常用集成时序逻辑
器件及应用
> 退出总目录
>
目录
? 反馈移位型序列信号发生器和
计数型序列码发生器的设计
? 异步集成计数器 74LS90
? 十进制可逆集成计数器 74LS192
? 同步集成计数器 74161
? 二进制可逆集成计数器 74LS169
? 任意模值计数器
? 四位双向寄存器 74LS194
? 典型移位型计数器
? 以 MSI为核心的同步时序电路的分析与设计
? 集成计数器的级联
< 退出总目录
? 计数器的功能及分类
一, 计数器的功能
计数器的主要功能是累计输入脉冲的数目，它可以用来计数，分频，
此外还可以对系统定时，顺序控制等操作。
二,计数器的分类
? 按时钟控制方式分类，有异步，同步计数器两大类 。
? 按计数功能可分为，加法计数，减法计数和可逆计数三大类。
? 按数制分，可分为二进制计数器和非二进制计数器（任意进制
计数器）两大类。
总目录 退出><目录
SYNà? ± ? á￡ ? 3 ×2 ì? ±à ?è ·o êo
/
?T ′à óà ×2 ì?,á ü ×? ?? ′ˉ′ú o÷ ?? 1? êù ??
ê? o÷ ?? 1? êù ??
?? òà o÷ ?? 1? êù ??
?·D ? 1? êù ??
?¤?·D ? 1? êù ??
M=2
M=10
M￡ 1 2
M=n
M=2n
′ú o÷ ?? ?è
BCD? è
′à ? ·o êo
/
×? ?? ′ˉ ?é ??
óD 6μ ? ′à óà ×2 ì?
2 -Mμ ? ′à óà ×2 ì?
2 -nμ ? ′à óà ×2 ì?
2 -2nμ ? ′à óà ×2 ì?
n
2 n
n
n
1? °é ′à óà ×2 ì?
表:
计
数
器
分
类
异步集成计数器 74LS90
S
1 J
C 1
1 K
R
S
1 J
C 1
1 K
R
1 J
C 1
1 K
?Y 1 R
1 J
C 1
1 K
?Y 1 R
&
FF
A
FF
B
FF
C
Q
A
Q
B
Q
C
&
R
01
R
02
CP
2
CP
1
&
S
92
S
91
Q
D
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2
S
91
S
92
R
01
R
02
( a ) ??????
( b ) ????·???
74 LS 90
M =2 M =5
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
S
91
S
92
R
01
R
02
CP
1
CP
2
( c ) ?á???ò??
FF
D
< > 退出目录 总目录
集成计数器
ê? ? è ê? ± ?
?| á ü
Q D Q C Q B Q AR 01 R 02 S 91 S 92 CP 1 CP 2
1 1
1 1
?? ??
0 ??
?? 0
1 1
?? ??
?? ??
?? ??
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 1
ò? °o ?? 0
ò? °o ?à 9
R 01 R 02 =0 S 91 S 92 =0
??
??
Q A
Q D
8421BCD? è
5421BCD? è
′ú o÷ ??
?? o÷ ??
1? êù
74LS90功能表：
74LS90
控制输入：①异步清 0端 R01,R02 高电平 有效
②异步置 9端 S91,S92 高电平 有效
两个时钟,CP1,CP2 下降沿 有效
< >目录 退出总目录
CP
74LS90
Q A
CP 1
CP 2
S 91 S 92 R 01 R 02
Q B Q C Q D
CP
74LS90
Q A
CP 1
CP 2
S 91 S 92 R 01 R 02
Q B Q C Q D
CP? ± Dí ê? o÷ ??
8421BCD? è 1? êù 5421BCD? è 1? êù
Q D Q C Q B Q A Q D Q C Q B Q A
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 00 1 1
0 0 1 0 0 00 1 2
0 0 1 1 0 0 1 1 3
0 1 0 0 0 1 0 0 4
10 0 1 1 0 0 0 5
0 1 1 0 1 0 0 1 6
0 1 1
1
1
0
1 0 1 0 71
0 0 1 0 1 1 8
0 0 1 1 0 0 91
74LS90构成十进制计数器的两种接法：
8421BCD码接法 5421BCD码接法
两
种
接
法
的
态
序
表
< >目录 退出总目录
同步集成计数器 74161
&
C 1
1 K
R
1 J
&
&
?Y 1
&
&
C 1
1 K
R
1 J
&
&
?Y 1
&
&
C 1
1 K
R
1 J
&
&
?Y 1
&
&
C 1
1 K
R
1 J
&
&
?Y 1
&
&
&
&
&
&
T
P
D
1
C
r
C
1
CP
1? êù ?? ±?
