第6章 寄存器与计数器2011

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单片机讲义1(第六章定时器计数器)

单片机讲义1(第六章定时器计数器)

脚与T0的逻辑关系框图如下图所示。
定时器/计数器T0分为2 个独立的8位计数器:TL0和 TH0。 TL0使用T0的状态控制位 C/ T GATE、TR0、 INT0 ,而TH0被 固定为1个8位定时器(不能 为外部计数模式),并使用 定时器T1的状态控制位TR1 和TF1,同时占用定时器T1 的中断请求源TF1。
6.2.2 方式1
6.2.3 方式 2
6.2.4 方式 3
在方式3下,T1只作 波特率发生器。在这样 情况下,T1将TF1、TR1 资源出借给T0使用。因 此,在方式3下,T0可以 构成两个独立的计数器 结构,如图6-6(a)和 图6-6(b)所示。
TL0构成一个完整的8 位定时器/计数器,而 TH0则是一个仅能对 fOSC/12脉冲计数的8位 定时器。
(l)计算初值 初值的计算公式为: X 2 n
设:需要装入T0的初值为X,则有:
t f
osc
12
16
其中:n=13、16、8 (由计数器的的工作方 式来决定n 的取值)
∵X= 2
n
t . f osc 现 n 16 12
t 1 ms
f osc 6 M Hz
∴X= 2
∵ X= 2
n

t . f osc 12
现 n 16 f osc 6 M Hz t 100 ms
所以:X=15 536=3CB0H 因此:TH0=3CH, TL0=B0H
(3)10次计数的实现 对于中断10次计数,可使T0工作在定时方式,采用循环程序的方法实现。 (4)程序设计 ORG 0000H RESET:LJMP MAIN ;上电,转主程序入口MAIN 0RG 000BH ;T0的中断入口地址 LJMP IT0P ;转T0中断处理程序ITOP ORG 1000H MAIN: MOV SP,#60H ;设堆栈指针 M0V B,#0AH ;设循环次数10次

单片机原理及应用 第06章定时计数器

单片机原理及应用  第06章定时计数器

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6.5 定时器/计数器的编程
初始化
1 根据要求给方式寄存器TMOD送一个方式控制 字,以设定定时器的工作方式; 2 根据需要给TH和TL选送初值,以确定需要的 定时时间或计数的初值; 3 根据需要给中断允许寄存器IE送中断控制字, 以开放相应的中断和设定中断优先级;
也可用查询方式来响应定时器。
JBC TF1,RP1 SJMP DEL2
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6.6.4 长定时时间的产生
例 假设系统时钟为6MHz,编写定时器T0产生 1秒定时的程序。 (1)T0工作方式的确定 定时时间较长,采用哪一种工作方式? 由各种工作方式的特性,可计算出: 方式0最长可定时16.384ms;
方式1最长可定时131.072ms; 方式2最长可定时512μs。 选方式1,每隔100ms中断一次,中断10次为1s。
8
6.3 定时/计数器的4种工作方式 方式0、方式1(13位、16位定时计数方式)
T1工作于方式0的等效框图(M1M0=00、01)
GATE=0、A=1、TR1=1 GATE=1、INT1=1、TR1=1。注意定时器初值与定时时间的不同
9
6.3.1 方式0、方式1的说明 定时/计数器T1工作在方式0时,为13位的计数器,由TL1 的低5位和TH1的8位所构成。TL1低5位溢出向TH1进 位,TH1计数溢出置位TCON中的溢出标志位TF1。 GATE位的状态决定定时/计数器运行控制取决于TR1 一个条件还是TR1和INT1引脚这两个条件。 当GATE=0时,A点电位恒为1,则只要TR1被置为1,B 点电位即为1,定时/计数器被控制为允许计数(定时/计 数器的计数控制仅由TR1的状态确定,TR1=1计数, TR1=0停止计数)。 当GATE=1时,B点电位由INT1输入的电平和TR1的状 态确定,当TR1=1,且INT1=1时,B点电平才为1,才 允许定时器/计数器计数(计数控制由TR1和INT1二个条 件控制)。 方式1时,TL1的8位都参与计数,因而属于16位 定时/计数器。其控制方式,等效电路与方式0完全相 10 同。

