电子技术基础第10章-345计数器555
555工作原理
555工作原理555定时器是一种经典的集成定时器电路，也被称为"555计时器"或"555定时器芯片"。
它的工作原理如下：1. 稳压电源：555定时器芯片需要一个稳定的电源进行工作。
一般情况下，稳定的电源电压应为 4.5V - 18V，而一些特殊型号的555芯片可以支持更高的电源电压。
2. 外部电容：555定时器芯片需要至少一个外部电容连接到其引脚6和引脚1之间。
这个电容被称为"定时电容"，它决定了电路的时间常数。
3. 引脚功能：- 引脚8 (VCC)：正电源供电- 引脚1 (GND)：接地- 引脚4 (Reset)：复位引脚。
当该引脚接收到低电平信号时，定时器的内部电路会复位。
- 引脚5 (Control Voltage)：控制电压引脚。
可以通过改变该引脚的电压来改变定时器的运行速度和工作模式。
- 引脚6 (Threshold)：阈值引脚。
当比较器的正输入端的电压超过该引脚的电压时，定时器的输出会翻转。
- 引脚2和引脚6 (Trigger)：触发引脚。
当比较器的负输入端的电压低于该引脚的电压时，定时器的输出会翻转。
- 引脚3 (Output)：输出引脚。
可以将定时器的输出连接到其他电路中进行使用。
4. 内部结构：555定时器芯片内部包含了比较器、RS触发器、电流源和输出级等多个电路模块。
当满足一定条件时，这些电路模块会相互作用，导致输出状态的改变。
5. 工作模式：- 单稳态模式 (Monostable mode)：在单稳态模式下，当定时器的触发引脚收到一个低电平信号时，输出会产生一个特定的脉冲。
- 多稳态模式 (Astable mode)：在多稳态模式下，定时器的输出会周期性地在高电平和低电平之间切换，形成一个频率可调的方波信号。
总的来说，555定时器通过内部电路的运算和比较，以及外部电容和电阻等元件的配合使用，实现了定时和计时功能。
不同的电容和电阻值可以调节555定时器的时间常数和频率，从而满足不同的应用需求。
考研专业课-电子技术基础-555集成定时器
555集成定时器
构成：施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
缓冲器G4，是为了提高电路的带负载能力
用555定时器构成的施密特触发器
电路的回差电压为：
R2
R1T T T U U U U U -=-=∆+－
特点：具有两个门限电压，即电路具有回差特性。
正因为施密特触发器具有回差特性，所以可以利用施密特触发器进行：脉冲整形、波形变换和脉冲鉴幅。
脉冲整形
波形变换
脉冲鉴幅
单稳态电路
工作原理：
(1) 如果没有触发信号时I U 处于高电平，那么稳态时电路一定处于0=O U 。
(2) 在负脉冲的作用下，电路进入暂稳态。
(3) 暂稳态维持一段时间后自行恢复到稳态。
输出脉冲的宽度w t 的计算：
（输出脉冲的宽度w t 等于暂稳态的持续时间，维持时间取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无
关）
RC RC V V V RC t 1.13ln 320
ln
CC
CC CC W ≈=--=
应用：脉冲整形、延时以及定时的脉冲电路。
定时
延时电路
延时波形
对输入波形的要求：21w w I t t T U +>： 多谐振荡器
多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源后，不需要外加触发信号就可以自动地产生矩形波。
由于矩形波含有丰富的高次谐波成分，所以矩形波振荡器又称为多谐振荡器。
任意一个施密特触发器只要将输出
U经RC积分电路接回到输入端都可以接成多谐振荡器。
O
施密特触发器接成的多谐振荡器
施密特触发器接成的多谐振荡器
`。
555定时器的工作原理
555定时器的工作原理555定时器是一种常用的集成电路元件，它可以在电子电路中实现定时功能。
在很多电子设备中，我们都可以看到它的身影，比如闹钟、计时器、蜂鸣器等。
那么，555定时器是如何工作的呢？接下来，我们就来详细了解一下。
首先，我们需要了解555定时器的基本结构。
555定时器由比较器、触发器、RS触发器、输出级等部分组成。
它有8个引脚，分别是控制电压引脚（VCC）、复位引脚（RST）、输出引脚（OUT）、触发引脚（TRG）、控制电压引脚（CV）、放电引脚（DIS）、电源引脚（GND）和触发引脚（THR）。
通过这些引脚，我们可以控制555定时器的工作状态。
在工作时，555定时器可以分为单稳态和多谐振两种工作模式。
在单稳态工作模式下，当触发引脚接收到低电平信号时，输出引脚会产生一个脉冲信号，持续时间由外部电路决定。
而在多谐振工作模式下，555定时器可以产生周期性的方波信号，频率和占空比也由外部电路决定。
在实际应用中，我们可以通过改变外部电路的参数，比如电阻和电容的数值，来调整555定时器的工作状态。
