第五章 时序逻辑电路
制作人：梅喜雪
2004.7.9 MEIXIXUE
5.1 概述
时序逻辑电路由组合电路和存储电路两部
分构成。
按触发脉冲输入方式的不同,时序电路可
分为同步时序电路和异步时序电路。同步
时序电路是指各触发器状态的变化受同一
个时钟脉冲控制；而在异步时序电路中，
各触发器状态的变化不受同一个时钟脉冲
控制。
2004.7.9 MEIXIXUE
5.1.1 时序电路的分析方法
分析步骤：
写相关方程式 —— 时钟方程、驱动方程和
输出方程。
求各个触发器的状态方程。
求出对应状态值 —— 列状态表、画状态图
和时序图。
归纳上述分析结果,确定时序电路的功能。
2004.7.9 MEIXIXUE
例 1 分析如图所示的时序电路的逻辑功能。
Q
1
J
1
F
1
C K
1
Q
0
J
0
F
0
C K
0
CP
&Z
2004.7.9 MEIXIXUE
5.2 同 步 计 数 器
计数器是用来实现累计电路输入 CP脉冲个数功能
的时序电路。 在计数功能的基础上，计数器还可
以实现计时、定时、分频和自动控制等功能，应
用十分广泛。
计数器按照 CP脉冲的输入方式可分为同步计数器
和异步计数器。
计数器按照计数规律可分为加法计数器,减法计
数器和可逆计数器。
计数器按照计数的进制可分为二进制计数器
（ N=2n）和非二进制计数器（ N≠2n），其中,N
代表计数器的进制数,n代表计数器中触发器的个
数。
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5.2.1 同步计数器
1,
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nnini QQQ 021,..??
2,
连接规律：
所有 CP接在一起，上升沿或下降沿均可。
加法计数
J0=K0=1
Ji=Ki= n-1≥i≥1
减法计数
J0=K0=1
Ji=Ki= n-1≥i≥1
nnini QQQ 021,..??
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3,同步非二进制计数器
例 2分析如图所示同步非二进制计数器的逻 辑功能。
Q
1
J
1
F
1
K
1
Q
0
J
0
F
0
K
0
CP
&
Q
1
Q
2
J
2
F
2
K
2
Q
2
Q
0
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5.3 异 步 计 数 器
1,异步二进制计数器
异步三位二进制计数器电路
Q J
C
K
R
D
Q
F
2
Q J
C
K
R
D
Q
F
1
Q J
C
K
R
D
Q
F
0
Q
1
Q
0
Q
2
,1,
CP
清 零
进位
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2,异步二进制计数器的规律和特点
连接规律：
(1)各触发器接成计数状态
JK触发器,Ji=Ki=1
T触发器,Ti=1
D触发器,D=Qi
(2)CP的连接方法,CP0=CP
加法计数,
下降沿触发 CPi=Qi-1 (i≥1)
上升沿触发 CPi=Qi-1 (i≥1)
减法计数：
下降沿触发 CPi=Qi-1 (i≥1)
上升沿触发 CPi=Qi-1 (i≥1)
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5.4 集成计数器
1,集成同步计数器 74LS161
V
CC
CO Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
CT
T
LD
1 6 9
81
7 4 L S 16 1
CR CP D
0
D
1
D
2
D
3
CT
P
地
74LS161管脚排列图
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74LS161逻辑功能表
CRLDPCTTCP3Q210?DCR LD CTP CTT CP Q3 Q2 Q1 Q0
0 ╳ ╳ ╳ ╳ 0 0 0 0
1 0 ╳ ╳ ↑ D3 D2 D1 D0
1 1 0 ╳ ╳ Q3 Q2 Q1 Q0
1 1 ╳ 0 ╳ Q3 Q2 Q1 Q0
1 1 1 1 ↑ 计 数
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当复位端 CR=0时，输出 Q3Q2Q1Q0全为零，
实现异步清零功能（又称复位功能）。
当 LD=1时，预置控制端 =0，并且 CP=CP↑
时,Q3Q2Q1Q0= D3D2D1D0，实现同步预置
数功能。
当 CR=LD=1且 CTP·CTT=0时，输出
Q3Q2Q1Q0保持不变。
当 CR=LD=CTP=CTT=1,CP=CP↑时，实
现计数功能。
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集成异步计数器 74LS290
QJ
S
D
C
P
K
R
D
QJ
C
P
K
≥1 R
D
Q
C
P
K
≥1 R
D
F
0
F
1
F
2
QJ
C
P
K
R
D
F
3
&
S
D
Q
&
&
S
9 (1 )
S
9 (2 )
CP
0
CP
1
R
0 (1 )
R
0 (2 )
二进制计数器 五进制计数器
Q
1
Q
0
Q
2
Q
3
集成计数器 74LS290逻辑电路图
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74LS290逻辑功能表