计数器与寄存器电路设计

计数器与寄存器电路设计

计数器与寄存器电路设计在数字电路中,计数器和寄存器是非常重要的组件,它们广泛应用于各种电子设备中。

本文将介绍计数器和寄存器的基本原理,以及如何设计这些电路。

一、计数器计数器是一种能够在给定的条件下进行计数的电路。

它通常由触发器和逻辑门组成。

根据计数器的功能和触发器的类型,计数器可以分为同步计数器和异步计数器。

1. 同步计数器同步计数器是一种能够在同一时钟信号的作用下进行计数的电路。

它的特点是所有的触发器都在同一时钟脉冲上升沿或下降沿触发。

同步计数器的位数取决于触发器的数量。

在设计同步计数器时,需要确定计数器的位数和计数范围,并选择适当的触发器和连接方式。

2. 异步计数器异步计数器是一种能够在独立的时钟信号的作用下进行计数的电路。

它的特点是各个触发器的时钟信号可以是不同的。

异步计数器的位数也由触发器的数量决定。

在设计异步计数器时,需要确定计数器的位数和计数范围,并选择适当的触发器和连接方式。

二、寄存器寄存器是一种能够将数据存储起来并在需要时进行读取和写入的电路。

它可以用于暂存和传输数据。

寄存器的位数取决于需要存储的数据的大小。

在设计寄存器时,需要确定寄存器的位数和写入和读取的时序。

在计数器和寄存器的设计中,还有一些值得注意的问题。

首先是时钟信号的稳定性,计数器和寄存器的工作稳定性受到时钟信号的影响,需要选择稳定性较好的时钟信号源。

其次是电源电压的稳定性,电源电压的波动会对计数器和寄存器的工作产生影响,需要选择电压稳定性较高的电源。

除了计数器和寄存器的基本原理和设计,还有一些常见的应用场景。

例如,计数器可以用于频率计,当输入信号的脉冲数量达到一定值时,计数器输出一个频率计数值;寄存器可以用于数据暂存和传输,当数据需要在不同的电路之间传递时,可以使用寄存器进行缓存。

总结:计数器和寄存器是数字电路中常见的组件,对于数字电路的设计和实现起着重要的作用。

通过合理的设计和选型,可以实现各种功能的计数器和寄存器电路。

(第十二讲)第6章 寄存器与计数器(2)

(第十二讲)第6章 寄存器与计数器(2)
第 十二 讲
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第6章 寄存器和计数器
内容提要及重点
(1)寄存器与移位寄存器
(2)异步N进制计数器 (3)同步N进制计数器 (4)集成计数器 重点 (1)寄存器与移位寄存器的工作原理及应用。
(2)计数器的工作原理,主要内容进制加法计数器 同步二进制加计数器74LS161的逻辑功能 采用74LS161构成小于十六的任意进制同步加法计数器 同步十进制加/减计数器74LS192的逻辑功能 采用74LS192构成小于十的任意进制同步加/减计数器 采用74LS93构成小于十六的同步十进制加/减计数器 74LS192的逻辑功能 异步十进制加法计数器74LS90的逻辑功能 采用74LS90构成小于十的任意进制8421BCD码加计数器 采用74LS90构成小于十的任意进制5421BCD码加计数器 采用两片74LS161构成小于256的任意进制加法计数器 采用两片74LS90构成小于100的任意进制加法计数器
(3)正常计数。当异步清零端和异步置9端都无效时,在计 数脉冲下降沿作用下,可进行二-五-十进制计数。 (4)保持不变。当异步清零端和异步置9端都无效,且CPA、 CPB都为1时,计数器输出保持不变。
33
例6-6 分别采用反馈清零法和反馈置9法,用 74LS90构成8421BCD码的8进制加法计数器。 解:(1)采用反馈清零法。
Q3 Q2 Q1 Q0
&
Q Q QQ 3 2 1 0
0000
0001
0010
0011
0100
Q3Q 2 Q1Q 0 RCO 74160 ET EP CP 1 计数脉冲
1001
1000
0111
0110
0101
RD LD D3 D2 D1 D 0 1

