6.5 计数器功能:记录输入脉冲的的个数;分频;定时;产生顺序脉冲和序列码以及进行数值运算。
基本结构计数器的分类:
( 1)二进制、十进制和任意进制 ( 按模值 )
( 2)同步、异步( 按脉冲 )
( 3)加法、减法和可逆计数器( 按逻辑功能)
6.5.1 二进制计数器
1)同步计数器
(1)基本结构 ( 公共脉冲;触发器 TFF; T1=1,T2=Q1,T3=Q1·Q2,Tn=Q1Q2 … Qn-1,Z=Q1Q2… Qn)
(2)电路实例
DR
R
C1<
Q3 1J3 &
&1K3 R
C1<
Q2 1J2
1K2 R
C1<
Q1 1J1
1K1
CP
&Z
1
激励方程
J3=K3=Q1·Q 2,
J2=K2=Q1,
J1=K1=1
输出方程
Z= nnn QQQ
321
CP↓
个数
S(t) Z
Q3Q2Q1
0
1
2
3
4
5
6
7
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
0
0
0
0
0
0
1
CP
Q1
Q2
Q3
Z
0
0
0
0
0
0
0
0
0 0
0
0 0
0
0
1
1 1 1
1 1
1
1
1
1
1
1
1 2 3 4 5 6 7 8
2)异步计数器
(1)加法计数器基本结构 ( ● 触发器 T’FF; ● 计数脉冲接 CP1,对于上升沿翻转的触发器,接 CPi+1;
对于下降沿翻转的触发器,接 CPi+1 )
(3)电路实例 (3位异步 加法计数器 )
iQ
iQ
(2)减法计数器基本结构( 与加法计数器基本相同,但使用的进位端子和加法计数器相反 )
C1<
Q3 1D3
C1<
Q2 1D2
C1<
Q1 1D1
CP●●
CP
Q1
Q2
Q3
0
0
0
0
0
0
0
0
0 0
0
0 0
0
0
1
1 1 1
1 1
1
1
1
1
1
1
1 2 3 4 5 6 7 8
3) MSI二进制计数器
Q RD
1J 1K& &C1
1
Q3
≥1
1
&
&
&
Q RD
1J 1K& &C1
≥1
&
&
&
Q RD
1J 1K& &C1
≥1
& &
Q RD
1J 1K& &C1
≥1
&
&
&
Q1Q0 Q2
&
Qcc
&
P T
1
DL
D0
CRCP
D1 D2 D3
D3D2D1D0 Q3Q2Q1Q0 功能
0 0 0 0 0 异步清除
1 0 ↑ d3d2d1d0 d3d2d1d0 同步并入
1 1 1 1 ↑ 0000~1111 计数
1 1 0 1 保持
1 1?0
CR DL P (S1) T(S2) CP
nnnn QQQQ 0123
nnnn QQQQ 0123
Qcc=0
Qcc
同步加法计数器 74161逻辑电路图和功能表
6.5.2 十进制计数器
1) 74LS90
(1)由 JKFF FF0接成的 T’FF ( 2)由 JKFF FF1,FF2和 FF3构成的异步时序电路
>C1 FF0
SD
RD
1J
1K
Q0 >
C1 FF3
SD
RD
1J
1K
Q3
>C1 FF1
SD
RD1
1J
1K
Q1
RD2
>C1 FF2
SD
RD1
1J
1K
Q2
RD2
CP0 CP1
&
R01 R02
&
&
S91 S92
Q0 Q1 Q3Q2
7490逻辑电路图和功能表功能
1 0 0 0 0 0 异步置 0
1 1 0 0 1 异步置 9
CP Q0 0 0 0000~1001 8421BCD
记数
Q3 CP 0 0 Q0Q3Q2Q1
0000~1100
5421BCD
记数
CP0CP1 R01 R02 S91 S92 Q3 Q2 Q1 Q0

1123
1
3
12
1
2
113
1
1
00
1
0
CPQQQQ
QQQ
CPQQQ
CPQQ
nnnn
nnn
nnn
nn 次态方程 Q3Q2Q1 状态转移表
Q3Q2Q1
0
1
2
3
4
5
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
0 0 0
CP1
Q3 Q2 Q1 Q0
CP1<
CP0<R
01 R02 S91 S92
7490
7490用作 8421BCD计数器的接法
CP Q0↓ Q3Q2Q1Q0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
1
1
1
1
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
0000
7490用作 8421BCD计数器状态转移表
Q3 Q2 Q1 Q0
CP1<
CP0<R
01 R02 S91 S92
7490
7490用作 5421BCD计数器状态转移表
7490用作 5421BCD计数器的接法
CP Q3↓ Q0Q3Q2Q1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
1
0000
0001
0010
0011
0100
1000
1001
1010
1011
1100
0000
CP
CP
D3D2D1D0 Q3Q2Q1Q0 功能
0 0 0 0 0 异步清除
1 0 ↑ d3d2d1d0 d3d2d1d0 同步并入
1 1 1 1 ↑ 0000~1001 8421BCD计数
1 1 0 1 保持
1 1?0
CR DL P (S1) T(S2) CP
nnnn QQQQ 0123
nnnn QQQQ 0123
Qcc=0
Qcc
2) 74LS160
同步 8421BCD加法计数器,与 74LS161基本相同