这样，我们就可以实现不同的定时功能，比如延时、脉冲产生、频率调整等。
除此之外，555定时器还具有很好的稳定性和可靠性。
它可以在较宽的电压范围内工作，而且温度稳定性也很好。
因此，它在各种环境下都能够正常工作，具有很高的实用价值。
总的来说，555定时器是一种功能强大、应用广泛的集成电路元件。
通过合理的外部电路设计，我们可以实现各种定时功能，满足不同场合的需求。
它的稳定性和可靠性也使得它成为了电子电路设计中的重要组成部分。
希望通过本文的介绍，读者们对555定时器的工作原理有了更深入的了解。
555定时器及其应用
比较器的状态可得uC1=1，
uC2=0，RS触发器为1态，定时
器置位， =0，Q=1，放电管V 截止。
（4）保持功能 当复位控制端TH＜ ，
置位控制端 ＞ 时，分析
比较器的状态可得uC1=1，
电路结构
uC2=1，RS触发器状态不变，定
时器的状态保持原状态。
单元4 555定时器及其应用
输入端CO悬空时，比较器C1的
同相输入端的参考电压为uI1+
= ，比较器C2的反相输入
端的参考电压为uI2- =
。当
输入电压分别加到复位控制端
TH和置位控制端 时，它们
将与uI1+和uI2- 进行比较以决定
C1、C2的输出，从而确定RS触
发器及放电管V的工作状态。
单元4 555定时器及其应用
《数字电子技术》
555定时器根据内部器件类型可分为双极型（TTL型） 和单极型（CMOS型），它们均有单或双定时器电路。双 极型型号为555（单）和556（双），电源电压使用范围为 5～16V，输出最大负载电流可达200mA，单极型型号为 7555（单）和7556（双），电源电压使用范围为3～18V， 输出最大负载电流为4mA。
单元4 555定时器及其应用
《数字电子技术》
4.1 555定时器的电路结构及功能 4.2 555定时器的应用
单元4 555定时器及其应用
引言
《数字电子技术》
555定时器是一种将模拟电路和数字电路混合在一起的 中规模集成电路，通常只要在外部配接少量的元件就可形 成很多实用电路。它结构简单，使用灵活方便，因而在信 号的产生与变换、自动检测及控制、定时和报警以及家用 电器、电子玩具等方面得到极为广泛的应用。
《数字电子技术》学习情境4任务三-555定时器构成振荡器的应用概要
议一议:
1、调整R1，同时用频率计观察输出信号uo的频率变化规
律，并使uo的频率固定为1kHz。测出电阻R1的阻值为
。
读一读：
前面我们通过实验（或仿真）观察了555定时器构成的多谐
振荡器的波形。该振荡器的工作原理是：接通VCC后，VCC经R1、
R2和R3对C1充电。当uc上升到 时，uo=0，T导通，C1通过R3 和T放电，uc下降。当uc下降到 时，uo又由0变为1，T截止， VCC又经R1、R2和R3对C1充电。如此重复上述过程，在输出端uo
表4-12 555定时器的输入、输出关系
想一想:
将前面555定时器的输入、输出关系测试记录表4-10和表 4-11与表4-12进行比较，可以看出555定时器5脚的功能是什 么？
做一做:
1. 创建1kHz多谐振荡器仿真测试电路 （1）进入Multisim8.0用户操作界面。 （2）按图4-46所示电路从Multisim9.0元器件库、仪器仪 表库选取相应器件和仪器，连接电路。 单击模数混合芯片元器件库图示按钮，拽出在555TIMER器 件列表中选取定时器集成电路图形，从它们的选出LM555CN。 从仪器仪表库中选取示波器。用以观察555输出波形及测出 波形的频率。 （3）给电路中的全部元器件按图4-47所示，进行标识和设 置。
项目4 流水彩灯的制作
任务一 同步计数器电路的制作 任务二 任意进制计数器的制作 任务三 555定时器构成振荡器的应用 任务四 流水彩灯的制作
任务三 555定时器构成振荡器的应用
任务目标：
1. 能叙述555定时器逻辑功能、管脚功能，并能正确使用 555定时器。
2. 会用555定时器构成振荡器。。 3. 用555定时器制作出1kHz方波信号的振荡电路。 4.理解单稳态、双稳态、无稳态的概念及特点，并掌握判断
大学数字电子技术数字电子技术555定时器
频率： f 1
1
T 0.7(R1 2R2 )C
占空比：D T1 0.7(R1 R2)C R1 R2 T1 T2 0.7(R1 2R2)C R1 2R2
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。两个 暂稳态之间的转换，是由电路内部电容的充、放电 作用自动进行的，所以它不需要外加触发信号，只 要接通电源就能自动产生矩形脉冲信号。
返回
+5V
0
1D
Q1
Q1
2D
Q2
3D
Q2
Q3
4D
Q3
Q4
CLR CP Q4
&3
&1
输出为零发
清零
& 2 光管不亮
抢答前先清零
CP
返回
+5V 开启
D1
Q1
Q1
1
D2
Q2
D3
Q2 Q3
D4
Q3 Q4
CLR CP Q4
& 2 & 1 反相端都为1