第六章计数器和寄存器

第六章计数器和寄存器

状态表 时钟 CP 0 1 2 3 4 数据输出端 Q0 Q1 Q2 Q3 0 0 0 0 D3 0 0 0 D2 D3 0 0 D1 D2 D3 0 D0 D1 D2 D3
• 在时钟脉冲作用下,内部各触发 器的信息同步地向右(或向左)移 动。n位输入数据在n个时钟脉冲 作用下,串行地移入n位寄存器中。 存入寄存器中的所有信息再伴随 着n个时钟脉冲的作用,从最右边 (或最左边)的触发器开始,串行 地全部移出。因而移位寄存器又 称为串行寄存器。
• 通过多个芯片的连接可以实现模数N大于芯片模数M的计数 器。
例3:用74161组成八位二进制进制计数器。 • 解:八位二进制进制计数器的模数为N=28=256>16, 且256=16×16,所以要用两片74161组成。 • 计数器输出 2QD2QC2QB2QA1QD1QC1QB1QA
★例4:分析图示电路,指出是几进制计数器。
二 . 集成计数器
1.74161计数器:是4位二进制同步加计数器。 清零 置数 使 能 时钟 置数输入 输出 RD LD EP ET CP D C B A QD QC QB QA 0 0 0 0 × × × × × × × × 0 1 0 D C B A D C B A × × 1 1 0 × × × × × × 保 持 1 1 × 0 × × × × × 保持 RCO=0 1 1 1 1 × × × × 计 数 四种工作方式: • 异步清零:RD=O ,QDQCQBQA =0000,清零不受时钟控制。 • 同步并行置数 :RD=1,LD=0,CP ↑, QDQCQBQA=DCBA。 • 计数 :RD=LD=ET=EP=1 ,CP ↑,实现四位二进制计数 ,当 QDQCQBQA=1111,进位输出RCO=ET· QD· QC· QB· QA =1。 • 保持 :RD= LD=1,ET· EP=0 ,输出不变。若EP=0,ET=l, RCO不变,若ET=0, RCO=0。

计算机组成原理第6章

计算机组成原理第6章
5. 中断控制 CPU 除了执行程序外,还需要具备对突发事件的处理能 力。例如,运算器出现了结果溢出、某个部件出现了异常情 况、设备需要实时的数据服务等,这就需要 CPU 中断正在处 理的程序,并对这些突发事件进行响应,以保证计算机的正常 运转,这个能力称为中断处理能力。 总体来说,一条指令的执行过程就是在控制器的控制下, 先从内存中取出指令,然后对指令进行译码,在时序发生器和 控制器的控制下,在正确的时间发出指定部件的控制信号,保 证各部件能够执行正确的动作,从而保证该指令功能的实现。
第6章中央处理器
图 6-6 指令周期与 CPU 周期的包含关系
第6章中央处理器
6. 1. 4 指令执行流程 指令的执行是从取指周期开始的。取指周期主要完成从
内存取出要执行的指令,并使指针指向下一条指令,即 PC=PC+ “ 1 ”,这里的“ 1 ”表示当前这条指令的实际字长。 取指完成后,对指令进行译码,再转入具体的指令执行过程。 指令在执行过程中如果采用间接寻址方式,还需要增加间址 周期,如图 6-5 所示。
第6章中央处理器
3. 时序控制 每一条指令在执行的过程中,必须在规定的时间给出各 部件所需操作控制的信号,才能保证指令功能的正确执行。 因此,时序控制就是定时地给出各种操作信号,使计算机系统 有条不紊地执行程序。 4. 数据加工 数据加工是指对数据进行算术运算、逻辑运算或其他处 理。
第6章中央处理器
第6章中央处理器
图 6-7 所示是一个采用总线结构将运算器、寄存器连 接起来的控制器内部数据通路。其各部件与内部总线 IBUS 和系统总线 ABUS 、 DBUS 的连接方式如图中所示,图中的 “ o ”为控制门,在相应控制信号(信号名称标在“o ”上)的控 制下打开,建立各部件之间的连接。GR 是通用寄存器组, X 和 Z 是两个暂存寄存器。

计数器-寄存器

计数器-寄存器

4.5.3 显示译码器
用来驱动各种显示器件,从而将用二进制代码表示 的数字、文字、符号翻译成人们习惯的形式直观地显示 出来的电路,称为显示译码器。
1、数码显示器abFra bibliotekcda
f
b
g
e
c
d
ef gh (a) 外形图
a b c d e f g h
(b) 共阴极
+VCC a b c d e f g
h (c) 共阳极
0 01 1
0111
00 00
整数部分:高位的 BI / RBO 与低位的RBI 相连
小数部分:低位的 BI / RBO 与高位的RBI 相连
加法计数器
二进制计数器 减法计数器 可逆计数器 加法计数器
同步计数器 十进制计数器 减法计数器
可逆计数器


N进制计数器
·

·
二进制计数器
·
异步计数器 十进制计数器
·
N进制计数器
· ·
计数器是一种应用十分广泛的时序电路,除 用于计数、分频外,还广泛用于数字测量、运算 和控制,从小型数字仪表,到大型数字电子计算 机,几乎无所不在,是任何现代数字系统中不可 缺少的组成部分。
寄存器分为基本寄存器和移位寄存器两大类。基 本寄存器的数据只能并行输入、并行输出。移位寄存 器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左 移,数据可以并行输入、并行输出,串行输入、串行 输出,并行输入、串行输出,串行输入、并行输出。
寄存器的应用很广,特别是移位寄存器,不仅可 将串行数码转换成并行数码,或将并行数码转换成串 行数码,还可以很方便地构成移位寄存器型计数器和 顺序脉冲发生器等电路。
把代码状态的特定含义翻译出来的过程称 为译码,实现译码操作的电路称为译码器。

