中规模同步加分计数器

输
入
输出
输
入
输出
CP CR LD逻EP 辑ET 符A 号B 中C ，D 对QA 应QB 数QC Q据D A、CPBC、R LCD、EPDET的A边B框C 内D 有QA1Q,5B DQC QD
× 字L样× ，× D×代×表×数×据×(DLataL)，L 接L 收该数L 据× 的× 条× 件× 是× 由× M× 1L和LC5L L
1,5D (1) (2) (3) (4)
RCO
QA QB QC QD
74LS163的逻辑符号
表 1 CT74LS160/161功能表
输 1.清零入 功能 输 出
表2 输
CT74LS162/163 功能表
入
输出
C×P于CHLR7L×L4D符LE××PS号1E×× T6CAA×0/RBB×是1CC6× 清1DD×这零QLA一A ，QBLB对QCL低C 计QDL电D 数平CP器有CHLR是L效×LD异E，××P步CE×× TR清AA×与零 BB× RCC×，d 相DD× 只同QLAA要QBL。B QCCLC对RQDLD × =0H 就H 执L 行× ×清×零× 操× 作；保持对于7× 4LHS1H6L2/×16×3这× ×一× 对计保持数
CTRDIV16
Rd
CT = 0
LD
M1
ET EP
M2 G3 G4
3CT = 15 RCO
CP
C5/2,3,4 +
A
1,5D (1)
B
(2)
C
(3)
D
(4)
QA
QB
&
QC
QD
②对同步清零计数器采用反馈归零法 将上图中计C数TR器DI换V1成6 同步清零的74LS163，电
路的态序Rd是 5CT = 0 0→1→2L→D 3→4MM→21 5→36C→T =71→5 8→9R→CO10→11→12→0 ，成为1E3T进制计G3数器。因为当达到译码位的状态 时，与非CEPP门虽然GC54/输2,3出,4 +低电平，但不能发生清零动 作零，，必 使须计DCBA在数下器一复1,5D个位时到((((1234))钟0)) 0脉00冲。来QQQQABDC到时，才& 能发生清
CP
二、同步加法计数器计数进制的改变
改变计数器的计数周期主要有两种方法，一 是通过清零端的反馈归零法，二是通过预置端的 置数法。
设计数器原来是N进制，一般来说它的编码是 从0开始的一段二进制码。现在要把它改变成M进 制，也就是它的编码从0~(M-1)，且M＜N。也就 是说，从原有编码0开始截取了一段，而丢弃了后 面的一段编码。M是用计数器中触发器Q端状态的 集合来表示的，我们称为译码位。
D
(4)
QD
D
(4)
QD
4.计数器的进位使能与计数器的级联
当计数容量不够时，需要几片计数器级联组 成计数链。对于多位计数链的规则是，只有所有 的低位片计数器计入最大数时，高位片才计数， 否则该片处于保持状态。
例如对于2/10进制，计数到9；对于2/16进制， 计数到15时，再来一个时钟脉冲，计数器返回初 态，同时计数器应发生进位。如果进位状态要保 留下来，应再增加一级计数器。例如两级2/10进 制计数器的计数容量为10×10=100个状态，从 0~99，99是最大数。
CTRDIV10
Rd
CT = 0
CTRDIV16
Rd
5CT = 0
LD
M1
LD
M1
M2
3CT = 9
RCO
M2
3CT= 15
RCO
ET
G3
EP
G4
ET
G3
EP
G4
CP
C5/2,3,4 +
CP
C5/2,3,4 +
A
1,5D (1)
QA
A
1,5D (1)
QA
B
(2)
QB
B
(2)
QB
C
(3)
QC
C
(3)
QC
计数
HHHH × × × ×
计数
HL× × LLLL LLLL
HL× × LLLL LLLL
3.计数功能
计数器执行计数功能的条件从逻辑图中可以看出，
时钟边框内标注有“C5/2,3,4+”，即CP= 、M2=H、 G3=H、G4=H，“+”代表加法计数。EP和ET是计数使能端， EP=ET=H、CR =H、LD=H时，在时钟上升沿作用下可执行 计数功能。若EP和ET中有一个是低电平则禁止计数。同 时，ET还控制RCO的输出，RCO的作用在下面说明。
当计数器进入状态=1100时，与非门输出低电平，计数
