中职高一劳保版《电工电子技术（任务驱动型）》模块三 数字电路技术 任务4 集成时序逻辑电路的装调与检测 课件

任务4 集成时序逻辑电路的装调与检测 2.寄存器和移位寄存器 1.二进制计数器、十进制计数器等常用计数器电路 模块三 数字电路技术 任务提出 计数器广泛用于日常生活中的各种电子设备，比如计时器、计价器、计数器等，给人们的工作、生活和娱乐带来极大的方便。计数器是数字系统中常用的时序逻辑部件，它主要用于累计输入时钟脉冲的个数，还常用于分频电路和进行数字运算。本任务主要完成可逆循环彩灯控制器的装调。采用74LS193为同步十进制可逆计数器。74LS154为4-16线译码器，用74LS00两个与非门构成基本RS触发器，74LS193计数器对CP脉冲计数，计数结果送入74LS154译码器，译码器输出低电平使该输出端上的发光二极管点亮 模块三 数字电路技术 任务分析 计数器累计输入脉冲的最大数目称为计数器的“模”，用M表示，如果M=10的计数器，又称为十进制计数器，它实际上为计数器的有效循环状态数。计数器的“模”又称为计数器的容量或计数长度。 计数器的种类很多，特点各异。按计数中的触发器是否同时翻转，可分为同步计数器和异步计数器，按计数器的进制不同分为二进制计数器、十进制计数器和N进制计数器。本任务所涉及的发光二极管有16个，所以选用四位二进制可逆计数器，其原理如下：计数器工作前先清零，即计数器的状态为Q3Q2Q1Q0=0000。 当第一个CP脉冲下降沿到来时，计数器状态为Q3Q2Q1Q0=0001。 当第二个CP脉冲下降沿到来时，计数器状态为Q3Q2Q1Q0=0010。 依此类推，当第十五个CP 脉冲下降沿到来时，计数器状态为Q3Q2Q1Q0=1111。 模块三 数字电路技术 当第十六个CP脉冲下降沿到来时，计数器状态全部重新复位到Q3Q2Q1Q0=0000。以后，当CP脉冲下降沿到来时，计数器开始新的计数周期。 本设计采用74LS193为四位二进制可逆计数器。基本功能如下： 预置并行数据:当预置并行数据控制端LD为低电平时，不管CP状态如何，可将预置数P0P1P2P3置入计数器（为异步置数）；当LD为高电平时，禁止预置数。 可逆计数:当计数时钟脉冲CP加到Cpu端且Cpu为高电平时，在CP上升沿作用下进行加计数；当计数时钟脉冲CP加到CPL端且为高电平时，在CP上升沿作用下进行减计数。 本任务中当开关置1表明脉冲从74LS193的Cpu端输入，即加计数，计数器按0、1。。。。计数，输出端Q3—Q0输出相应的四位二进制数，作为74LS154的输入，74LS154是4-16线译码器，其输出的每个脚上分别接一个发光二极管，当计数从0到15时，输出分别为Y0。。。。Y15低电平，这样发光二极管就按顺序点亮，实现循环。如果输入计数脉冲从74LS193的Cpu端输入，则计数为减计数，发光二极管的顺序相反循环点亮。 模块三 数字电路技术 图3-4-1 可逆循环彩灯控制电路图 模块三 数字电路技术 相关知识 一、集成计数器及其应用 目前生产出的各系列中规模集成计数器，一般分为同步计数器和异步计数器两大类。通常的集成芯片为BCD码十进制和四位二进制计数器，这些计数器功能比较完善，如有预置数、清除、保持、计数等多种功能，因此，通用性强，便于扩展，应用十分方便。 常见的异步二进制计数器的集成器件有4位的74LS293、74LS393(双4位异步清除)、74HC293、74LS177、74LS197，7位的CC4024，12位的CC4040，14位的CC4060几种类型。 常见的同步二进制计数器的集成器件有4位的74LS161与CC40161（直接清除）、74LS163与CC40163（同步清除）、74LS169（可预置可逆）、74LS191（可预置可逆）、74LS193与CC40193（可预置可逆），74LS569（可预置可逆三态）、74LS691（可预置直接清除三态）、74LS693（可预置同步清除三态）、74LS697（可逆直接清除三态）、CC4520（双4）、CC4526（减法）。 模块三 数字电路技术 常见的十进制计数器的集成器件有4位同步的74LS160与CC40160（直接清除）、74LS162与CC40162（同步清除）、74LS168（可预置可逆）、74LS190（可预置可逆）、74LS192与CC40192（可预置可逆）、74LS390（双4位）、74LS490（双4位）、74LS568（可预置可逆三态）、74LS690（可逆直接清除三态）、74LS692（可预置同步清除三态）、74LS696（可逆直接清除三态）。其它型号还有74LS176（可预置二—五—十进制）、74LS290（异步二—五—十进制）、74LS196（可预置二—五进制）、CC40102（可预置2位减法）、CC40103（可预置8位减法）