计数器和寄存器

计数器和寄存器

指令寄存器(Instruction Register): 用于存储当前正在执行的指令。
程序计数器(Program Counter):用 于存储下一条要执行的指令的地址。
状态寄存器(Status Register):用于存储 CPU的状态信息,如进位标志、零标志等。
03 计数器和寄存器在数字系 统中的应用
分布式部署
将计数器或寄存器进行分布式部署,提高处理能力和可扩展性。
缓存优化
合理利用缓存技术,减少不必要的计算和存储操作,提高性能。
总结:计数器与寄存器在
06 电子信息技术领域的重要 性
对电子信息技术发展的影响
1 2 3
推动数字电路发展
计数器和寄存器作为数字电路的基本组成单元, 对数字电路技术的发展起到了关键作用。
数字系统中计数器应用举例
时钟发生器
在数字系统中,计数器常被用作时钟发生器 ,通过计数器的定时功能产生精确的时序信 号,用于驱动和控制数字电路的各个部分。
定时器
在数字系统中,计数器常被用作定时 器,通过设定计数器的初值和计数范 围,实现精确的延时和定时功能。
频率分频器
计数器还可以作为频率分频器使用,将输 入的高频信号分频为低频信号,以满足数 字系统中不同部分对时钟频率的需求。
作用
在数字系统中,计数器广泛应用 于定时、分频、产生节拍脉冲和 进行数字运算等。
工作原理与分类
工作原理
计数器通过接收输入信号(通常是脉冲信号),并在每个输 入信号的上升沿或下降沿进行计数操作。根据计数器的设计 和配置,它可以实现向上计数、向下计数或双向计数。
分类
根据计数器的功能和结构,可以将其分为同步计数器和异步 计数器。同步计数器在每个时钟周期内只进行一次计数操作 ,而异步计数器则可能在每个时钟周期内进行多次计数操作 。

第6章 时序逻辑电路

第6章 时序逻辑电路
时序逻辑电路的特点? 寄存器分类?
8位二进制数码需几个触发器来存放?
2021/8/5
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计数器:用以统计输入时钟脉冲CLK个数的电路。 计数器的分类:
1.按计数进制分 二进制计数器:按二进制数运算规律进行计数的 电路称作二进制计数器。 十进制计数器:按十进制数运算规律进行计数的 电路称作十进制计数器。 任意进制计数器:二进制计数器和十进制计数器 之外的其它进制计数器统称为任意进制计数器。
驱动方程代入特性方程得状态方程。 输出方程:输出变量的逻辑表达式。
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2. 状态表
反映输出Z、次 态Q*与输入X、现 态Q之间关系的 表格。
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3. 状态图
标注:输入/输出
反映时序电路 箭尾: 状态转换规律, 现态
及相应输入、
输出取值关系
的图形。
箭头: 次态
2021/8/5
2021/8/5
时钟方程、 2
驱动方程和
状态方程
输出方程
3
5 状态图、 状态表或
时序图ห้องสมุดไป่ตู้
4
计算
11

1 时钟方程:C2 L C K 1 L C K 0 L C K同钟L 步方时程K 序可电省路去的不时写。
写 输出方程: YQ'1Q2 输出仅与电路现态有关,

为穆尔型时序电路。
程 式
驱动方程:JJ21
Q1 Q0
K2 Q1' K1 Q0'
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J0 Q2'
K0 Q2
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2 求状态方程
JK触发器的特性方程:
JJ21
Q1