清零
&2
1
CP
返回
+5V
D1 = D2 0
=1
Q1
Q1 Q2
UCC 8
R1
5KΩ
5 6
VA
+C1+
01
ui 1 uC
>2/3 UCC
5KΩ 2
VB
7 5KΩ
T
导通 (地)1
+C2+
1
4 (复位端)
稳定状态
1
RD Q
SD Q 0
3uO
Q=0
+UCC R1
0
ui uC
《电工电子技术》课件——555定时器及其应用
触发器需用时钟脉冲控制其翻 转，如何获得时钟脉冲？
555定时器的结构及功能
555定时器是一种将数字电路和模拟电路巧妙 地结合在一起的集成电路。
555定时器的结构及功能
它在脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测 量与控制、家用电器与电子玩具等领域有着广泛的应 用。
555定时器的结构及功能
555定时器的典型应用电路
555 定时器构成的 施密特触发器
555 定时器构成的 单稳态触发器
555 定时器构成的 多谐振荡器
一、555定时器构成多谐振荡器
一、555定时器构成多谐振荡器
工作原理： 接通 VCC 后，开始时 TH = TR =
uC 0，uO 为高电平，放电管截
止，VCC 经 R1、Байду номын сангаас2 向 C 充电， uC 上升，这时电路处于暂稳态 Ⅰ。
每按动一次开关 SB ，电路就进入定时状态一次。所以，这种电路适用 于需要手动控制定时的工作场合。
三、应用举例
2．光控开关电路
三、应用举例
3. “叮咚”双音门铃
555定时器构成多谐振荡器时，适当调节振荡频率，可构成各种声响电路 。图示是555定时器构成的“叮咚”双音门铃电路。试叙述其原理。
三、应用举例
1．定时应用 单稳态触发器可以构成定时电路，与继电器或驱动放大电路配合，可实
现自动控制、定时开关的功能，如图所示是一个典型定时电路。
平时按钮开关SB为常开状态，555定时器的3脚输出为低电 平，此时内部放电管截止，电容上的电压为0。继电器KA （当继电器无电流通过时，常开接点处于断路状态）无通过 电流，故形不成导电回路，灯泡HL不亮。当按下按钮开关 SB时，低电平触发端2脚接地，触发电路翻转，555的3脚 输出由低电平变为高电平，继电器KA通过电流，使常开接 点闭合，形成导电回路，灯泡HL发亮。SB按下时刻起，电 路进入暂稳态，即定时开始，定时时间为 Tw 1.1RC 。 若改变电路中的电阻RW或C，均可改变定时时间。
555计时器工作原理
555计时器工作原理一、555计时器简介555计时器是一种集成电路，由双稳态多谐振荡器构成，可用于产生各种脉冲波形。
它是一种具有广泛应用的定时器和脉冲发生器，被广泛应用于电子学、通信、自动控制等领域。
二、555计时器的引脚功能555计时器共有8个引脚，分别为VCC、GND、TRIG、THRES、OUT、RESET、CTRL和DIS。
下面对每个引脚的功能进行详细介绍：1. VCC：正电源引脚，通常连接到5V或9V电源；2. GND：地引脚，连接到电源的负极；3. TRIG：触发输入引脚，当该引脚接收到低电平（0V）信号时，会启动计时器；4. THRES：复位输入引脚，在该引脚接收到高电平（VCC）信号时，会清零计数并停止输出；5. OUT：输出引脚，在计数过程中产生方波输出信号；6. RESET：复位输入引脚，在该引脚接收到低电平（0V）信号时，会清零计数并停止输出；7. CTRL：控制输入引脚，可用于调节输出波形的占空比；8. DIS：禁止输入引脚，当该引脚接收到高电平（VCC）信号时，会禁止输出。
三、555计时器的工作原理555计时器的工作原理基于双稳态多谐振荡器。
它由两个比较器（COMPARATOR）、一个RS触发器和一个放大器组成。
其中，比较器用于比较电压大小，RS触发器用于存储电平状态，放大器用于放大电信号。
当TRIG引脚接收到低电平信号时，555计时器开始工作。
此时，THRES引脚和CTRL引脚应该连接到VCC或GND上以确保正常工作。
在开始计数之前，OUT引脚会输出高电平信号。
当TRIG引脚接收到低电平信号后，OUT引脚会瞬间变为低电平，并启动定时计数。
此时，第一个比较器（COMPARATOR）将THRES引脚的电压与2/3 VCC进行比较，并输出相应的结果；第二个比较器将TRIG引脚的电压与1/3 VCC进行比较，并输出相应结果。
如果THRES引脚的电压高于2/3 VCC，则第一个比较器输出高电平信号；如果TRIG引脚的电压低于1/3 VCC，则第二个比较器输出低电平信号。
555电路原理
555电路原理555电路是一种集成电路，常用于定时器、脉冲发生器和振荡器等电路中。
它由几十个晶体管和几百个电阻器、电容器等元件组成，能够实现多种不同的功能。
本文将介绍555电路的原理及其应用。
首先，我们来看一下555电路的基本原理。
555电路由比较器、触发器和输出级组成。
