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1、三、任意进制计数器的构成方法,用已有的N进制芯片，组成M进制计数器，是常用的方法。,选取N进制计数器中的M个状态，构成一个有效循环，即：构成一个M进制计数器。,思路：在顺序计数过程中，跳越（N M）个状态。其设计方法有：置零法（置“0”法）和 置数法。,置零法,置数法,清零法,利用RD端（高电平有效OR低电平有效）,(a) 异步置“0”法,(b) 同步置“0”,1）反馈状态（构成M进制计数器） 有两种: (a) 异步置“0”法：用M来写。 (b) 同步置“0”法：用M 1来写。,1、NM,74160的功能表(74163为同步置0方式),例 试用74163用清0法，设计M=6的计数器。,解：74
2、163为同步置0方式，起跳状态为S5， 即：(0101)2。电路图如下所示：,1）同步置零法,异步置零法,例：将十进制的74160接成六进制计数器,2）异步置零法,可靠置“0”电路, 置数法 (利用置数控制端，并行输入数据),用预置数法构成M的计数器时,通常采用置最小数法,利用MSI计数器的进位输出端QCC作为预置控制信号接置数端上。,1) 置最小数,同步预置,异步预置,置最小数法（进位保留） 74161为同步预置例试用74161 用置最小数法实现M=12的计数器。,预置零法（进位不保留）,例试用74161 用预置零数法实现M=6的计数器。,跳过状态,起跳状态,解 最小数=N-M=16-12=
3、4,解 反馈状态 M-1=5,1) 置最小数,2) 置最大数（不常用）,预置数为计数器的工作循环中的最大值的预置法称为置最大数法。,同步：利用数M2预置,异步：利用数M1预置。,置最大数法例用74161 用置最大数法实现M=12的计数器。,跳过状态,起跳状态,时，可使LD成为死循环的原因是：,解 起跳状态M-2=10,74161为同步预置,例74LS161 采用反馈预置法组成十进制计数器,预置法(同步预置),作业74LS161 采用反馈用清“0”法组成十进制计数器（注意161是用同步还是异步清“0”）异步清 0 法,虚线构成的循环用(10-6)置9,实线构成的循环（用5置“0”）,(a)置入0
4、000 (b)置入1001,160为同步置数,模为6的计数器,2）置数法,当所要求设计的计数器的模值M超过原MSI计数器的模值N时，1)应首先把多个计数器级联，2)然后将级联后的计数器采用整体清零或置数的方式构成M进制的计数器。,2. N M,计数器级联的基本方法有两种：同步级联和异步级联, M可分解：M=N1N2,先用前面的方法分别接成N1和N2两个计数器。,M不可分解,1）采用整体置零和整体置数法：2）先用两片接成 M M 的计数器3）然后再采用置零或置数的方法,a.并行进位方式：用同一个CLK，低位片的进位输出作为高位片的计数控制信号（如74160的EP和ET）b.串行进位方式：低位片的
5、进位输出作为高位片的CLK，两片始终同时处于计数状态,级联方式（N1和N2间的连接有两种方式）：, 异步级联（串行进位方式）, 同步级联（并行进位方式）,M=100,M=100,同步,例：用两片74160接成一百进制计数器,并行进位法,串行进位法,为何用非门？,例,试用两片74LS160构成百进制计数器。,2、连接方式与特点,1）异步CP方式。低位的进位信号是高位的时钟。,2）两片的EP、ET恒为1，都处于计数状态。,3、进制 M,M = 1010 = 100,高位的C 端是此计数器的进位输出端，进位信号为Y=1。,高位、低位各自能输出10个稳定状态：,1、连接线路,为何用非门？,例 两片之间
6、用非门连接的原理,74LS160是CP作用的计数器，若片间连接不用非门，则：,第9个CP过后，电路输出（1 ，1001），出错。,若用非门连接，则正常输出。,例,电路如图，试分析电路为几进制计数器，两片之间是几进制。,解：,1、连接方式与特点,异步CP方式。（1）片Y端的进位信号是（2）片的时钟。,（1）片是10进制，,当两片计数到0001、0010状态时，电路整体清零。,Y 端是此计数器的进位输出端，进位信号为Y=0。,（即：两片之间是10进制）。,0 0 0 1,0 0 1 0,M = 10 + 2 = 12 。, M可分解：M=N1N2,161为同步预置数,举例:用两片74161设计一个
