计数器与分频器—5.ppt

2019/11/18,卢庆莉,1,计数器与分频器实验的讲课课件,卢庆莉编写,2019/11/18,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,2019/11/18,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。,2019/11/18,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。,2019/11/18,卢庆莉,5,1、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：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,2019/11/18,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。,2019/11/18,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。,2019/11/18,卢庆莉,8,74161为同步置数方式，反馈状态为：M1=71=6=(0110)2;,2019/11/18,卢庆莉,9,预测输出波形：,2019/11/18,卢庆莉,10,用示波器画输出波形：,2019/11/18,11,可编辑,2019/11/18,卢庆莉,12,用示波器画输出波形：,2019/11/18,卢庆莉,13,用示波器画输出波形：,2019/11/18,卢庆莉,14,2、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：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：M1=51=6=(0100)2;,2019/11/18,卢庆莉,15,即：SM-1=（0100）2。,2019/11/18,卢庆莉,16,预测输出波形：,2019/11/18,卢庆莉,17,3、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：先分析序列长度，即：序列长度=5；再根据序列长度确定计数器的模长，M=5。选择74151数据选择器实现序列码。,设计思路：74161用置“0”法设计一个M=5的加法计数器;采用74151芯片，实现“10101”序列码。,2019/11/18,卢庆莉,18,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：,2019/11/18,卢庆莉,19,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