其中比较器用于比较输入信号与基准电压，触发器用于产生输出脉冲，输出级则用于放大输出信号。
通过这三个部分的协作，555电路能够实现各种不同的功能。
在实际应用中，555电路常用作定时器。
它能够产生精确的时间延迟，广泛应用于各种定时控制电路中。
另外，555电路还可以作为脉冲发生器，产生一定频率和占空比的脉冲信号。
这在数字电子设备中也有着重要的应用。
除此之外，555电路还可以作为振荡器使用。
通过外接元件的调节，可以实现不同频率的振荡输出。
这在音频设备、通讯设备等领域都有着重要的应用。
总的来说，555电路是一种功能强大、应用广泛的集成电路。
它在电子领域有着重要的地位，为各种电子设备的控制和信号处理提供了可靠的解决方案。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求，选择合适的工作模式和外接元件，来实现所需的功能。
同时，我们也需要注意电路的稳定性和可靠性，避免外部干扰和环境变化对电路性能造成影响。
综上所述，555电路是一种非常重要的集成电路，它的原理和应用涉及到多个领域，对于电子工程师和爱好者来说都具有重要的参考价值。
希望本文能够帮助大家更好地理解555电路的原理及其应用，为实际工程应用提供一定的参考和帮助。
555计时器课程设计
555计时器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解555计时器的基本原理和工作方式；2. 学生能掌握555计时器的电路组成、功能及应用；3. 学生能了解555计时器在生活中的实际应用，如电子玩具、定时开关等。
技能目标：1. 学生能独立搭建555计时器的电路，并进行调试；2. 学生能运用555计时器设计简单的定时电路，解决实际问题；3. 学生能通过分析555计时器的电路图，提高电子电路的阅读和分析能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养学习电子技术的热情；2. 学生在小组合作中，学会沟通、协作，培养团队精神；3. 学生了解电子技术在我国科技发展中的重要性，增强国家荣誉感。
课程性质：本课程为电子技术课程，结合学生实际生活，以提高学生的实践操作能力和创新能力为主。
学生特点：五年级学生对电子技术有一定的好奇心，动手操作能力较强，但理论知识相对薄弱。
教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，关注学生的个体差异，提高学生的电子技术应用能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，培养创新精神和实践能力。
二、教学内容本课程教学内容分为三个部分，确保学生系统掌握555计时器的相关知识。
第一部分：555计时器基本原理1. 介绍555计时器的内部结构，包括比较器、触发器、放电晶体管等；2. 讲解555计时器的工作原理，包括稳态、暂态和振荡状态；3. 分析555计时器的特点，如稳定性高、定时范围宽等。
第二部分：555计时器电路组成及应用1. 搭建基本的555计时器电路，如单稳态触发器、双稳态触发器等；2. 学习555计时器在定时、振荡、脉冲发生等方面的应用；3. 分析实际案例，如电子门铃、定时开关等电路原理。
第三部分：实践操作与创新能力培养1. 进行555计时器电路的搭建和调试，培养学生的动手能力；2. 设计简单的定时电路，解决实际问题，提高学生的创新能力；3. 分析555计时器电路图，提高学生的电子电路阅读和分析能力。
数字电子技术课外项目计数器555定时器一杨郁佳(上海大学)
数字电子技术课程实践项目一14122156 杨郁佳一、计数器1.器件简介计数是一种最简单基本的运算，计数器就是实现这种运算的逻辑电路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能，计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有 RS 触发器、T 触发器、D 触发器及 JK 触发器等。
计数器在数字系统中应用广泛，如在电子计算机的控制器中对指令地址进行计数，以便顺序取出下一条指令，在运算器中作乘法、除法运算时记下加法、减法次数，又如在数字仪器中对脉冲的计数等等。
计数器可以用来显示产品的工作状态，一般来说主要是用来表示产品已经完成了多少份的折页配页工作。
它主要的指标在于计数器的位数，常见的有 3 位和 4位的。
2.计数器的定义在数字电路中，数器属于时序电路，主要由具有记忆功能的触发器构成。
计数器不仅仅用来记录脉冲的个数，还大量用作分频、程序控制及逻辑控制等，在计算机及各种数字仪表中，到了广泛的应用。
3.计数器分类按时序：同步计数器--时钟信号到来时触发器状态同时翻转。
异步计数器--触发器状态不同时翻转。
按加减：加计数器--随计数脉冲做递加计数。
减计数器--随计数脉冲做递减计数。
按数字的编码方式：二进制计数器、十进制计数器、二进制计数器、六十进制计数器。