电路中的计数器与寄存器

电路中的计数器与寄存器

电路中的计数器与寄存器在数字电路中,计数器和寄存器都是常见的模块,它们在数字电路设计中扮演着重要的角色。

本文将讨论计数器和寄存器的基本概念、工作原理以及在电路中的应用。

一、计数器计数器是一种电子电路,可以在一定的条件下沿着二进制序列计数。

计数器的输出可以用于控制其它电路模块或作为计数器的结果输出。

计数器的类型有很多种,如二进制计数器、BCD计数器、环形计数器等。

这里以二进制计数器为例。

1.二进制计数器的工作原理二进制计数器是一种递增计数器,其状态在每次时钟脉冲到来时加1。

在二进制计数器中,计数器的输出由一组二进制数字表示。

当计数器的输出超过计数器的最大值时,输出会回到初始值,形成循环计数的效果。

2.二进制计数器的应用二进制计数器常用于控制数字电路中的定时器、驱动器和脉冲发生器等。

例如,在串口通信控制电路中,常用二进制计数器产生波特率时钟。

此外,二进制计数器还可以用于嵌入式系统中的定时器和计数器。

二、寄存器寄存器是一种用于存储和保持数字数据的电子电路。

寄存器通常由多个存储单元构成,每个存储单元都可以存储一个二进制数字。

寄存器可以进行读和写操作,其读写操作可以通过时钟控制以实现同步。

1.寄存器的工作原理寄存器可以看作是一种由存储单元组成的存储器。

寄存器的输入和输出都通过存储单元完成。

寄存器的时钟触发器控制输入数据被存储到指定的存储单元中,同时输出数据从指定的存储单元中读出。

由于时钟控制,输入数据和输出数据的同步可以保证。

2.寄存器的应用寄存器作为一种数据存储器件,在数字电路中被广泛应用。

例如,在CPU中,寄存器用于存储操作数和结果。

在图像处理和音频处理电路中,寄存器用于存储图像和音频数据以及中间结果。

此外,寄存器还可以用于计时器、数据缓存、逻辑控制等方面。

结论计数器和寄存器是数字电路中常见的模块,它们在数字电路设计中扮演着非常重要的角色。

计数器可以逐步计数并产生输出信号,用于控制其它电路模块或输出计数器的结果。

第六章 可编程控制器的功能指令系统

第六章 可编程控制器的功能指令系统
D:
KnY KnM KnS T C D V,Z
八、BCD变换指令FNC18(BCD)和BIN 交换指令FNC19(BIN)
BCD变换指令是将源元件中的二进制数转换 成BCD码送到目标元件中去。 S:
KnX KnY KnM KnS T C D V,Z
D:
KnY KnM KnS T C D V,Z
BCD变换指令可用于将PLC中的二进制数据 变换成BCD码输出以驱动七段显示。
(五)监控定时器指令(WDT)
监控定时器又叫看门狗,用于程序监视定 时器的刷新。如果扫描时间(从0步到END或 者FEND)超过100ms,PLC将停止运行。在这 种情况下,应将WDT指令插到合适的程序步 中刷新监视定时器,以使程序继续执行到 END。
(六)循环指令
循环开始指令 FOR K,H,KnX,KnY,KnM,KnS,T,C,D,V,Z 循环结束指令 NEXT FX系列PLC循环指令最多允许5级嵌套。 位于FOR—NEXT间的程序重复执行n次(由操 作数指定)后再执行NEXT指令后的程序。循 环次数范围为1—32767。
比较指令CMP是将源操作数(S1)和源操作 数(S2)的数据进行比较,结果送到目标 操作数(D)中。
区间比较指令:ZCP 源地址:S1,S2,S3
K,H KnX KnY KnM KnS T C D V,Z
目标地址:Y、M、S
区间比较指令ZCP用于将源操作数(S1)和 源操作数(S2)形成的区间进行比较,比 较结果送入目标操作数(D)中。
1.通用数据寄存器
数据寄存器在模拟量检测与控制以及位置控制 等场合用来储存数据和参数,数据寄存器可存 储16位二进制或一个字,两个数据寄存器合并 起来可存放32位数据(双字),在D0和D1组成 的双字中,D0存放低16位,D1存放高16位。字 或双字的最高位为符号位。 当PLC由运行到停止时,该类数据寄存器的数据 均为零:但是当特殊辅助继电器M8033置1,PLC 由运行转向停止时,数据可以保持。

