N分频器分析与设计

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一、试验目的

把握74190/74191计数器的功能，设计可编程计数器和N分频器，设计(N-1/2)计数器、分频器。

二、试验原理

分频是对输入信号频率分频。1、CD4017规律功能Cp0XCp1XRd1Q9-Q10（Q0=1）每个时钟分别从Q0-Q9一个周期高电↑00平信号每个时钟分别从Q0-Q9一个周期高电0↓0平信号0X

2、74190/74191规律功能

U’/器件74190X(1)74190↑(1)74190↑010XXXX11XXXXXQ32108421BCD加计数nnnnCo01(Q0-Q4=1时)0(Q5-Q9=1时)X100保持保持Cp1S’LD’DD3D2D1D0Q3n+1n+1Q2Q1n+1Q0n+1X0XD3D2D1D0D3D2D1D0Q741907419174191

↑↑↑000111101XXXXXXXXXXXX8421BCD减计数四位二进制加计数四位二进制减计数3、集成计数器级联

当所需计数器模数超过所选计数器最大计数状态时，需要采取多片计数器级联。方法分为异步级联和同步级联。4、集成计数器的编程

在集成计数器的时序基础上，外加规律门电路等，反馈集成计数器的附加功能端，达到改变计数器时序的目的。可采用复位编程和置数编程两种。5、多片74190/74191计数器级联

可根据具体计数需求和增减需求，选用74190或74191，选择不同功能、同步或异步设计等。

6、74190/74191计数器编程

由于没有复位端，因此只能使用置数编程，置数端置为0即可异步置数。可根据需求设计N进制加法或减法计数器。

N与译码规律功能如下。NLD’NLD’

7、74191组成(N-1/2)分频器电路如下图：

nnn2(Q1)’7(Q2Q1Q0)’12(Q3Q2)’nnnnnn3(Q1Q0)’8(Q3)’13nnnnnn4(Q2)’9(Q3Q0)’14nnnnnn5(Q2Q0)’10(Q3Q1)’15nnnnnnnn6(Q2Q1)’11(Q3Q1Q0)’161nn(Q3Q2Q0)’(Q3Q2Q1)’(Q3Q2Q1Q0)’U5A4011BD_5VU7A1Q15151109411514ABCDU3QAQBQCQD3267VDD5V41161J1CLK1K2~1PRU4A4030BD_5V~CTEN~LOAD~U/D~RCOMAX/MINCLK1312~1Q~1CLR31474191N7476N

计数器的两个循环中，一个循环在Cp的上升沿翻转；另一个是在Cp的下降沿翻转，使计数器的进制减少1/2，达到(N-1/2)分频。

三、试验仪器

1、直流稳压电源1台2、信号发生器1台3、数字万用表1台4、试验箱1台5、示波器1台

四、仿真过程

1、依照CD4017和74191功能表验证其功能。2、74191组成可编程计数器

(1)构成8421BCD十进制加法计数器，通过试验验证正确性，列出时序表。设计图如下

U6151109411514ABCDQAQBQCQD3267XLA11U8AXFG1Agilent4011BD_5V~CTEN~LOAD~U/D~RCOMAX/MINCLK131274191NFCQT

仿真波形如下

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