1 1 ╳ ╳ ╳ ╳ 1 0 0 1
0 ╳ 1 1 ╳ ╳ 0 0 0 0
╳ 0 1 1 ╳ ╳ 0 0 0 0
CP 0 二进制
0 CP 五进制
CP 8421十进制
CP 5421十进制
)1(9S )2(9S )1(0R )2(0R 0CP 1CP
0)2(9)1(9 ?? SS
0)2(0)1(0 ?? RR
3Q
0Q
3Q 2Q 1Q 0Q
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S9(1),S9(2)称为置,9”端,R0(1),R0(2)称为置,0”
端； CP0,CP1端为计数时钟输入端,Q3Q2Q1Q0
为输出端,NC表示空脚。
置,9”功能：当 S9 (1)=S9(2)=1时，不论其他输入
端状态如何，计数器输出 Q3Q2Q1Q0= 1001，而
(1001)2=(9)10，故又称异步置数功能。
置,0”功能,当 S9(1)和 S9(2)不全为 1，并且
R0(1)=R0(2)=1时,不论其他输入端状态如何,计
数器输出 Q3Q2Q1Q0 = 0000，故又称异步清零功
能或复位功能。
计数功能：当 S9(1)和 S9(2)不全为 1，并且 R0(1)和
R0(2)不全为 1，输入计数脉冲 CP时,计数器开始
计数。
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5.4.2用集成计数器构成任意进制计数器
用现有的 M进制集成计数器构成 N进制计数
器时，如果 M>N，则只需一片 M进制计数
器；如果 M<N，则要用多片 M进制计数器。
1）反馈清零法
2） 反馈置数法
3）
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反馈清零法
反馈清零法是利用芯片的复位端和门电路，
跳越 M-N个状态，从而获得 N进制计数器的。
例一、用 74LS161构成十进制计数器。
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反馈清零法构成十进制计数器
（ a）构成电路 （ b） 计数过程（即状态图）
因为是异步清零端，虽然用 1010清零，但是 1010的状态持续时间很
短，可认为不出现，所以十进制的状态应从 0000—— 1001。
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例二、用 74LS290构成六进制计数器。（用反馈清零法） Q 3 Q 2 Q 1 Q 0
7 4 L S 2 9 0
CP
1
CP
0
R
0 (1 )
&
R
0 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
? CP1和 Q0相接构成十进制计数器，然后利用异步清零端 R0(1)和 R0(2)反馈
清零。
? R0(1)和 R0(2)是异步清零端，故虽然用 0110清零，但 0110不出现，所以
六进制的状态应从 0000—— 0101。
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反馈置数法
反馈置数法适用于具有预置数功能的集成计数
器。对于具有同步预置数功能的计数器而言，在
其计数过程中，可以将它输出的任何一个状态通
过译码，产生一个预置数控制信号反馈至预置数
控制端，在下一个 CP脉冲作用后，计数器就会把
预置数输入端的状态置入输出端。预置数控制信
号消失后，计数器就从被置入的状态开始重新计
数。还有一种方法是计数到 1111状态时产生的进
位信号译码后，反馈到预置数控制端实现反馈置
数。
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例三、用 74LS161构成七进制计数器。（用
反馈置数法）
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
7 4 L S 1 6 1
LD
CT
T
CT
P
CP
D
3
D
2
D
1
D
0
CR
&
,1,
" 1 "
" 1 "
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 1 0
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
0 1 0 00 0 1 1
0 1 0 1
( a ) ( b )
（ a） 构成电路 ; （ b） 计数过程（即状态图）
因为 是 同步 置数端，所以用 0110反馈清零时,0110状态可
以正常出现，即七进制的状态应该从 0000—— 0110。
LD
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例四、利用进位端反馈置数法，用 74LS161
构成九进制计数器。
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
CO
CP
D
3
D
2
D
1
D
0
LD
1
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 1 1 0
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
1 1 0 01 0 1 1
1 1 0 1
( a ) ( b )
,0,
1 0 1 0