例如：CD4017 十进制计数/分配器CD4020 14 位二进制串行计数器/分频器CD4022 八进制计数/分配器CD4024 7 位二进制串行计数器/分频器CD4029 可预置数可逆计数器(4 位二进制或 BCD 码)CD4040 12 二进制串行计数器/分频器CD4045 12 位计数/缓冲器CD4059 四十进制 N 分频器CD4060 14 二进制串行计数器/分频器和振荡器3.1异步计数器异步二进制计数器在做“加1或减1”计数时,是采取从低位到高位逐位进位或借位的方式工作的。
555计数器
8
4
2 U DD 3
u0
1 U DD 3
0 u0 0
t
555定时器构成的施密特触发器
t
施密特触发器是双稳态电路。当输入电压大于或小于电路 阈值时，输出均会维持在一个恒定电压值。施密特触发器可 以把缓慢变化的输入波形变换成边沿陡峭的矩形波输出。
施密特触发器的特点及功能
u0
特点1
有电 回压 差传 特输 性具 ui
R +UDD 6 8 4 7 2NE555 3 5 1
ui uC u0
0
2 U DD 3
t t t
ui
C
u0
0.01μ F
0 0
555定时器构成的单稳态触发器
实际上单稳态触发器也有两种状态：一个是稳态，另一个是
暂稳态。当没有触发脉冲输入时，单稳态触发器处于稳态；当 有触发脉冲时，单稳态触发器将从稳态变为暂稳态，暂稳态在 保持一定时间后，能够自动返回到稳定状态。必须注意：触发 脉冲必须是窄脉冲，要比暂稳态的时间tw还要短。否则触发作 用始终存在，输出将不会在uC达到2UDD/3时返回低电平。
555定时器的工作原理
555定时器的工作状态取决于电压比较器C1和C2。下面讨 论当高触发端输入电压大于阈值电压时的情况：
2 U DD 3
+UDD 8 5kΩ U+ U5kΩ U+ R 4 + C1 + － ∞ ∞
TH 6 5 CO
1
R Q
0
1
Q 1
1
3
OUT
TR
2
U5KΩ 1 USS
+ C2 + －
5KΩ
1 USS
当高触发端输入电压低于阈值电压、低触发端输入电压大 于阈值电压时，两个比较器输出均为0，电路保持原态不变。
论文 555计数器
555定时器555定时电路555定时器电路是一种中规模集成定时器，目前应用十分广泛。
通常只需外接几个阻容元件,就可以构成各种不同用途的脉冲电路,如多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等。
555定时电路有TTL 集成定时电路和CMOS 集成定时电路,它们的逻辑功能与外引线排列都完全相同。
双极型产品型号最后数码为555，CMOS 型产品型号最后数码为7555。
一、555电路的结构组成和工作原理(1) 电路组成及其引脚图1-1 定时器电路的结构（2）电路工作原理它含有两个电压比较器，一个基本RS 触发器，一个放电开关T ，比较器的参考电压由三只5K Ω的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器C1同相比较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为CC V 32和CC V 31。
C1和C2的输出端 控制RS 触发器的状态和放电管开关状态。
当输入信号输入并超过CCV 32时，触发器复位，555的输出端3脚 输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于CC V 31时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
D R 是复位端（4脚），当D R ＝0，555输出低电平。
平时D R 端开路或接Vcc 。
Vco 是控制电压端（5脚），平时输出CC V 32作为比较器C1 的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，G1C2 G2C1G3在不接外加电压时，通常接一个0.01μf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。
T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电通路。
555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容器上的电压，以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。
这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路，可方便地构成单稳态触发器，多谐振荡器，施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。