计数器与寄存器原理解析

计数器与寄存器原理解析

计数器与寄存器原理解析计数器和寄存器是数字电路中常见的组件,具有重要的作用和原理。

本文将对计数器和寄存器的原理进行解析,并深入探讨其在数字电路中的应用。

一、计数器的原理解析计数器是一种特殊的组合逻辑电路,用于生成一系列连续的数字。

它由触发器和逻辑门组成,其中触发器用于存储和转移数据,而逻辑门用于控制触发器的状态。

计数器的工作原理基于触发器的状态转移。

触发器根据输入信号的变化(如时钟信号),在两个状态之间进行切换。

常见的触发器有D触发器、JK触发器和T触发器等。

计数器根据触发器的状态转移规律实现数字的累加或减少。

当计数器的触发器达到一个特定的状态时,会产生一个输出信号,称为溢出信号。

溢出信号可以用于控制其他电路的工作状态。

二、计数器的应用计数器在数字电路中具有广泛的应用,如频率分频器、时序控制器和计时器等。

1. 频率分频器频率分频器是一种常见的应用,用于将输入信号的频率分频为较低的频率。

通过将计数器的输出信号与输入信号进行比较,当计数器达到预设的值时,输出一个脉冲信号,从而实现频率分频的效果。

2. 时序控制器时序控制器是数字系统中用来控制电路运行顺序的重要组件。

计数器可以用来实现时序控制器,通过控制计数器的工作模式,可以实现不同的时序控制功能。

3. 计时器计时器是用于测量时间间隔的重要设备,如秒表和定时器等。

计数器可以用来实现计时器的功能,通过计数器的工作原理,可以精确计算时间间隔。

三、寄存器的原理解析寄存器是一种存储器件,用于存储和传输数据。

它由多个触发器组成,每个触发器都可以存储一个比特的数据。

寄存器的工作原理基于触发器的状态。

当输入数据进入寄存器时,触发器将数据存储起来,并根据时钟信号的变化,将存储的数据传输到输出端口。

寄存器通常由多个比特组成,例如8位寄存器和16位寄存器等。

不同位数的寄存器可以存储和处理不同位数的数据。

四、寄存器的应用寄存器在数字电路和微处理器中具有广泛的应用,如存储数据、地址和指令等。

集成计数器及寄存器的实验原理

集成计数器及寄存器的实验原理

集成计数器及寄存器的实验原理一、引言计数器和寄存器是数字电路中常见的组件,它们在数字系统中具有重要的作用。

本文将介绍集成计数器及寄存器的实验原理。

二、集成计数器1. 计数器概述计数器是一种能够在输入时将其值逐次增加或减少的电路。

它通常由触发器和逻辑门组成,其中触发器用于存储当前计数值,逻辑门用于控制计数操作。

2. 集成计数器集成计数器是一种将多个触发器和逻辑门集成到一个芯片中的计数器。

它具有体积小、功耗低、可靠性高等优点,因此被广泛应用于数字系统中。

3. 集成计数器实验原理(1)74LS161集成计数器74LS161是一种4位二进制同步上升/下降计数器。

它包含四个D型触发器和多个逻辑门,可以实现二进制加法和减法运算。

当输入CLK信号时,74LS161会根据模式控制信号(MODE)进行相应的操作。

当MODE为0时,74LS161处于上升模式,每次CLK上升沿时将当前值加1;当MODE为1时,74LS161处于下降模式,每次CLK上升沿时将当前值减1。

(2)实验步骤① 将74LS161芯片插入实验板中,并连接电源和接地。

② 连接CLK、CLR、LOAD、A0、A1、A2输入信号。

③ 根据实验要求设置MODE模式控制信号。

④ 设置计数器的初始值。

⑤ 连接LED灯,观察计数器输出结果。

三、集成寄存器1. 寄存器概述寄存器是一种能够存储数据的电路。

它通常由多个触发器组成,可以存储不同位数的二进制数据。

2. 集成寄存器集成寄存器是一种将多个触发器集成到一个芯片中的寄存器。

它具有体积小、功耗低、可靠性高等优点,因此被广泛应用于数字系统中。

3. 集成寄存器实验原理(1)74LS173集成寄存器74LS173是一种4位带清零同步并行加载触发器。

它包含四个D型触发器和多个逻辑门,可以实现4位二进制数据的并行输入和输出操作,并且支持清零操作。

当输入CLR信号为低电平时,74LS173的所有输出都被清零;当输入LOAD信号为低电平时,74LS173会将并行输入的4位二进制数据加载到触发器中,此时输出与输入相同。

寄存器,计数器

寄存器,计数器

寄存器,计数器寄存器是什么
寄存器的功能是存储⼆进制代码,
它是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。

⼀个触发器可以存储1位⼆进制代码,
故存放n位⼆进制代码的寄存器,
需⽤n个触发器来构成。

寄存器是中央处理器内的组成部份。

寄存器是有限存贮容量的⾼速存贮部件,
它们可⽤来暂存指令、数据和位址。

在中央处理器的控制部件中,
包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。

在中央处理器的算术及逻辑部件中,包含的寄存器有累加器(ACC)。

计数器是什么
计数器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。

很显然,3位数的计数器最⼤可以显⽰到999,4位数的最⼤可以显⽰到9999。

计数器只能作为计数使⽤,寄存器可以存放任何数值,寄存器可以当计数器⽤,反之不能。

(整理)寄存器与计数器.

