 1 1
φ
φ
φ
1 1 1
0
φ
1 0 1
1
当 R D =0时所有触发器将同时被置零,置零操作不 受其他输入端状态的影响,与时钟的边沿有否无关, 所以是异步置零(复位)。 当 R D=1 、 LOAD =0时,电路工作在预置数状态, 并在上升沿出现时实现预置,该计数器实现的是同步 预置。
74161的功能表
A
B
C
D
SD
& SD
RD
RD
RD
RD
&
&
CK A
R0 (1) R0 ( 2 )
CK B
R9 (1) R9 ( 2 )
5.两个置0输入端:R0(1)和R0(2),当两个置0输入端都 是高电平时,计数器进入0000的状态(异步置0,R9(1) 和R9(2)中应有一个为0)。 6.两个置9输入端:R9(1)和R9(2),当两个置9输入端都 是高电位时,计数器进入1001的状态(异步置9, R0(1)和R0(2)中应有一个为0)。
RD
LOAD
7 4 1 6 1 时 序 图
Vcc RCO Q0 Q1 Q2 Q3 ET LD
16 15 14 13 12 11 10 9
74161
1
2
3
4
5
6
7
8
RD CP D0 D1 D2 D3 EP GND
此引脚图选自其他资料, 引脚的端子名称不同
(2)74LS192:可预置十进制可逆计数器 74LS192计数的编码采用8421码,计数循环是0000~ 1001。 采用双时钟方式的可逆计数器。当外部时钟接到CKUP 时进行加计数,接到CKDW时进行减计数。
RD 为异步清零
(复位)端; ENP和ENT为 工作状态控制端。
D0 G5 & D1
CP
Q0
&
& 1K
G9
FF1
G10G17 &
≥1
& 1J
C1 R
Q1
&
& 1K
1
G2
G11
计数脉冲
G6 & G3 G7 &
& G12G18
≥1
FF2
& 1J
C1 R
Q2
D2
&
& 1K G13 FF3 & 1J
C1 R
_________
CKUP CKDW LOAD
CLR
D
C
φ
B
φ
A φ
QD
QC
QB
QA
φ
φ
φ
φ
φ
φ
φ

φ
φ
φ
φ
φ
φ
φ φ
φ
φ
φ
74LS192的进位/借位输出是分开的,进位输出 是 CO ,加法计数进入状态1001后产生一个时钟周 期宽度的负脉冲输出。借位输出是 BO ,减法计数 进入状态0000后产生一个时钟周期宽度的负脉冲输 出。进位、借位的特性没有在功能表中表示出来, 因此许多手册中还需要对功能进行文字性的描述。
(2)预置功能 多数计数器都具有预置功能。计数器有一个预制控制 端, LOAD ,低电平有效。当 LOAD =0时,计数器 将预置信号加到每个触发器。预置方式分为同步预置 和异步预置。 异步预置:异步预置类似于触发器的异步复位/置位, 只要预置控制信号 有效,就立即实现预置,每 LOAD 个触发器的输出等于它的预置值。 同步预置:同步预置要求预置控制信号 LOAD 必须有 效,但是预置信号有效后,并不立即实现预置,而是 要到下一次有效时钟边沿到来时,才实现预置功能。 即:预置要和时钟同步。
第六章 中规模时序集成电路及应用
(介绍中规模集成计数器及移位寄存器功能及应用)
6.1中规模异步计数器
为了适应不同用途的需要,达到多功能的目的,中规 模异步计数器通常采用组合式的结构形式,即由两个 独立的计数器来构成整个的计数器芯片。 74LS90: 内部 结构 通常 可由 手册 给出
CK A
QA
QB
__
________
CP
φ
RD
0 1
LOAD φ
ENP φ
φ
ENT
工作状态 置零 预置数 保持 保持(但C=0) 计数
φ
φ
0 1 1 1
φ
1 1 1
0
φ
1 0 1
φ
1
当 R D = LOAD =1,ENP=0,ENT=1时,即使有 CP信号到达,但它们保持原来的状态不变,同时C 的状态也得到保持。 如果ENT=0,则ENP不论为何状态,计数器的状态 也将保持不变,但这时进位输出C等于0。
RD
1
& G14 G19
≥1
Q3
D3 ENP
ENT
&
G4 &
& 1K G15 G 20 &
C
D0
ENP
D1
D2
D3
C
____
ENT
CP CP
74161
________
LOAD
RD
Q0
Q1
Q2
Q3
74161简化符号
74161的功能表
__
________
CP
φ
RD
0 1
LOAD φ
ENP φ
ENT
工作状态 清零 预置数 保持 保持(但C=0) 计数
6.2中规模同步计数器
同步计数器种类多,功能多,应用方式多: (1)计数方式 通过选择不同时钟输入端或控制加减输入端 ,计数 方式可以是加计数,也可以是减计数。称为可逆计数 器(加/减计数器)。 U 加减控制方式: U / D =1时实现加计数, / D =0时实现 减计数。 双时钟方式:两个外部时钟输入端:CP+(CKUP)和 CP-(CKDW),当外部时钟从CP+端输入时,实现加法 计数;当外部时钟从CP-输入时,实现减法计数。没有 接外部时钟的时钟端,应该根据器件的要求接0或者接 1。
(5)计数控制 中规模计数器一般都有两个计数控制输入:ENP和 ENT(或 ENP ENT )。可以通过这两个输入来控制 计数是否进行。另外,ENT或 ENT 还可以控制是 否产生进位,只有当其有效时,计数器才能在一定状 态下产生进位。
LOAD
G1 1
& G 8 G16
≥1
FF0
& 1J
C1 R
≥1
FF2
& 1J
C1 R
Q2
LOAD 为预置数控
D2
&
& 1K G13 FF3 & 1J
C1 R
RD
1
制端; D0~D3,为数据 输入端; C为进位输出端。
& G14 G19
≥1
Q3
D3 ENP
ENT
&
G4 &
& 1K G15 G 20 &
C
LOAD
G1 1
& G 8 G16
≥1
FF0
& 1J
C1 R
_________
(15)
_______
ENT ______ ENP CLK
RCO
A B
C
D
(3) (4) (5) (6)
1.7D
[1] [2] [4] [8]
(14) (13) (12) (11)
QA QB
LOAD ___ U/D ______ ENT ______ ENP CLK A B C D
& &
÷5
÷2
时钟 CKB CKA (下降沿触发 下降沿触发) 下降沿触发
R 0(1) R 0(2) R 9(1) R 9(2)
CK A
& &
R 0(1) R 0(2) R 9(1) R 9(2)
QA
QA
CK B
QB QC QD
CK A CK B
QB QC QD
74LS90的符号
简化的符号,(习 惯的画法)
_______
RCO
QA QB QC QD
QC
QD
74LS169的功能表
______
______
___
_________
ENP
ENT
U/ D
φ
φ
LOAD
CLK
φ
QD
QC
QB
QA
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 LOAD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RCO输出。当加法计数 进入1111后,RCO端有负脉冲输出,当减法计数进入0000后, RCO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 ENP 、 ENT 为 计 数 允 许 端 , 低 电 平 有 效 。 只 有 当 LOAD=1,ENP=ENT=0, 在CP作用下计数器才能正常工作, 否则保持原状态不变。
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