器1清.反“0馈”。归所零以法，1改10变0这计个数状进态制并不能持久，Rd 端是异步清
零①，对它异的步优清先零级计高数，器与采非用门反输馈出归的零低法电平即刻产生清零， 然后进对入7040L0S01状61态采。用也反就馈是归说零1法1改00变和计00数00进合制用，一如个图时所钟示周。 期于是图0→1，状示21进状态→电制态02路0→计10的103数0持→状0器只续4态→。持的转5续时→换计间6顺→数。序7器采→是清用8：→零异9那步→1么清0→长零1的的1→时计0间数(，器12一，)般该远电小路
CTRDIV10
Rd
CT = 0
LD
M1
M2
3CT = 9
ET
G3
EP
G4
CP
C5/2,3,4 +
A
1,5D (1)
B
(2)
C
(3)
D
(4)
74LS160的逻辑符号
Rd
LD RCO
ET EP CP
QA
A
QB
B
QC
C
QD D
CTRDIV16
5CT = 0
M1
M2
3CT= 15
G3
G4
C5/2,3,4 +
EE预送PT 置入数计GGM是数432 该器计，3数使CT器[=Q可9A Q以B将QRC数CQO据D ]输=EE入[PTA端BCAD、GGM]432B，、在C3此、CT是D= 1的并5 数行据输RCO
C入P 。预C置5/2数,3,的4 + 条件是 LD =0和CPCP= ，C二5/2者,3,4缺+ 一不可。功
× ×
C上HHHP升=HHL ×沿L××，L；×× 可A××同以B××步是C×× 清高D×× 零电A 的保保B平持持CC，PD =也××可，以HHH HHL说是L×× 明低L×× 清电A×× 零平B×× C操，×× D××作但A不不保保B但能持持C 需是D
要HCHR=H0H，×而×且× 还× 需要计数有时钟的H 动H H作H沿×。× × × 计数
2/10和2/16进制可预置同步加法计数器 同步加法计数器计数进制的改变
一、2/10和2/16进制可预置同步加法计数器
74LS160/161型和74LS162/163型计数器的功 能表分别见表1、表2。
表 1 CT74LS160/161功能表
输
入
输出
CP CR LD EP ET A B C D QA QB QC QD
输H L × × L入 L L L 输L L L出L
CP CR LD EP ET A B C D QA QB QC QD CP CR LD EP ET A B C D QA QB QC QD
× L × 在× 功× ×能×表× 中× ，L 对L L应L清零的L 一× 行× ×，×异× 步× 清× 零L L的L L
5.4 中规模同步加法计数器
中规模集成电路(MSI)计数器，在一个单片上将整 个计数器全部集成在上面，比小规模集成电路构成的计 数器有更多的功能，有的还能方便地改变计数进制。
产品集成电路计数器品种很多，常用的有三组，它 们是：
2/10进制可预置同步加法计数器(异步清除)，如 74LS160、74HC160等；
ET
G3
EP
G4
CP
C5/2,3,4 +
CP
C5/2,3,4 +
A
1,5D (1)
QA
A
1,5D (1)
QA
B
(2)
QB
B
(2)
QB
C
(3)
QC
C
(3)
QC
D
(4)
QD
D
(4)
QD
2.预CT置RD数IV10
CTRDIV16
Rd
CT = 0
Rd
5CT = 0
LD 这M二1 对计数器都有预置数功LD能，功M能1 相同，操作相同。
HL× × LLLL LLLL
HL× × LLLL LLLL
在逻辑符号中，对应时钟处，有C5的标记，C为控制关 联符，5代表时钟的控制作用将达到的去向。同步清零，逻 辑符号中R d 边框内标注了5CT=0，5表示此处的逻辑功能的 执行接受C5的控制，即时钟上升沿的参与，才能使计数器 的状态等于0（CT代表Counter）。对于异步清零，逻辑符 号中 R d 边框内标注CT=0，则表示不需要有时钟的上升沿参 与。
2/16进制可预置同步可逆计数器(加减控制 型)，如74LS191、74HC191等；
2/10进制可预置同步可逆计数器(双时钟型)， 如74LS192、74HC192等；
2/16进制可预置同步可逆计数器(双时钟型)， 如74LS193、74HC193等。