(整理)寄存器与计数器.
第一节 环境影响评价
第五章 环境影响评价与安全预评价
寄存器:
1.建设项目环境影响评价分类管理的原则规定
1.筛选环境影响:环境影响被筛选为三大类,一类是被剔除、不再作任何评价分析的影响,如内部的、小的以及能被控抑的影响;另一类是需要作定性说明的影响,如那些大的但可能很不确定的影响;最后一类才是那些需要并且能够量化和货币化的影响。
计数器:
每名环境影响评价工程师申请登记的类别不得超过2个。
规划编制单位对可能造成不良环境影响并直接涉及公众环境权益的专项规划,应当在规划草案报送审批前,采取调查问卷、座谈会、论证会、听证会等形式,公开征求有关单位、专家和众对环境影响报告书的意见。
价值=支付意愿=市场价格×消费量+消费者剩余
B.环境影响登记表
第五章 环境影响评价与安全预评价
1)直接使用价值。直接使用价值(DUV)是由环境资源对目前的生产或消费的直接贡献来决定的。
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CPB CPA CP
R0(1)
R0(2)
答: 7进制
75
练习:用一片74LS90设计九进制计数器
QD QC QB QA S9(1) 74LS90 CPB CPA CP
76
R0(1) R0(2)
S9(2)
6.4.5 集成计数器的扩展
将两片计数器(分别为模n和模m)相串接,可扩展 为N = n×m 的计数器。在此基础上再利用前面介绍的 反馈清零或反馈置数的方法,可构成小于N = n×m 的 任意进制计数器。
17
例6-3由集成移位寄存器74LS194和非门组成的脉冲分 配器电路如图所示,试画出在CP脉冲作用下移位寄 存器各输出端的波形。
18
6.2
主要内容:
异步N进制计数器
异步n位二进制加、减计数器电路
异步n位二进制计数器电路的构成方法
异步3进制加计数器电路
异步6进制加计数器电路 异步非二进制计数器电路的构成方法
例6-8 用两片74LS161构成 256进制加法计数器。
解:74LS161有专门的进位信号RCO,每片接成十六进制, 两片之间串接方式有两种:
77
两片之间串接方式
78
注意:如果直接将低位片的进位信号RCO作为高位片的时钟
脉冲,则当第15个计数脉冲到来后,低位片输出状态将变成 1111,使其RCO由0变为1,高位片就开始计数一次。这时,虽 然仍是256进制计数器,但计数状态顺序发生了变化。下面的 时序波形图清楚地说明了这一点。
41
6.4.1
集成同步二进制计数器
其产品多以四位二进制即十六进制为主,下面 以典型产品 74LS161为例讨论。
42
① 异步清零。当CLR=0时,不管其它输入信号的状 态如何,计数器输出将立即被置零。
43
② 同步置数。当CLR=1(清零无效)、LD=0时, 如果有一个时钟脉冲的上升沿到来,则计数器输出 端数据Q3~Q0等于计数器的预置端数据D3~D0。
52
53
74LS192具有以下功能: (1) CLR=1时异步清零,它为高电平有效。 (2) CLR=0(异步清零无效)、LD=0时异步置数。 (3) CLR=0,LD=1(异步置数无效)且减法时钟 CPD=1时,则在加法时钟CPU上升沿作用下,计数 器按照8421BCD码进行递增计数:0000~1001。 (4) CLR=0,LD=1且加法时钟CPU=1时,则在减 法时钟CPD上升沿作用下,按照8421BCD码进行 递减计数:1001~0000。 (5) CLR=0,LD=1,且CPU=1,CPD=1时,计数 器输出状态保持不变。
同步非二进制计数器
同步非2n进制计数器的电路构成没有规律可循, 可采取“观察”法,其具体构成过程见书p158
38
1.同步5进制加法计数器
39
2.同步10进制加计数器电路
40
6.4
集成计数器
主要内容: 同步二进制加计数器74LS161的逻辑功能 同步十进制加/减计数器74LS192的逻辑功能 异步二进制加法计数器74LS93的逻辑功能 异步十进制加法计数器74LS90的逻辑功能 采用74LS161构成小于16的任意进制加计数器 采用74LS90构成小于10的任意进制加计数器 采用两片74LS161构成小于256的任意进制加法计数器 采用两片74LS90构成小于100的任意进制加法计数器
>CPD
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
清零
预置
时钟
预置数据输入
输 出
QA QB QC QD
L A L B L C L D
RD
H L L L
LD
× L H H
CPU
× ×
CPD
× × H
A
B
C
D
× × × × A B C D × × × × × × × ×
加计数 减计数
H
51
6.4.2
集成同步非二进制计数器
其产品多以BCD码为主,下面以典型产品 74LS192为例讨论。
72
73
练习: 下图是几进制计数器?
QD QC QB QA S9(1)
S9(2)
74LS90
CPB CPA
R0(1) R0(2)
1000为过渡 状态,故输 出端状态的 变化范围:
0000~0111
答: 8进制
CP
74
练习: 下图是几进制计数器?
&
QD QC QB QA
S9(1)
S9(2)
74LS90
68
工作原理分析
69
74LS90具有以下功能:(1)异步清零。(2)异步置9。(3) 正常计数。(4)保持不变。
70
例6-7 分别采用反馈清零法和反馈置9法,用 74LS90构成8421BCD码的8进制加法计数器。 解:(1)采用反馈清零法。
71
(2)采用反馈置9法。
首先连接成8421BCD码十进制计数器,然后在此基础 上采用反馈置9法。8进制加法计数器的计数状态为 1001、0000~0110,其状态转换图如图(a)所示。
连 接 规 律 加 法 计 数 减 法 计 数 T'触发器的触发沿 上 升 沿
CPi Qi 1 CPi Qi 1
CPi Qi 1
下 降 沿
例子
25
CPi Qi 1
6.2.2
异步非二进制计数器
1.异步3进制加计数器 异步3进制加计数器以异步2位二进制加计数器为基础 构成。 要实现这一点,必须使用带异步清零端的触发器。
第6章 寄存器与计数器
1
6.1 寄存器与移位寄存器
主要内容:
触发器构成的寄存器
集成寄存器74LS374/ 74HC374/ 74HCT374
移位寄存器的五种输入输出方式
触发器构成的移位寄存器
4位集成移位寄存器74LS194
移位寄存器的应用举例
2
6.1.1 寄存器
在数字电路中,用来存放二进制数据或代码的 电路称为寄存器 。
计数脉冲 0 1 Q1 0 0 Q0 0 1 计数脉 冲 0 1 Q1 0 0 Q0 0 1
2
3 4(再循 环)
1
1 0
0
1 0
2
3(再 循环)
1 0
0
0
26
异步3进制加计数器电路如下
0
计数到 1 11的瞬 间就清 零 1
27
异步3进制加计数器输出波形:
28
2. 异步非二进制计数器 构成方式与上述3进制计数器一样,即采用“反馈清 零”法。 如:异步6进制加计 数器电路可在3位2 进制加计数器电路 基础上实现。
46
例6-4 用74LS161构成十二进制加法计数器。 解:(1)反馈清零法
47
过渡 状态 1100 产生 清零 信号
48
(2)反馈置数法(假设置数0001)
49
0001
50
课外:双时钟4位二进制同步可逆计数器 74LS193
A
U