1 1 1 1
,1,, 1,, 1,
预置数法构成九进制计数器（同步预置）
（ a） 构成电路 ; （ b） 计数过程（即状态图）
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级 联 法
适用于 M<N，需要多片集成块，方法是：先将 n
片计数器级联组成最大计数值 N＞ M的计数器，然
后采用整体清 0 或整体置数的方法实现模 M计数
器。
例五、用 74LS161构成二十四进制计数器。
先将两片 74LS161构成二百五十六进制计数器，
然后用二十四（ 00011000）整体清零即可构成二
十四进制计数器，二十四进制的状态从
00000000—— 00010111。
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用 74LS161芯片构成二十四进制计数器
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
( 高位 )
7 4 L S 1 6 1
CR
CT
P
CT
T
,1,
CR
CO
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
( 低位 )
7 4 L S 1 6 1
CP CP
&
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例六、将 74LS290构成十进制以内
任意计数器。
二进制计数器,CP由 CP0端输入,Q0端输出，如
图（ a）所示。
五进制计数器,CP由 CP1端输入,Q3Q2Q1端输出，
如图（ b）所示。
十进制计数器（ 8421码）,Q0和 CP1相连，以
CP0为计数脉冲输入端,Q3Q2Q1Q0端输出，如图
（ c）所示。
十进制计数器（ 5421码）,Q3和 CP0相连，以
CP1为计数脉冲输入端,Q0Q3Q2Q1端输出，如图
（ d）所示。
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74LS290构成二进制、五进制和十进制计数器
Q
3
Q
2
Q
1
7 4 L S 2 9 0
R
0 (1 )
R
0 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
CP
1
Q
0
7 4 L S 2 9 0
R
0 (1 )
R
0 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
CP
0
( b )( a )
( c ) ( d )
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
7 4 L S 2 9 0 CP
1
R
0 (1 )
R
0 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
CP
0
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
7 4 L S 2 9 0
CP
1
R
0 (1 )
R
0 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
CP
0
2004.7.9 MEIXIXUE
例五、用 74LS290构成二十四进制计数器。
先将两片 74LS290构成一百进制计数器，然后用二十四
（ 0010 0100）整体清零构成二十四进制计数器，二十四
进制的状态从 0000 0000—— 0010 0011（ 23）。
7 4 L S 2 9 0 ( 十位 )
CP
1
CP
0
&
7 4 L S 2 9 0 ( 个位 )
CP
1
CP
0
R
0 (1 )
R
0 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
R
0 (1 )
R
0 (2 )
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
用 74LS290芯片构成二十四进制计数器
2004.7.9 MEIXIXUE
5.5 寄存器
5.5.1数据寄存器
数据寄存器又称数据缓冲储存器或数据
锁存器，其功能是接受、存储和输出数据，
主要由触发器和控制门组成。 n个触发器可
以储存 n位二进制数据。数据寄存器按其接
受数据的方式又分为双拍式和单拍式两种。
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1,双拍式数据寄存器 R
D
S
D
F
2
&
R
D
S
D
F
1
&
R
D
S
D
F
0
&
清零
接收
D
2
D
1
D
0
Q Q Q
双拍式三位数据寄存器
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2,单拍式数据寄存器
C D
Q
F
3
C D
Q
F
2
C D
Q
F
1
C D
Q
F
0
CP
D
3
D
2
D
1
D
0
单拍式四位二进制数据寄存器
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5.5.2 移位寄存器
移位寄存器除了接受、存储、输出数据以
外，同时还能将其中寄存的数据按一定方
向进行移动。移位寄存器有单向和双向移
位寄存器之分。
1,单向移位寄存器
单向移位寄存器只能将寄存的数据在相邻
位之间单方向移动。按移动方向分为左移
