1、第九章 数字电路简介第五节 计数器,第五节 计数器,【教学目标】 1理解异步二进制加法计数器工作原理 2了解异步十进制加法计数器电路组成,理解 其工作原理 3了解二进制计数器与十 进制计数器的区别 4能识别二进制加法计数器电路及其集成电路管脚图 【教学重点】 异步二进制计数器的理解和掌握 【教学难点】 异步十进制计数器,一、基本概念,1.计数器,计数器:是一种能对输入脉冲进行累计计数的逻辑电路。,2.计数器分类,计数器的种类很多,按触发器动作特点可分为异步计数器和同步计数器;按计数制可分为二进制计数器和十进制计数器;按运算功能可分为加法计数器和减法计数器等。,影片放映:计数器的使用实例,二、异
2、步二进制加法计数器,1.电路组成,低位的进位信号就是相邻高一位触发器的时钟 信号。用4个JK触发器组成4位二进制异步加法器,计数脉冲加到最低位触发器FF0的CP端。如上图所示,图中C0为计数脉冲输入端,为置0脉冲输入端。,二、异步二进制加法计数器,2.电路特点:,二、异步二进制加法计数器,3 .计数过程,计数前应先清0,即在置0端加一个负脉冲,使所有触发器全部置0态(Q3Q2Q1Q0=0000)。当第一个脉冲信号输入后,FF0由0态翻转为1态,即Q0由0变1;当第二个脉冲信号输人后,FF0由1态翻转为0态,即Q0由1变为0并产生一进位信号使FFl由0态翻转为1态,即Q1由0变1,依次类推。在第
3、15个脉冲信号输人后,若再来一个脉冲,四个触发器又回到0态。,二、异步二进制加法计数器,4.计数特点,各位触发器的状态是从低位向高位逐次翻转的,与计数脉冲的输入是不同步的,所以称为异步计数器。异步计数器电路简单,但计数速度慢。,动画演示:计数过程,三、十进制异步加法计数器,电路如图所示,它是由4个JK 触发器组成的异步十进制加法计数器。FF0: J0=K0=1 CP0=CP (计数脉冲)FF1: J1=Q3 K1=1 CP1=Q0FF2: J2=K2=1 CP2=Q1FF3: J3=Q1Q2 K3=1 CP3=Q0 动画演示:计数过程,1.电路组成,三、异步十进制加法计数器,动画演示:计数过程
4、,三、异步十进制加法计数器,3. 计数器状态表,三、异步十进制加法计数器,4. 计数特点,从第1个计数脉冲至第9个计数脉冲,十进制计数过 程与二进制计数过程相同。第10个计数脉冲输入后,Q0由1变0,产生1个负脉 冲输人FF1和FF3,因FF1的J1=0,故Q1仍为0,而FF3 因J3a=J3b=0,故Q3由1变0,这样电路呈 Q3Q2Q1Q0=0000状态,同时Q3向高位输出1个进位信 号,完成计数过程。,四、集成计数器简介,1. 异步4位二进制加法计数器集成电路,右 图是异步4位二进制加法计数器CT74LS293的外引线排列图。其中Q0Q3为输出端,R0A、R0B为复位端,NC为空脚。文字
5、符号上的横线表示低电平有效。,2. 同步十进制加法计数器集成电路,右图是同步集成十进制加法计数器CT74LSl60外引线排列图。电路有清零、预置数码、十进制计数及保持原态4种逻辑功能。有关详尽资料可查集成电路手册。,四、集成计数器简介,【课堂练习】 教材思考与练习第1、2题,第五节 计数器,【课堂小结】 一、计数与计数器基本概念 1计数概念 2计数器分类 二、异步二进制 加法计数器 1电路组成 2计数原理 三、异步十进制加法计数器 1.电路组成 2.技术特点 四、集成计数器电路管脚引线图识别,第五节 计数器,【课后作业】 1教材中思考与练习题第3题; 2一个双稳态触发器能表示几位二进制数? 要表示4位二进制数应有几个双稳态触发 器?共有多少个计数状态?,第五节 计数器,