C P
B
C
D LD R
D
74L S193
异步清零: RD=1 异步预置数:RD=0, LD=0 同步加计数:RD=0, LD=1,CPD=1 同步减计数:RD=0, LD=1,CPU=1
19
能够对输入脉冲个数进行计数的电路称为计数器。 一般将待计数的脉冲作为CP脉冲。 电路结构: 触发器+门电路。
N个触发器可表示N位二进制数。
20
加法计数器
二进制计数器
同步计数器 计 数 器 异步计数器
十进制计数器
减法计数器 可逆计数器 加法计数器 减法计数器 可逆计数器
· · · · · ·
21
13
例6-1 对于图6-4所示移位寄存器,画出下图所示输入 数据和时钟脉冲波形情况下各触发器输出端的波形。 设寄存器的初始状态全为0。
14
2. 集成电路移位寄存器 常用集成电路移位寄存器为74LS194,其逻辑符号和 引脚图如图所示。
15
16
例6-2 利用两片集成移位寄存器74LS194扩展成一 个8位移位寄存器。
7
(e)并行输入/并行输出
8
9
1.串行输入/串行输出/并行输出移位寄存器:
下图所示为边沿D触发器组成的4位串行输入/串行 输出移位寄存器。
串行输入1010
10
(a)寄存器清零
0 0 0 0
0
0
0
11
(c)第2个CP脉冲之后
0 0 0
(d)第3个CP脉冲之后
0
12
(e)第4个CP脉冲之后
1010
59
60
例6-6 74LS93的内部电路如图所示,采用下面两种 不同的级联方式所构成的计数器有何不同? (1)计数脉冲从CPA输入,QA连接到CPB; (2)计数脉冲从CPB输入,QD连接到CPA;
61
解:上述两种级联方式所构成的计数器都是4位二进制计数 器或十六进制计数器。但计数器输出状态的高、低位构成 方式不同:对于级联方式(1),二进制计数器为低位,八 进制计数器为高位,其输出状态为QDQCQBQA; 对于级联方式(2),八进制计数器为低位,二进制计数器 为高位,其输出状态为QAQDQCQB;
44
③数据保持。当CLR=1、LD=1,且ET· EP=0时, 无论有没有时钟脉冲,计数器状态将保持不变。
45
④加法计数。当CLR=1、LD=1(置数无效)且 ET=EP=1时,每来一个时钟脉冲上升沿,计数器 按照4位二进制码进行加法计数,计数变化范围为 0000~1111。该功能为它的最主要功能。 ⑤进位信号RCO=ET· 3Q2Q1Q0。 Q
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