2/5分频异步加法计数器，如74LS90、74LS290等； 2/6分频异步加法计数器，如74LS92等； 2/5分频异步加法计数器，如74LS93等。
决H定L的× ，× MA是B方C 式D关A联B符C ，D即有时H钟L的×上× 升A沿B和C MD1 A B C D
× ×
（MHH1和LHHDCL× =5L×0。）×× 才×× 可×× 执×× 行预保保持持置数操作×× 。HH
即H 1L，×5D× 的× 1×和×5对应保的持
H×L × × × ×
保持
HHHH × × × ×
4.计数器的进位使能与计数器的级联
图示为三片2/10进制计数器进行级联的连线 图，图中第I片计数器的ET=EP=1，RCO（Ripple carry-out）接第II片的ET端，第II片的RCO接第III 片的ET端。计数器在时钟的作用下从全“0”开始计 数，直至计数到999，RCO起到进位使能的作用。
× 器H 是H 同× L步×清×除× ，× 清零保持时不但× 要H 有H 清× L零×信× 号× ，× 而保且持还
需要时钟参与。 H H表 1H H CT×74L×S16×0/1×61功能计表数
输H L × × L入 L L L 输L L L出L
H H表 2H H CT×74L×S16×2/1×63 功能计表数
计数C器TR的DI清V1零0 ，除了通过 Rd 端执行外CT，RD还IV可16以通过预
置Rd 端进C行T ，= 0设[ABCD]=0000，也可Rd 将计5数CT器= 0置成全“0”状态。
L有D时 RdMM也21 用 C3CRT表= 示9 。 RCO LD
M1 M2
3CT= 15
RCO
ET
G3
EP
G4
本节介绍同步计数器，′160和′161 (′190和′191)、 ′162和′163 (′192和′193)。
这些型号中的2/16、2/10中的2代表二进制； 10代表十进制，采用的是BCD8421码； 16代表十六进制，即四位二进制码。 型号的数字序号，双数的是2/10进制，单数的 是2/16进制，
L× × × × × × × LLLL
H L × × ABC D ABCD
× HHL × × × × ×
保持
× HH× L × × × ×
保持
HHHH × × × ×
计数
HL× × LLLL LLLL
74LS160和74LS163型计数器的逻辑符号如图 所示。逻辑符号图中CTRDIV16，是Counter Divide by 16的简化缩写，表示16进制计数器。 若将16换成10则为10进制。
× L× × × × × × × LLLL
H L × × ABC D ABCD
× HHL × × × × ×
保持
× HH× L × × × ×
保持
HHHH × × × ×
计数
HL× × LLLL LLLL
表 2 CT74LS162/163 功能表
输
入
输出
CP CR LD EP ET A B C D QA QB QC QD
能A 表中1的,5D第二(1(表1) 预置数功能QA
[CBABCD]→
[Q((A23))QB
Q
C
Q
D
。 ]
QB QC
B C
(2) (3)
QB QC
D 表 1 CT74(4LS)160/161功能表 QD
D 表 2 CT7(44L)S162/163 功能表 QD
“1” Rd “1”LD
“1” “1”
ET EP
A B C D
CTRDIV10
CT = 0 I
M1
M2
3CT = 9
G3
G4
C5/2,3,4 +
1,5D (1) (2) (3) (4)
“1” RCO “1”
“1”
Q0 Q1 Q2 Q3
II
“1”
RCO “1”
“1”
Q4 Q5 Q6
Q7
III
RCO
Q8 Q9 Q 10 Q 11
2/16进制可预置同步加法计数器(异步清除)，如 74LS161、74HC161等；
2/10进制可预置同步加法计数器(同步清除)，如 74LS162、74HC162等；
2/16进制可预置同步加法计数器(同步清除)，如 74LS163、74HC163等。
2/10进制可预置同步可逆计数器(加减控制 型)，如74LS190、74HC190等；