移位寄存器和右移移位寄存器两种类型。
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C
Q
F
3
D
C
Q
F
2
D
C
Q
F
1
D
C
Q
F
0
D
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
CP
串行输入 D 串行输出
并行输出
右移移位寄存器电路
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2,双向移位寄存器
X是工作方式控制端。当 X=0时，实现数据右移寄存功能；当 X =
1时，实现数据左移寄存功能； DSL是左移串行输入端，而 DSR是右
移串行输入端。
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3,移位寄存器的应用
1） 实现数据传输方式的转换
在数字电路中，数据的传送方式有串行
和并行两种，而移位寄存器可实现数据传
送方式的转换。
2） 构成移位型计数器
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环形计数器
环形计数器是将单向移位寄存器的串行输入端和
串行输出端相连，构成一个闭合的环，如图
5.24(a)所示。
实现环形计数器时，必须设置适当的初态，且输
出 Q3Q2Q1Q0端初始状态不能完全一致 (即不能
全为,1”或,0”)，这样电路才能实现计数,环形
计数器的进制数 N与移位寄存器内的触发器个数 n
相等，即 N=n，状态变化如图 5.28(b)所示 (电路中
初态为 0100)。
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C
D
F
3
Q
Q
2
S
D
R
D
C
D
F
2
Q
S
D
R
D
C
D
F
1
Q
S
D
R
D
Q
1
C
D
F
0
Q
S
D
R
D
Q
0
CP
Q
3
( a ) ( b )
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
0 1 0 0
1 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
图 5.24环形计数器
(a) 逻辑电路图； (b) 状态图
2004.7.9 MEIXIXUE
扭环形计数器
C
D
F
3
Q
Q C
D
F
2
Q
C
D
F
1
Q
C
D
F
0
Q
CP
( a ) ( b )
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 0
1 0 0 0
1 1 0 0
图 5.25 扭环形计数器
(a) 逻辑电路图 (b) 状态图
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4,
74LS194
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74LS194的功能表
S1 S0 功 能
0 ╳ ╳ ╳ 清 零
1 0 0 ╳ 保 持
1 0 1 右 移
1 1 0 左 移
1 1 1
并行
输
入
?
?
?
CPCR
利用 74LS194实现串 -并行转换
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制作人：梅喜雪
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5.1 概述
时序逻辑电路由组合电路和存储电路两部
分构成。
按触发脉冲输入方式的不同,时序电路可
分为同步时序电路和异步时序电路。同步
时序电路是指各触发器状态的变化受同一
个时钟脉冲控制；而在异步时序电路中，
各触发器状态的变化不受同一个时钟脉冲
控制。
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5.1.1 时序电路的分析方法
分析步骤：
写相关方程式 —— 时钟方程、驱动方程和
输出方程。
求各个触发器的状态方程。
求出对应状态值 —— 列状态表、画状态图
和时序图。
归纳上述分析结果,确定时序电路的功能。
2004.7.9 MEIXIXUE
例 1 分析如图所示的时序电路的逻辑功能。
Q
1
J
1
F
1
C K
1
Q
0
J
0
F
0
C K
0
CP
&Z
2004.7.9 MEIXIXUE
5.2 同 步 计 数 器
计数器是用来实现累计电路输入 CP脉冲个数功能
的时序电路。 在计数功能的基础上，计数器还可
以实现计时、定时、分频和自动控制等功能，应
用十分广泛。
计数器按照 CP脉冲的输入方式可分为同步计数器
和异步计数器。
计数器按照计数规律可分为加法计数器,减法计
数器和可逆计数器。
计数器按照计数的进制可分为二进制计数器
（ N=2n）和非二进制计数器（ N≠2n），其中,N
代表计数器的进制数,n代表计数器中触发器的个
数。
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5.2.1 同步计数器
1,
2004.7.9 MEIXIXUE
nnini QQQ 021,..??
2,
连接规律：
所有 CP接在一起，上升沿或下降沿均可。
加法计数
J0=K0=1
Ji=Ki= n-1≥i≥1
减法计数
J0=K0=1
Ji=Ki= n-1≥i≥1
nnini QQQ 021,..??
