第第 五五 章章 计计 数数 器器引入:电路中由两个与非门构成单脉冲发生器，计数器74LS161对 其产生的脉冲进行计数，计数结果送入字符译码器并驱动数码 管，使之显示单脉冲发生器产生的脉冲个数。 脉冲发生器 计数器显示0 01 10 01 10 01 10 01 10 0CPCPQ Q1 1Q Q2 2Q Q Q Q0 00 00 00 00 01 10 01 10 00 01 10 01 11 11 11 11 1图图5.25.2（b b）计数器各触发器的翻转不受同一个计数器各触发器的翻转不受同一个CP CP 脉冲控制。脉冲控制。异步异步计数器计数器计数器各触发器的翻转受同一个计数器各触发器的翻转受同一个CP CP 脉冲控制。脉冲控制。同步同步计数器计数器Q Q0 0Q Q1 1Q Q2 21. 计数器的基本原理5.1 5.1 计数器及其表示方法计数器及其表示方法2.分类 根据计数脉冲的输入方式不同可把计数器分为根据计数脉冲的输入方式不同可把计数器分为同步计数器同步计数器和和异步计数器异步计数器。 根据计数进制不同又可分为根据计数进制不同又可分为二进制二进制、十进制十进制和和任意进制计数器任意进制计数器。 根据计数过程中计数的增减不同又分为根据计数过程中计数的增减不同又分为加法计数加法计数、减法和可逆计数器减法和可逆计数器。 3. 3. 二进制计数器二进制计数器 若若n n=1=1，2 2，33，则，则N N=2=2，4 4，88，相应的计数器称为模，相应的计数器称为模2 2计计 数器，模数器，模4 4计数器和模计数器和模8 8计数器。计数器。计数器的位数计数器的位数n n：即由即由多少多少个触发器组成。（个触发器组成。（n n）计数器的模（计数容量）计数器的模（计数容量）：最大所能计数的值最大所能计数的值 N N=2=2n n三位二进制计数器三位二进制计数器同步二进制计数器74LS16174LS161集成计数器集成计数器 （2）74LS161功能表输 入输 出ET EP CP D0 D1 D2 D3Q0 Q1 Q2 Q30 1 0 d0 d1 d2 d3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 d0 d1 d2 d3 计 数 保 持 保 持（1）各引脚功能符号的意义：D D0 0 D D3 3：并行数据预置输入端：并行数据预置输入端 Q0Q3Q0Q3：数据输出端：数据输出端 ETET、EPEP：计数控制端：计数控制端 CPCP：时钟脉冲输入端（：时钟脉冲输入端（ ） C C：进位端：进位端：异步清除控制端（低电平：异步清除控制端（低电平 有效）有效）：置数控制端（低电平有效：置数控制端（低电平有效 ）74LS16174LS161状态图注 释74LS16174LS161是典型的是典型的4 4位二进制同步加法位二进制同步加法 计数器，异步清除。同于计数器，异步清除。同于7416174161。 请问它的模是几？请问它的模是几？ 、 、ETET和和EPEP均为高电平时，计数器处于计数状态，每输入均为高电平时，计数器处于计数状态，每输入 一个一个 CP CP 脉冲，进行一次加法计数。脉冲，进行一次加法计数。（3）74LS161的功能与特点 ：异步置：异步置“ “0”0”功能。功能。波形图0 0 0 01 10 01 10 0 ETET和和EPEP是计数器控制端，其是计数器控制端，其 中一个为低电平，计数器保持中一个为低电平，计数器保持 原态。两者均为高电平，计数原态。两者均为高电平，计数 器才处于计数状态。器才处于计数状态。： 同 步 并 行 置 数 控 制 端 （ 低 电 平 有 效 ） ，= 0 ， 且= 1时 ， D 0 D 3 上 数 据 被 输 出 到 Q 0 Q 3 。 、 、ETET和和EPEP均为高电平时均为高电平时 ，计数器处于计数状态，每输入一个，计数器处于计数状态，每输入一个 CP CP 脉冲，进行一次加法计数。脉冲，进行一次加法计数。异步二进制计数器74LS9374LS93集成计数器集成计数器 74LS9374LS93是是异步4位二进制加法计数器。图图5.65.6（b b）二进制计数器：二进制计数器：CPCP0 0作同步脉冲，作同步脉冲，FFFF0 0构成一个二进制计数器构成一个二进制计数器; ;八进制计数器：八进制计数器：CPCP1 1作同步脉冲，作同步脉冲，FFFF1 1、FFFF2 2、FFFF3 3构成模构成模 8 8 计数器计数器; ;十六进制计数器：十六进制计数器： CPCP1 1端与端与QQ0 0端在外部相连，端在外部相连， 构成模构成模1616计数器。计数器。74LS9374LS93又称为又称为二二八八十六十六进制计数器。进制计数器。RD1、RD2为清零端，高电平有效。4. 4. 