《汽车电工电子技术》课件-6.3.2认识常用时序逻辑功能器件

认识常用时序逻辑功能器件汽车电工电子技术

主讲：韩昌时间：2025.08目

录01项目情境02学习目标03知识构建04任务实施05小结CAR-REPORTPART0101项目情境项目情境

大多数车辆中，使用的多是电子里程计数系统：车轮每转动1圈（周长1.85m），里程传感器输出1个脉冲，系统累计脉冲数并换算为里程（1圈=1.85m），可支持0-99999km量程，最小显示单位0.1km，并在车辆断电后重启可继续累计里程。

时序逻辑功能器件中计数器就可以实现这一功能。CAR-REPORTPART0202学习目标学习目标素质目标

1.培养对数字电路的系统认知，提升将器件功能与实际应用结合的思维。​2.增强在分析寄存器和计数器工作过程中的耐心与细致，养成严谨的学习态度。知识目标能力目标

1.能够分析数码寄存器的数据存入和取出过程。​2.能看懂简单的计数时序图。

1.了解数码寄存器和移位寄存器。​2.了解二进制计数器和十进制计数器。CAR-REPORTPART0303知识构建知识构建——寄存器

寄存器主要用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。寄存器由触发器组成，一个触发器可存放1位二进制数码，用n个触发器便可组成一个n位二进制寄存器。对于寄存器中的触发器，只要求它们具有置1、置0的功能即可，因而无论是电平触发的触发器，还是边沿触发的触发器，都可以组成寄存器。

寄存器可分为数码寄存器和移位寄存器两类。知识构建——寄存器

1．数码寄存器1．数码寄存器知识构建——寄存器1．数码寄存器知识构建——寄存器

利用数码寄存器，发动机ECU可实现对曲轴位置传感器信号的锁存——每120°曲轴转角产生一个脉冲信号，寄存器在CP触发时锁存该信号，确保ECU有10ms处理时间计算喷油提前角，避免信号丢失。2．移位寄存器知识构建——寄存器

移位寄存器除了存放数码外，还具有移位的功能。所谓移位，就是寄存器里存储的代码能在移位脉冲的作用下向右或向左移一位。移位寄存器广泛应用于计算机中。2．移位寄存器知识构建——寄存器

知识构建——寄存器

2．移位寄存器知识构建——计数器

计数器是一种累积输入脉冲个数的时序逻辑电路，它以具有记忆功能的触发器作为基本计数单元。

根据翻转次序的不同:

计数器可分为同步计数器和异步计数器两种；

根据计数规则的不同：

计数器可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器等；

根据计数数制的不同：

计数器可分为二进制计数器和十进制计数器等。

下面以二进制计数器和十进制计数器为例进行介绍。知识构建——计数器二进制计数器包括1．二进制计数器同步二进制计数器异步二进制计数器集成同步二进制计数器集成异步二进制计数器知识构建——计数器1）同步二进制计数器

将计数脉冲的输入端与各触发器的CP端相连，在计数脉冲的触发下，所有能翻转的触发器同时动作，这种结构的计数器称为同步计数器。知识构建——计数器

用4个T触发器作为基本计数单元，可组成一个4位同步二进制加法计数器，其逻辑图如图所示。1）同步二进制计数器知识构建——计数器如图所示为4位异步二进制加法计数器的逻辑图。2）异步二进制计数器知识构建——计数器

它由4个下降沿JK触发器作为基本计数单元组成，每个触发器的J，K端悬空，相当于接高电平，各位触发器的清零端受清零信号的控制，每来一个CP脉冲，在其下降沿触发器将翻转一次，并且以低位触发器的输出作为高位触发器的CP脉冲。2）异步二进制计数器知识构建——计数器

如图所示为该计数器的时序图，由此可知，每个触发器都是每输入两个脉冲输出一个脉冲，即逢二进一。2）异步二进制计数器知识构建——计数器

这种计数器之所以称为异步计数器，是由于计数脉冲不是同时加到各触发器，而是加到最低位触发器，其他各触发器则由相邻低位触发器输出的进位脉冲来触发，因此它们状态的变换有先有后，是异步的。2）异步二进制计数器知识构建——计数器汽车中集成同步二进制计数器的品种很多，如74LS160，74LS161，74LS162等。以74LS161为例，它是集成4位同步二进制加法计数器，其引脚图如图所示，其功能表如表所示。输入输出CPEPETABCD×0×××××××0000脉冲上升沿10××ABCDABCD×110×××××保持×11×0××××保持脉冲上升沿1111××××计数脉冲上升沿10××000000003）集成同步二进制计数器知识构建——计数器

3）集成同步二进制计数器知识构建——计数器

4）集成异步二进制计数器2．十进制计数器知识构建——计数器如图所示为由T触发器组成的同步十进制加法计数器的逻辑图，它是在同步二进制加法计数器的基础上略加修改而成的。与同步二进制加法计数器相比，在第10个脉冲到来时电路的输出由1001恢复为0000，而不是变为1010。1）同步十进制加法计数器知识构建——计数器

在4位异步二进制加法计数器的基础上进行适当修改，使4位二进制计数器在计数过程中跳过从1010到1111这6个状态，即可得到异步十进制加法计数器。

如图所示为典型异步十进制加法计数器的逻辑图，J，K端悬空相当于接高电平。2）异步十进制加法计数器3）集成十进制计数器知识构建——计数器

集成十进制计数器是数字电路中常用的时序逻辑器件，专门用于实现0-9的十进制计数功能，广泛应用于数字仪表、时钟电路、频率计等场景。如下图所示的74LS160就是集成同步十进制加法计数器。CAR-REPORTPART0404任务实施

任务实施

74LS161集成了4位同步二