7、M=56的计数器。,解：用预置“0”法，M=N1N2=87=56 即： N1 = 8 ， N2= 7,M不可分解采用整体置零和整体置数法：先用两片接成 M M 的计数器然后再采用置零或置数的方法,例：用74160接成二十九进制,整体置零（异步）,例：用74160接成二十九进制（BCD码）,用两片CT74LS161级联成1616进制同步加法计数器,低位片,高位片,在计到1111以前，CO10，高位片保持原状态不变,在计到1111时，CO11，高位片在下一个CP加一, 再用脉冲反馈法,例：用两片74LS161级联成五十进制计数器,0010,0011,十进制数50对应的二进制数为0011 0010,
8、模 60 计数器逻辑图(a) 大模分解法； (b) 整体置 0 法； (c) OC整体置数法,例 试用74LS290用置0法设计M=7的计数器。,先构成8421BCD码的10进制计数器；CP1与Q0连接再用脉冲反馈法，令R0BQ2Q1Q0实现。当计数器出现0111状态时，计数器迅速复位到0000状态，然后又开始从0000状态计数，从而实现00000110七进制计数。 74LS290为异步置0方式,两片74LS90按异步级联方式组成的 1010=100进制计数器。,100进制计数器,例：利用两片74LS290构成23进制加法计数器。,先将两片接成8421BCD码十进制的CT74LS290级联组成
9、1010=100进制异步加法计数器。,再将状态“0010 0011”通过反馈与门输出至异步置0端，从而实现23进制计数器。,四、移位寄存器型计数器1. 环形计数器,Q0Q1Q2Q3,CP,状态转移路线,有效循环,无效循环,无自启动特性的环型计数器，如何让其能自启动？,典型移位计数器, 有自启动特性的环型计数器,特点：每个时钟周期只有一个输出端为1（或0）。 不需译码电路。 具有自启动特性，消除了无效循环。,2. 扭环形计数器,（2）扭环形计数器,(D0=Q3),序列信号发生器的设计,反馈移位型序列信号发生器,计数型序列码发生器,根据序列信号长度M，确定移存器位数n。确定移存器的M个独立状态。根
10、据M个状态列出移存器的状态表和反馈函数表，求出反馈函数F（DIR或DIL）。检查自启动性能。画逻辑图。,根据序列信号长度M，设计模M计数器，状态自定。按计数器的状态转移关系和序列码的要求设计组合输出网络。,反馈函数表,DIR,反馈移位型序列信号发生器,例：设计一个产生100111序列的反馈移位型序列信号发生器。,解： 确定移存器位数n，因M=6，故n3。,确定移存器的6个独立状态1001、0011、0111、 1111、1110、1100。, 列 移存器的状态表和反馈函数表，求出反馈函数,检查自启动性能。,画逻辑电路。,采用3个状态时，现态（111）有两个次态，不可能，所以采用4个状态,DIR
11、的K图和移存器状态图,DIR,修正后的DIR的K图和移存器状态图,DIR,1）反馈网络采用SSI门,2）反馈网络采用MSI器件,例：用一片74LS194、一片3-8译码器和与非门，设计一个能同时产生两组序列码的双序列码发器，要求两组代码分别是：Z1110101， Z2010110。,解： 用74LS194设计一个能自 启动的模6扭环计数器。, 列出组合输出电路 的真值表。,模6计数器,计数型序列码发生器, 用一片3-8译码器和与非门实现组合输出网络。 画出逻辑电路。,逻辑电路,作业：用一片74LS194、一片双4选一选择器和适当门实现上例,例计数器+译码器顺序节拍脉冲发生器,控制138输出低电平的时间,考虑如果不加非门译码器输出有何变化？,发生的序列：00010111,例计数器+数据选择器序列脉冲发生器,【例】用74161实现模7计数器。,模 7 计数器的四种实现方法:,异步清 0 法,同步置0法,选用 00000110 共七个状态,OC置数法,选用10011111共七个状态,中间任意状态计数,选用 00101000 共七个状态,