2004.7.9 MEIXIXUE
3,同步非二进制计数器
例 2分析如图所示同步非二进制计数器的逻 辑功能。
Q
1
J
1
F
1
K
1
Q
0
J
0
F
0
K
0
CP
&
Q
1
Q
2
J
2
F
2
K
2
Q
2
Q
0
2004.7.9 MEIXIXUE
5.3 异 步 计 数 器
1,异步二进制计数器
异步三位二进制计数器电路
Q J
C
K
R
D
Q
F
2
Q J
C
K
R
D
Q
F
1
Q J
C
K
R
D
Q
F
0
Q
1
Q
0
Q
2
,1,
CP
清 零
进位
2004.7.9 MEIXIXUE
2,异步二进制计数器的规律和特点
连接规律：
(1)各触发器接成计数状态
JK触发器,Ji=Ki=1
T触发器,Ti=1
D触发器,D=Qi
(2)CP的连接方法,CP0=CP
加法计数,
下降沿触发 CPi=Qi-1 (i≥1)
上升沿触发 CPi=Qi-1 (i≥1)
减法计数：
下降沿触发 CPi=Qi-1 (i≥1)
上升沿触发 CPi=Qi-1 (i≥1)
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5.4 集成计数器
1,集成同步计数器 74LS161
V
CC
CO Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
CT
T
LD
1 6 9
81
7 4 L S 16 1
CR CP D
0
D
1
D
2
D
3
CT
P
地
74LS161管脚排列图
2004.7.9 MEIXIXUE
74LS161逻辑功能表
CRLDPCTTCP3Q210?DCR LD CTP CTT CP Q3 Q2 Q1 Q0
0 ╳ ╳ ╳ ╳ 0 0 0 0
1 0 ╳ ╳ ↑ D3 D2 D1 D0
1 1 0 ╳ ╳ Q3 Q2 Q1 Q0
1 1 ╳ 0 ╳ Q3 Q2 Q1 Q0
1 1 1 1 ↑ 计 数
2004.7.9 MEIXIXUE
当复位端 CR=0时，输出 Q3Q2Q1Q0全为零，
实现异步清零功能（又称复位功能）。
当 LD=1时，预置控制端 =0，并且 CP=CP↑
时,Q3Q2Q1Q0= D3D2D1D0，实现同步预置
数功能。
当 CR=LD=1且 CTP·CTT=0时，输出
Q3Q2Q1Q0保持不变。
当 CR=LD=CTP=CTT=1,CP=CP↑时，实
现计数功能。
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集成异步计数器 74LS290
QJ
S
D
C
P
K
R
D
QJ
C
P
K
≥1 R
D
Q
C
P
K
≥1 R
D
F
0
F
1
F
2
QJ
C
P
K
R
D
F
3
&
S
D
Q
&
&
S
9 (1 )
S
9 (2 )
CP
0
CP
1
R
0 (1 )
R
0 (2 )
二进制计数器 五进制计数器
Q
1
Q
0
Q
2
Q
3
集成计数器 74LS290逻辑电路图
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74LS290逻辑功能表
1 1 ╳ ╳ ╳ ╳ 1 0 0 1
0 ╳ 1 1 ╳ ╳ 0 0 0 0
╳ 0 1 1 ╳ ╳ 0 0 0 0
CP 0 二进制
0 CP 五进制
CP 8421十进制
CP 5421十进制
)1(9S )2(9S )1(0R )2(0R 0CP 1CP
0)2(9)1(9 ?? SS
0)2(0)1(0 ?? RR
3Q
0Q
3Q 2Q 1Q 0Q
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S9(1),S9(2)称为置,9”端,R0(1),R0(2)称为置,0”
端； CP0,CP1端为计数时钟输入端,Q3Q2Q1Q0
为输出端,NC表示空脚。
置,9”功能：当 S9 (1)=S9(2)=1时，不论其他输入
端状态如何，计数器输出 Q3Q2Q1Q0= 1001，而
(1001)2=(9)10，故又称异步置数功能。
置,0”功能,当 S9(1)和 S9(2)不全为 1，并且
R0(1)=R0(2)=1时,不论其他输入端状态如何,计
数器输出 Q3Q2Q1Q0 = 0000，故又称异步清零功
能或复位功能。
计数功能：当 S9(1)和 S9(2)不全为 1，并且 R0(1)和
R0(2)不全为 1，输入计数脉冲 CP时,计数器开始
计数。
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5.4.2用集成计数器构成任意进制计数器
用现有的 M进制集成计数器构成 N进制计数
器时，如果 M>N，则只需一片 M进制计数
器；如果 M<N，则要用多片 M进制计数器。
1）反馈清零法
2） 反馈置数法
3）
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反馈清零法
反馈清零法是利用芯片的复位端和门电路，
跳越 M-N个状态，从而获得 N进制计数器的。
例一、用 74LS161构成十进制计数器。
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反馈清零法构成十进制计数器
（ a）构成电路 （ b） 计数过程（即状态图）
因为是异步清零端，虽然用 1010清零，但是 1010的状态持续时间很
短，可认为不出现，所以十进制的状态应从 0000—— 1001。
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例二、用 74LS290构成六进制计数器。（用反馈清零法） Q 3 Q 2 Q 1 Q 0