数字电子技术——555定时器的应用
4.讨论： 若 VCO 外接 ECC , t w 如何？
VC VC tw 2 VC tw ： VCC ECC 3
tw RC ln
R R
VTH TH V V TR TR
tw ln
VC VC 0
VI
7 6 2
8
555
4
3 5
VO O
C
一、占空比不可调的多谐振荡器
VCC
1、电路结构
R1
R2
7 6 2
8
555
4 3 5
0.01 F
VO
C
1
6.5.4 用555定时器接成多谐振荡器
一、占空比不可调的多谐振荡器
VCC
2、工作原理
R1
uo uOH TD 截止 C 充电 uc
刚接VCC， uc
0
R2
7 6 2
VTR
3 2 V E CC 3 CC
1 V ECC 1 CC 2 3 1 V ECC CC 保持 3 2 1 1 ECC 0 V 2 3
vo o
O O
tt
1 V V V V V V ECC CC 2 3
1/ 2ECC ECC
6.5.3 用555定时器接成单稳态触发器
Q
Q'
Qn1 功 能
S'
0 0 1 1
0 1 0 1
1 0 1
Qn
不允许
置0
置1 保持
3、各个组成部分的性能
(1) (2) (3) (4) (5) 电阻分压器 电压比较器 C1 ，C2 与非门构成的基本RS触发器 OC输出的三极管TD 输出缓冲级
《数字电子技术》学习情境4任务三 555定时器构成振荡器的应用PPT文档共34页
《数字电子技术》学习情境4任务三 555定时器构成振荡器的应用
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
555计时器的原理
555计时器的原理
555计时器是一种集成电路芯片，通常用于产生精确定时信号。
其原理基于放电和充电过程。
在初始状态下，555计时器的控制引脚（control pin）处于高
电平状态，使得比较器1（comparator 1）和比较器2（comparator 2）的输入引脚分别连接到电阻和电容上。
此时，电容开始充电，直到其电压达到2/3 Vcc（Vcc为电源电压）时，比较器1的输出引脚（out 1）翻转到低电平，触发器
（flip-flop）的输出引脚（out）也随之翻转。
这个过程称为充
电过程。
接着，电容开始放电，当电容的电压降至1/3 Vcc时，比较器
2的输出引脚（out 2）翻转到高电平，触发器的输出引脚再次
翻转。
这个过程称为放电过程。
通过调节外部电阻和电容的数值，可以控制充电和放电过程的时间，从而控制定时器的时间间隔。
具体的计算公式如下：
时间间隔 = 1.1 * R * C
其中，R为电阻的阻值，C为电容的容值。
除了充电和放电过程，555计时器还包括比较器、触发器、控
制电路等部分，这些部分协同工作，使得555计时器能够产生稳定的定时脉冲信号。
通过连接外部元件到不同的引脚上，555计时器还可以实现其他功能，如生成方波、产生脉冲等。
总之，555计时器的原理是基于电容的充放电过程，通过外部
电阻和电容的调节，控制定时器的时间间隔，从而产生精确的定时信号。
电子课程设计555
电子课程设计 555一、教学目标本章节的教学目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生能够理解并掌握电子课程设计的基本原理和555定时器的应用，了解电子电路的设计方法和步骤。
2.技能目标：学生能够运用所学的知识，独立完成一个简单的电子电路设计和制作，提高动手实践能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对电子科技的兴趣和热情，增强学生对科学研究的信心和决心，培养学生的团队合作意识和创新精神。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分：1.电子电路设计的基本原理和步骤，包括电路分析、元件选型、电路图设计、PCB设计等。
2.555定时器的内部结构和原理，包括触发方式、输出特性、应用案例等。
3.电子电路的制作和调试，包括焊接技术、电路板制作、电路测试等。
三、教学方法为了达到本章节的教学目标，我们将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过讲解电子电路设计的基本原理和步骤，让学生掌握电路设计的方法和技巧。
2.案例分析法：通过分析555定时器的应用案例，让学生了解定时器的工作原理和应用场景。
3.实验法：让学生亲自动手制作和调试电子电路，提高学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源为了支持本章节的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《电子电路设计》2.参考书：《555定时器应用手册》3.多媒体资料：电子电路设计的相关视频教程4.实验设备：电路板、元器件、焊接工具、调试仪器等五、教学评估本章节的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置与课程内容相关的作业，评估学生的理解和应用能力，要求学生在规定时间内完成并提交。
