计数器与分频器

2020/1/19卢庆莉1计数器与分频器实验的讲课课件2020/1/19卢庆莉2主要授课内容：三、实验内容介绍一、计数器与分频电路的简介二、所用芯片的功能表的简介2020/1/19卢庆莉3一、计数器与分频电路的简介计数器是数字系统中一种用得最多的时序逻辑部件，他的基本功能是记录输入脉冲的个数，可用于分频、定时、产生顺序脉冲和序列码以及数值运算等。分频器是加法计数器和减法计数器的统称。2020/1/19卢庆莉4二、所用芯片的功能表的简介本次实验所用的芯片为74161,了解74161芯片的功能是实验之前必须做的工作。2020/1/19卢庆莉51、用74161芯片设计M=7的计数器，测试并记录CP、Q0、Q1、Q2、Q3各点波形。（P194实验1）三、实验内容介绍解：①确定设计方案用74161芯片设计M=7的设计方案有两种：清“0”法和置“0”法2020/1/19卢庆莉6其次讨论：置“0”法，根据74161的功能表可知，它为同步置数则反馈函数按M-1书写。用置“0”法实现M=7的计数器的优点在于它少用门和连线,它是实现M=7计数器首选的电路。首先讨论：清“0”法，根据74161的功能表可知，它为异步清零则反馈函数应按M书写。用清“0”法实现M=7的计数器必须要考虑可靠清“0”的问题，这样就会使电路要多增加两个与非门和一些连线，导致电路复杂不可取。2020/1/19卢庆莉7通过以上分析，采用置零法实现M=7计数器，则其反馈函数按SM-1写，即：SM-1=（0110）2。2020/1/19卢庆莉874161为同步置数方式，反馈状态为：M–1=7–1=6=(0110)2;2020/1/19卢庆莉9预测输出波形：2020/1/19卢庆莉10用示波器画输出波形：2020/1/19卢庆莉11用示波器画输出波形：2020/1/19卢庆莉12用示波器画输出波形：2020/1/19卢庆莉132、设计一个分频比N=5的整数分频电路，观察并记录时钟和输出波形。（P194实验2选做）解：①搞清分频的概念。首先分频是一个大的概念，它可以用加法计数器实现，也可以用减法计数器实现。但通常人们习惯于用加法计数器实现分频。根据M=7计数器的分析设计，本题也就是用置“0‘法设计M=5的加法计数器。则其反馈函数按SM-1状态书写：M–1=5–1=4=(0100)2;2020/1/19卢庆莉14即：SM-1=（0100）2。2020/1/19卢庆莉15预测输出波形：2020/1/19卢庆莉163、设计一个“10101”的序列信号发生器，观察并记录时钟和输出波形。（P194实验3）常规的分析方法通常是：①先分析序列长度，即：序列长度=5；②再根据序列长度确定计数器的模长，M=5。③选择74151数据选择器实现序列码。设计思路：①74161用置“0”法设计一个M=5的加法计数器;②采用74151芯片，实现“10101”序列码。2020/1/19卢庆莉17本实验项目根据所列出的真值表设计方案可以简化为方案一：2020/1/19卢庆莉18本实验项目根据所列出的真值表可以有以下设计方案二：（置最小数）2020/1/19卢庆莉19设计步骤：2020/1/19卢庆莉20预测输出波形：