7 4 L S 2 9 0
CP
1
CP
0
R
0 (1 )
&
R
0 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
? CP1和 Q0相接构成十进制计数器，然后利用异步清零端 R0(1)和 R0(2)反馈
清零。
? R0(1)和 R0(2)是异步清零端，故虽然用 0110清零，但 0110不出现，所以
六进制的状态应从 0000—— 0101。
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反馈置数法
反馈置数法适用于具有预置数功能的集成计数
器。对于具有同步预置数功能的计数器而言，在
其计数过程中，可以将它输出的任何一个状态通
过译码，产生一个预置数控制信号反馈至预置数
控制端，在下一个 CP脉冲作用后，计数器就会把
预置数输入端的状态置入输出端。预置数控制信
号消失后，计数器就从被置入的状态开始重新计
数。还有一种方法是计数到 1111状态时产生的进
位信号译码后，反馈到预置数控制端实现反馈置
数。
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例三、用 74LS161构成七进制计数器。（用
反馈置数法）
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
7 4 L S 1 6 1
LD
CT
T
CT
P
CP
D
3
D
2
D
1
D
0
CR
&
,1,
" 1 "
" 1 "
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 1 0
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
0 1 0 00 0 1 1
0 1 0 1
( a ) ( b )
（ a） 构成电路 ; （ b） 计数过程（即状态图）
因为 是 同步 置数端，所以用 0110反馈清零时,0110状态可
以正常出现，即七进制的状态应该从 0000—— 0110。
LD
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例四、利用进位端反馈置数法，用 74LS161
构成九进制计数器。
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
CO
CP
D
3
D
2
D
1
D
0
LD
1
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 1 1 0
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
1 1 0 01 0 1 1
1 1 0 1
( a ) ( b )
,0,
1 0 1 0
1 1 1 1
,1,, 1,, 1,
预置数法构成九进制计数器（同步预置）
（ a） 构成电路 ; （ b） 计数过程（即状态图）
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级 联 法
适用于 M<N，需要多片集成块，方法是：先将 n
片计数器级联组成最大计数值 N＞ M的计数器，然
后采用整体清 0 或整体置数的方法实现模 M计数
器。
例五、用 74LS161构成二十四进制计数器。
先将两片 74LS161构成二百五十六进制计数器，
然后用二十四（ 00011000）整体清零即可构成二
十四进制计数器，二十四进制的状态从
00000000—— 00010111。
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用 74LS161芯片构成二十四进制计数器
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
( 高位 )
7 4 L S 1 6 1
CR
CT
P
CT
T
,1,
CR
CO
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
( 低位 )
7 4 L S 1 6 1
CP CP
&
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例六、将 74LS290构成十进制以内
任意计数器。
二进制计数器,CP由 CP0端输入,Q0端输出，如
图（ a）所示。
五进制计数器,CP由 CP1端输入,Q3Q2Q1端输出，
如图（ b）所示。
十进制计数器（ 8421码）,Q0和 CP1相连，以
CP0为计数脉冲输入端,Q3Q2Q1Q0端输出，如图
（ c）所示。
十进制计数器（ 5421码）,Q3和 CP0相连，以
CP1为计数脉冲输入端,Q0Q3Q2Q1端输出，如图
（ d）所示。
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74LS290构成二进制、五进制和十进制计数器
Q
3
Q
2
Q
1
7 4 L S 2 9 0
R
0 (1 )
R
0 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
CP
1
Q
0
7 4 L S 2 9 0
R
0 (1 )
R
0 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
CP
0
( b )( a )
( c ) ( d )