3.考试：设计全面的考试内容，包括选择题、简答题、计算题等，评估学生对课程知识的掌握程度。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
教师应及时给予反馈，帮助学生改进和提高。
六、教学安排本章节的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序进行教学，确保学生逐步理解和掌握知识。
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一、计数器容量扩展
两片74X161同步级联组成8位二进制加法计数器的逻辑电路图
二、组成任意进制计数器
实际应用中，可以用现有的二进制或十进制计数 器，利用其清零端或预置数端，外加适当的门电路 连接而成。 方法有两种：1、反馈清零法 2、反馈置数法
CP
∧
RD LD D3 D2 D1 D 0 1 1
f =32768Hz
∧
四、组成序列信号发生器
序列信号——在时钟脉冲作用下产生的一串周期性的二进制信号。
例：用74161及门电路构成序列信号发生器。
其中74161与G1构成了一个模5计数器。
由于
因此，这是一个01010序列信号发生器，序列长度P=5。
二、4位二进制同步可逆计数器芯片74X193
74X193的功能表
清零 CR 1 0 0 0 0 预置 LD × 0 1 1 1 “加”计 数时钟 CPU × × 1 ↑ 1 “减”计 数时钟 CPD × × 1 1 ↑ D 预置数据输入 D3 D2 D1 D0 × × × × C B A × × × × × × × × × × × × 输出 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 D C B A 保 持 计 计 数 数 异步清零 异步置数 数据保持 加法计数 减法计数
三、组成分频器
例 某石英晶体振荡器输出脉冲信号的频率为32768Hz，用74161 组成分频器，将其分频为频率为1Hz的脉冲信号。 解： 因为 32768=215 ，经 15 级二分频，就可获得频率为 1Hz 的脉冲 信号。因此将四片74161级联，从高位片（4）的Q2输出即可。
f =1Hz
Q3Q 2 Q1Q 0 RCO 74161(4) ET EP
时钟 CP × ↑ × × ↑
预置数据输入 D3 D2 D1 D0 × D × × × × × × A × × ×
Q3 0 D
输 出 Q2 Q1 Q0 0 0 0 A 持 持 数
工作模式 异步清零 同步置数 数据保持 数据保持 加法计数
C B × × × × × ×
C B 保 保 计
异步清零，同步置数
∧
∧
∧
C1
C1
C1
1K R
1K R
1K R
1
2
3
4
5
6
7
∧
8
9
10
CP Q0 Q1 Q2 Q3
10.4.3 集成计数器
一、4位二进制同步加法计数器芯片74X161
引脚分布
逻辑符号
74X161的功能表
清零 CR 0 1 1 1 1
预置数 LD × 0 1 1 1
使 能 ET EP × × 0 × 1 × × × 0 1
十进制 “加” 计数器 4 位二进制“加” 计数器 十进制 “加” 计数器 4 位二进制“加” 计数器 单时钟可逆十进制计数器 单时钟可逆 4 位二进制计数器 双时钟可逆十进制计数器 双时钟可逆 4 位二进制计数器 二-五-十进制“加” 计数器 二-八-十六进制“加” 计数器 二-五-十进制“加” 计数器 二-六-十二进制“加” 计数器 二-八-十六进制“加” 计数器
∧
∧
∧
C1
1K & R
1K R
FF0：每来一个CP，向相反的状态翻转一次。所以选J0=K0=1。 FF1：当Q0=1时，来一个CP，向相反的状态翻转一次。所以选J1=K1= Q0 。 FF2 ： 当 Q0Q1=1 时 ， 来 一 个 CP ， 向 相 反 的 状 态 翻 转 一 次 。 所 以 选 J2=K2= Q0 Q 1 FF3： 当Q0Q1Q3=1时，来一个CP向相反的状态翻转一次。所以选J3=K3= Q0Q1Q3
∧
Q3Q 2 Q1Q 0 RCO 74161(3) ET EP CP RCO
Q3Q 2 Q1Q 0 74161(2) ET EP
∧
Q3Q 2 Q1Q 0 RCO 74161(1) ET EP CP 1
RD LD D3 D2 D1 D 0 1 1
CP
RD LD D3 D2 D1 D 0 1 1
RD LD D3 D2 D1 D 0 1 1
10.4
计数器
10.4.1 二进制计数器 10.4.2 非二进制计数器
10.4.3 集成计数器
10.4.4 集成计数器的应用
概
述