十进制计数器十进制计数器 同步十进制计数器74LS19274LS192集成计数器集成计数器 逻辑符号逻辑符号输输 入输输 出RD CU CD D0 D1 D2 D3Q0 Q1 Q2 Q30 0 d0 d1 d2 d3 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 d0 d1 d2 d3 加 计计 数 减 计计 数 保 持 0 0 0 0 74LS19274LS192功能表功能表各引脚功能符号的意义：D D0 0 D D3 3：并行数据输入端：并行数据输入端 Q Q0 0 Q Q3 3：数据输出端：数据输出端 CUCU：加法计数脉冲输入端：加法计数脉冲输入端 CDCD：减法计数脉冲输入端：减法计数脉冲输入端R RD D：异步置：异步置 0 0 端（高电平有效）端（高电平有效）：置数控制端（低电平有效）：置数控制端（低电平有效）：加法计数时，进位输出端：加法计数时，进位输出端（低电平有效）（低电平有效）：减法计数时，借位输出端：减法计数时，借位输出端（低电平有效）（低电平有效） 74LS192 74LS192 的的时序图时序图分析分析R RD D ：异步置异步置 0 0 端。计数器复位。端。计数器复位。置 零0000：置数控制端（低电平有效）：置数控制端（低电平有效） 。 1110CDCD为高电平，计数脉冲从为高电平，计数脉冲从CUCU端输入。端输入。: :进位输出进位输出; :; :借位输出。借位输出。CUCU为高电平，计数脉冲从为高电平，计数脉冲从CDCD端输入。端输入。1001000000001001计数开始时，先在计数开始时，先在R RD D端输入端输入 一个正脉冲，此时两个计数器均一个正脉冲，此时两个计数器均 被置为被置为 0 0 状态。此后在状态。此后在 端输端输 入入“ “1”1”，R RD D端输入端输入“ “0”0”，则计数器，则计数器 处于计数状态。处于计数状态。在个位的在个位的74LS192(1)74LS192(1)的的CU CU 端端 逐个输入计数脉冲逐个输入计数脉冲CPCP，个位的，个位的 74LS19274LS192开始进行加法计数。在第开始进行加法计数。在第 1010个个CPCP脉冲上升沿到来后，个位脉冲上升沿到来后，个位 74LS19274LS192的状态从的状态从1001000010010000，同，同 时其进位输出时其进位输出 从从0101。 利用利用74LS19274LS192实现实现100100进制计数器进制计数器 ( (想一想想一想) )将多个将多个74LS19274LS192级联可以构成高位计数器。级联可以构成高位计数器。例如：用例如：用两个两个74LS19274LS192可以组成可以组成100100进制进制计数器。计数器。此上升沿使十位的此上升沿使十位的74LS192(2)74LS192(2)从从00000000开始计数，直到第开始计数，直到第100100 个个CPCP脉冲作用后，计数器由脉冲作用后，计数器由1001 1001 10011001恢复为恢复为0000 0000 00000000，完成，完成 一次计数循环。一次计数循环。 逻辑符号逻辑符号 74LS9074LS90功能表功能表复位/置位输入输 出 RD1RD2S1S2 Q3 Q2 Q1 Q0 1 1 0 0 1 1 0 00 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 计 数 计 数 计 数 计 数RD1RD2：当S S1 1 S2 = 0时，RD1 RD2 = 1计数器清零。 S1、 S2：S S1 1 S2 = 1时，计数器置“9”，即被置成1001状态，与CP无关。且优 先级别最高。Q3Q2Q1Q0：输出端 引脚功能说明引脚功能说明CP0、 CP1：双时钟输入端异步十进制计数器74LS9074LS90集成计数器集成计数器 二二五五十进制计数器十进制计数器74LS9074LS90二进制计数器：二进制计数器：FFFF0 0构成一个二进制计数器构成一个二进制计数器; ;五进制计数器：五进制计数器：FFFF1 1、FFFF2 2、FFFF3 3构成模构成模 5 5异步计数器（五进制计数器）异步计数器（五进制计数器）; ;84218421码异步十进制计数器：码异步十进制计数器：时钟脉冲接时钟脉冲接CPCP0 0，CPCP1 1端与端与QQ0 0端相连。端相连。74LS9074LS90又称为又称为二二五五十十进制计数器。进制计数器。54215421码异步十进制计数器：码异步十进制计数器：时钟脉冲接时钟脉冲接CPCP1 1，CPCP0 0端与端与QQ3 3端相连。端相连。5. 5. 任意进制计数器任意进制计数器 同步二进制计数器异步二-八-十六进制计数器同步十进制计数器异步二-五-十进制计数器利用已有的集成计数器构成任意进制计数器的方法利用已有的集成计数器构成任意进制计数器的方法通常有三种通常有三种: :（1）直接选用已有的计数器。例如，欲构成十进制计数器，可直接选用十进制异步计数器例如，欲构成十进制计数器，可直接选用十进制异步计数器74LS9274LS92。（2）用两个模小的计数器串接可以构成模为两者之积的计数器。例如，用模可以构成模为两者之积的计数器。例如，用模6 6和模和模1010计数器串接起来计数器串接起来 ，可以构成模，可以构成模6060计数器。计数器。（3）利用反馈法改变原有计数长度这种方法是，当计数器计数到某一数值时，由电路产生的置位脉冲这种方法是，当计数器计数到某