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
7 4 L S 2 9 0 CP
1
R
0 (1 )
R
0 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
CP
0
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
7 4 L S 2 9 0
CP
1
R
0 (1 )
R
0 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
CP
0
2004.7.9 MEIXIXUE
例五、用 74LS290构成二十四进制计数器。
先将两片 74LS290构成一百进制计数器，然后用二十四
（ 0010 0100）整体清零构成二十四进制计数器，二十四
进制的状态从 0000 0000—— 0010 0011（ 23）。
7 4 L S 2 9 0 ( 十位 )
CP
1
CP
0
&
7 4 L S 2 9 0 ( 个位 )
CP
1
CP
0
R
0 (1 )
R
0 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
S
9 (1 )
S
9 (2 )
R
0 (1 )
R
0 (2 )
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
用 74LS290芯片构成二十四进制计数器
2004.7.9 MEIXIXUE
5.5 寄存器
5.5.1数据寄存器
数据寄存器又称数据缓冲储存器或数据
锁存器，其功能是接受、存储和输出数据，
主要由触发器和控制门组成。 n个触发器可
以储存 n位二进制数据。数据寄存器按其接
受数据的方式又分为双拍式和单拍式两种。
2004.7.9 MEIXIXUE
1,双拍式数据寄存器 R
D
S
D
F
2
&
R
D
S
D
F
1
&
R
D
S
D
F
0
&
清零
接收
D
2
D
1
D
0
Q Q Q
双拍式三位数据寄存器
2004.7.9 MEIXIXUE
2,单拍式数据寄存器
C D
Q
F
3
C D
Q
F
2
C D
Q
F
1
C D
Q
F
0
CP
D
3
D
2
D
1
D
0
单拍式四位二进制数据寄存器
2004.7.9 MEIXIXUE
5.5.2 移位寄存器
移位寄存器除了接受、存储、输出数据以
外，同时还能将其中寄存的数据按一定方
向进行移动。移位寄存器有单向和双向移
位寄存器之分。
1,单向移位寄存器
单向移位寄存器只能将寄存的数据在相邻
位之间单方向移动。按移动方向分为左移
移位寄存器和右移移位寄存器两种类型。
2004.7.9 MEIXIXUE
C
Q
F
3
D
C
Q
F
2
D
C
Q
F
1
D
C
Q
F
0
D
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
CP
串行输入 D 串行输出
并行输出
右移移位寄存器电路
2004.7.9 MEIXIXUE
2,双向移位寄存器
X是工作方式控制端。当 X=0时，实现数据右移寄存功能；当 X =
1时，实现数据左移寄存功能； DSL是左移串行输入端，而 DSR是右
移串行输入端。
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3,移位寄存器的应用
1） 实现数据传输方式的转换
在数字电路中，数据的传送方式有串行
和并行两种，而移位寄存器可实现数据传
送方式的转换。
2） 构成移位型计数器
2004.7.9 MEIXIXUE
环形计数器
环形计数器是将单向移位寄存器的串行输入端和
串行输出端相连，构成一个闭合的环，如图
5.24(a)所示。
实现环形计数器时，必须设置适当的初态，且输
出 Q3Q2Q1Q0端初始状态不能完全一致 (即不能
全为,1”或,0”)，这样电路才能实现计数,环形
计数器的进制数 N与移位寄存器内的触发器个数 n
相等，即 N=n，状态变化如图 5.28(b)所示 (电路中
初态为 0100)。
2004.7.9 MEIXIXUE
C
D
F
3
Q
Q
2
S
D
R
D
C
D
F
2
Q
S
D
R
D
C
D
F
1
Q
S
D
R
D
Q
1
C
D
F
0
Q
S
D
R
D
Q
0
CP
Q
3
( a ) ( b )
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
0 1 0 0
1 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
图 5.24环形计数器
(a) 逻辑电路图； (b) 状态图
2004.7.9 MEIXIXUE
扭环形计数器
C
D
F
3
Q
Q C
D
F
2
Q
C
D
F
1
Q
C
D
F
0
Q
CP
( a ) ( b )
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 0
1 0 0 0
1 1 0 0
图 5.25 扭环形计数器
(a) 逻辑电路图 (b) 状态图
2004.7.9 MEIXIXUE
4,
74LS194
2004.7.9 MEIXIXUE
74LS194的功能表
S1 S0 功 能
0 ╳ ╳ ╳ 清 零
1 0 0 ╳ 保 持
1 0 1 右 移
1 1 0 左 移
1 1 1
并行
输
入
?
?
?
CPCR
利用 74LS194实现串 -并行转换
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