1. 计数器的逻辑功能 计数器的基本功能是对输入时钟脉冲进行计数。它 也可用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列及进行 数字运算等等。 2. 计数器的分类 •按脉冲输入方式，分为同步和异步计数器 •按进位体制，分为二进制、十进制和任意进制计数 器 •按逻辑功能，分为加法、减法和可逆计数器
异步（高电平有效） 预置 9， 异步 （高电平有效） 异步（高电平有效） 异步（高电平有效） 无 无
10.4.4 集成计数器的应用
*一、计数器容量扩展 *二、组成任意进制计数器 三、组成分频器 四、组成序列信号发生器
一、计数器容量扩展
将多个计数器进行级联，就可以扩大计数范 围。如：m个模N计数器级联，可以实现Nm的 计数器。
用计数器辅以数据选择器可以方便地构成各种序列发生器。 构成的方法如下： 第一步 构成一个模P计数器； 第二步 选择适当的数据选择器，把欲产生的序列按规定的 顺序加在数据选择器的数据输入端，把地址输入端与计数器 的输出端适当地连接在一起。
10.5 寄存器
寄存器:是数字系统中用来存储代码或数据的逻辑部件。 它的主要组成部分是触发器。
二、二进制Leabharlann 步计数器１. 二进制同步加法计数器
用“观察法”设计电路：
因为是“同步”方式，
所以将所有触发器的
CP端连在一起，接计 数脉冲。
然后分析状态图， 选择适当的JK信号。
Q3
Q2
Q1 FF 2 Q 1J & C1 1K & R Q
Q0
1
FF 3 Q 1J & C1
FF 1 1J Q
FF 0 1J C1 1K R CP 计数脉冲 CR 清零脉冲
工作模式
异步清零，异步置数
三、二-五-十进制异步加法计数器74X290
引脚图
逻辑符号
74X290内部逻辑电路图
二进制状态图
74X290的功能表
五进制状态图
8421码十进制计数器的逻辑图
几种集成计数器的比较
触发器的 CP之间的 关系 型号 计数模式 清零方式 预置数方式
74X160 74X161 74X162 同步 74X163 74X190 74X191 74X192 74X193 74X290 74X293 异步 74X90 74X92 74X93
∧
Q
Q
&
Q
C1
C1 &
C1 &
C1 &
1K R
1K R
1K R
1K R
CP 计数脉冲 CR 清零脉冲
当控制信号X=1时，FF1～FF3中的各J、K端分别与低位各触发器的Q端
相连，作加法计数。
当控制信号X=0时，FF1～FF3中的各J、K端分别与低位各触发器的端 Q 相连，作减法计数。
10.4.2 非二进制计数器
Q Q QQ 3 2 1 0
0011
0100
0101
0110
1001
1000
0111
时序图
完整状态转换图
（2）异步反馈置数法
例4 用集成计数器74X193和必要的门电路组成10进制计数 器，要求用反馈置数法实现。
大模分解法： 将M分解为多个因数相乘（每个因数小于 单片计数器的最大值），可先用n片计数器分 别组成模值为M1、M2、…、Mn的计数器，然后 再级联成M=M1M2…. Mn的计数器。
用模N的计数器构成任意模值的M计数器 1.若M<N，只需一片N进制计数器，使计数器在N进制的计 数过程中，跳过N-M个状态即可。 2.若M>N，需要多片N进制计数器级联，同步级联或异步级 联，然后再用反馈清零或反馈置数法构成M进制计器。
1.反馈清零法-适用于有清零输入端的集成计数器
（1）同步反馈清零法 例1 用集成计数器74X163和必要的门电路组成6进制 计数器，要求使用反馈清零法。
∧
二进制异步减法计数器的时序波形图和状态图。
CP Q0 Q1 Q2 Q3
Q Q QQ 3 2 1 0 1101 1011 1010 1001
0000
1111
1110
1100
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
异步计数器为串行计数器(或纹波计数器)．所以工作速度较低。
为了提高计数速度，可采用同步计数器。
异步（低电平有效） 异步（低电平有效） 同步（低电平有效） 同步（低电平有效） 无 无 异步（高电平有效） 异步（高电平有效）
同步（低电平有效） 同步（低电平有效） 同步（低电平有效） 同步（低电平有效） 异步（低电平有效） 异步（低电平有效） 异步（低电平有效） 异步（低电平有效）
异步（高电平有效） 预置 9， 异步 （高电平有效） 异步（高电平有效） 无
N进制计数器又称模N计数器。 当N=2n时，就是前面讨论的n位二进制计数器； 当 N≠2n 时，为非二进制计数器。非二进制计 数器中最常用的是十进制计数器。
一、8421BCD码同步十进制加法计数器
Q3 Q2 Q1 Q0 1 FF 3 Q 1J & C1 1K R FF 2 Q 1J & C1 1K & R Q FF 1 1J & Q FF 0 1J C1 1K R CP 计数脉冲 CR 清零脉冲