例5
用可逆计数器74LS191实现12归1计数
①异步置数，LD低有效。 ②使能控制端S，S=1 保持；S=0，计数 ③加/减控制端（D/U），(=0加计数,=1减计数) ④进/借位输出端Co/Bo，当加计数到15,或减计数 到0时,Co/Bo=1。
讲解：1.用1片74191加1个D触发器 实现12归1电路。 思考：2.用2片74191设计12归1电路。
D1n= Q1n+1
(c) Q1n+1
(d) Q0n+1
DOn= Q0n+1
编码状态表 Q1n+1Q0n+1/Z1nZ0n Xn
Q1nQ0n 00 01 0 1
Q1nQ0n Xn 00 01 11 10
Q1nQ0n Xn 00 01 11 10
0 1 1 1
0 1
00/00 01/01 11/00 01/01
器和译码电路组成。
序列信号状态表：
15个计数状态
0 1
电路：
“1110”与非, 置0法构成15 进制计数器。
0
1
Q3Q2
Q1Q0
00
Байду номын сангаас
00 01 11 10 1
1 1
×
01
Y Q3Q2 Q2Q1 Q3Q0 Q1Q0
11 1 10
1 1
1
1
例4：用移位寄存器74LS194构成“1101”序列检测器
100
01/1 状态分配： QCQBQA 00/1
00/1
101
010
S0----000
S1----001 S2----010
10/1 110
10/1
011
S3----011
③电路
D L Q A Q B QC Q B QC Q A Q B QC Q B QC
S1S0=10—左移
思考：请检查自启动功能。
例2：用移位寄存器74LS194构成4位m序 列（111 1000 1001 1010）产生器。
解：
1111 1110 1100 1000 0001 0010 0100 1001 0011 0011
74194 1 1 1 0 1 QAQBQCQD SR A B C D SL
& 1 0
Z
1
CP
CLR
CP
S1 S0
X
当X依次输入1、1、0、1时，输出Z＝1；否则Z＝0。因此
Z表示检测到“1101”序列。 说明：最后一个1还可以作为下一组“1101”的第一个1，这称为 允许输入序列码重叠。这种序列检测称之为重叠型序列检测器。 思考：用74194设计一个 非重叠型序列检测器。 如输入为：00110110110100时， 输出为：00000100000100
状态分配：
QCQBQA S0----000
00/0
S1----001
S2----010 S3----011
01/1
01/1
S4----100
S5----101 S6----110
状态图
10/1 00/1
00/1 01/1 01/1
001
X1X0/Z
00/0 10/1 01/1 000 00/0 00/0
1D
C1
1≤
Q0
CP
机器人控制器电路
例8 用计数器74163实现图示状态图描述的同步时序 电路功能 。 选自《数字电路与系统设计》（邓元庆）
10/1
00/1 00/1 S2 S1 10/1 S0 00/0 S3 00/0 S6 X1X0/Z S4 01/1 00/1 S5 10/1 10/1 00/1 01/1
1 0 1
1 0 1 1 1 1
1
1
1
D触发器设计
D1n= Q1n+1
DOn= Q0n+1
(c) Q1n+1
(d) Q0n+1
X
& & 1 Q1 & 1D C1
Z1 Z0
1≤
Z1n = XnQ1n
D1n = XnQ1n + XnQ0n
Z0n = XnQ1n
D0n = XnQ1n + XnQ0n
Q1 Q0
例7 电路设计
选自《数字电路与系统设计》（邓元庆）
智能机器人能够识别并绕开障碍物，在充斥着
障碍物的环境里自由行走。它的前端有一个接触传
感器，当遇到障碍物时传感信号X=1，否则传感信
号X=0。它有两个控制信号Z1和Z0控制脚轮行走， Z1=1时控制机器人左转，Z0=1时控制机器人右转， Z1Z0=00时控制机器人直行。 机器人遇到障碍物时的转向规则是：若上一
进行置数，使QAQBQCQD＝1111。
例3. 计数译码型序列信号发生器
选自《电子线路设计· 实验· 测试》（谢自美）
设计以计数器161为核心，产生0001 0011 0101 111序列的信 号发生器。
分析： 15位序列码，对应15个状态， 故整个电路可用15进制计数 对 应 的 序 列 输 出
例6
用161实现12归1计数
Q20
选自《电子线路设计· 实验· 测试》（谢自美）
Q13 Q12Q11Q10
分析： ⒈两片161构成同步计数电路（⑵片高位、⑴片低位）， 由使能端控制级联计数。 ⒉161异步清零（⑴片有清零，⑵片无清零）， 同步置数（⑴片置1，⑵片置0） 。 ⒊计数到0 1001后，⑵片可以计数，再来CP，十位加1， 个位变为1010后立即清0。总计数值为1 0000。 ⒋计数到1 0010后，LD1＝LD2＝0，再来CP，⑵片置0， ⑴片置1。总计数值为0 0001。
1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0
移位状态分析: 15个独立状态,左移。
1101 1010 0101 1011 0111 1111
1111 1110 1100 1000 0001 0010 0100 1001 0011 0110 1101 1010 0101
1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0
状态图:
0001 0010 0100
1011 0111
1111
1001 0011 0110
0000
Q A Q B Q CQD 1000 1100 1110 1111 0111 1011
1101
1010 0101
序列输出
0 1
00/00 01/01 11/00 01/01
1
1
11
10
11/00
10/10
Q1nQ0n
(a) Z1n
Q1nQ0n
(b) Z0n
00/00 10/10
Xn 00 01 11 10
Xn 00 01 11 10
Z1n = XnQ1n Z0n = XnQ1n
Q1n+1 = XnQ1n + XnQ0n Q0n+1 = XnQ1n + XnQ0n
(d) Q0n+1
DOn= Q0n+1
编码状态表 Q1n+1Q0n+1/Z1nZ0n Xn
Q1nQ0n 00 01 0 1
Q1nQ0n Xn 00 01 11 10
Q1nQ0n Xn 00 01 11 10
0 1 1 1
0 1
00/00 01/01 11/00 01/01
1
1
11
10
11/00
10/10
=1
移位状态表:
态序 序列 QAQBQCQD 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 DL 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0
逻辑图：
RD QE QBQA
输出：QE QDQC QB QA
（对应 1 0011）
M=QE· QB (对应10010）
LD 0, 产 生CP
控制方程：
LD QDQB （对应 0 1010）
1、LD=QD· QB （1010）用置0法构成十进制计数，同时产生十位CP 信号。 2、M=QE· QB （1 0010）变加为减计数(M=0时:加;M=1时:减)。 下一个CP使个位减1。 3、RD=M· QA 在M＝1（1 0010）之后,个位减1→QA＝1→十位清0。
1
CP
CLR
CP
QAQBQCQD 74194 SR A B C D SL
S1 S0
1 0
DL QA QB
思考： ⑴添加自启动电路。
⑵只添加1个或非门可否实现自 启动。
序列输出
≥1
=1
1
CP
CLR
CP
QAQBQCQD 74194
SR A B C D SL
S1 S0
1
1 1 1 1
当194状态为：QAQBQCQD＝0000时，S1S0＝11，
编码状态表 Q1n+1Q0n+1/Z1nZ0n Xn
Q1nQ0n 00 01 0 1
Q1nQ0n Xn 00 01 11 10
Q1nQ0n Xn 00 01 11 10
0 1 1 1
0 1
00/00 01/01 11/00 01/01