B
A
1
LD
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
( b )
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
P
CP
A B C D
74161
T
C
r
LD
O
C
( a )
( M S B )
逻辑图
逻辑符号
< >目录 退出总目录
74161功能表：
ê? ? è ê? ± ?
CP Cr LD P T D C B A Q D Q C Q B Q A
?? 0 ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 0 0 0 0
??
??
1 0 ?? ?? d c b a d c b a
1 1 1 1
1 1 0 1
1 1 ?? 0
?? ?? ?? ??
??
??
?? ?? ??
?? ?? ??
1? êù
±￡ ±?
±￡ ±? O C =0￡¨ ￡?
74161
控制端, ①异步清 0 端 Cr 低电平 有效
②同步预置端 LD 低电平 有效
③计数允许控制端 P,T 高电平 有效
计数脉冲输入端,CP 上升沿 有效
< >目录 退出总目录
C
r
LD
A
B
C
D
CP
P
T
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
12 13 14 15 0 1 2
?? ±ù ?à êù 1? êù ±￡ ±?
O
C
74161时序图
< >目录 退出总目录
Q
D
Q
C
Q
B
Q
A
CP
+
D C B A
7 4 LS 1 9 2
C
r
LD
O
C
O
B
CP
￡
( M S B )
CP + CP - LD Cr Q D Q C Q B Q A
1 0 0 0 0
0 0
1 1 0
D C B A
1 1 0
1 1 1 0
??·¨????
??·¨????
±???
十进制可逆集成计数器 74LS192
逻辑符号 功能表
特点,
①双时钟输入 CP+, CP-,上升沿 有效。
②异步清 0端 Cr,高电平 有效。
③异步预置控制端 LD, 低电平 有效。
④进位输出 OC、借位输出 OB分开。
< >目录 退出总目录
Q
D
Q
C
Q
B
Q
A
D C B A
7 4 LS 1 6 9
CP LD
O
C
( M S B )
P
T
U /D
CP P+T U/D LD Q D Q C Q B Q A
1
0 0
0 1 1
D C B A
10 0
????????·¨????
????????·¨????
±???1二进制可逆集成计数器 74LS169
逻辑符号 功能表
特点,
①加减控制型可逆计数器。
②同步预置控制端 LD，低电平有效。
③无清 0端，清 0靠预置。
④进位和借位都为 OC。
⑤计数允许端 P,T，低电平有效。
⑥ CP上升沿有效。
< >目录 退出总目录
LD ?à ?è
A
B
C
D
CP
êù ?Y ê? ?è
U / D
P ·í T
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
13 14 15 0 21 2 2 1 0 15 14 13
1? ·¨1? êù±￡ ±?1ó ·¨1? êù
?à ?è
O
C
74LS169时序工作波形图
< >目录 退出总目录
集成计数器的级联
⒈ 异步级联
用前一级计数器的输出作为后一级计数器的时钟信号。
将多片集成计数器进行级联可以扩大计数范围。
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2
7 4 LS9 0 (1)
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2
7 4 LS9 0 ( 2 )
S
91
S
92
R
01
R
02
S
91
S
92
R
01
R
02
74LS90按异步级联方式组成的 100进制计数器
例：
< >目录 退出总目录
⒉ 同步级联
外加时钟信号同时接到各片的时钟输入端，用前一级的
进位（借位）输出信号作为下级的工作状态控制信号。
① 利用 T端串行级联。
② 利用 P,T双重控制。
例：
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
O
C 1
P
1
T
1
74161 ( 1 )
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
Q
4
Q
5
Q
6
Q
7
O
C 2
P
2
T
2
1
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
Q
8
Q
9
Q
10
Q
11
O
C 3
P
3
T
3
1 1
C
CP
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
O
C 1
P
1
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
Q
4
Q
5
Q
6
Q
7
O
C 2
P
2
T
2
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
Q
8
Q
9
Q
10
Q
11
O
C 3
P
3
T
3
1
CP
74161 ( 2 ) 74161 ( 3 )
74161 ( 3 )74161 ( 1 ) 74161 ( 2 )
CP CP CP
CP
T
1
1
CP CP
74161的两种同步级联方式
< >目录 退出总目录
任意模值计数器
集成计数器可以加适当反馈电路后句成任意模值计数器。
⒈ 反馈清 0法｛ ① 异步清 0
② 同步清 0
⒉ 反馈置数法
??0 ·¨ ????·¨
S
N ￡ 1
S
0
S
1
S
N ￡ 2
S
M
S
M ￡ 1
S
M ￡ 2
S
2
μ2
??
( a )
S
0
S
i ￡ 1
S
i
S
N ￡ 1
S
i + M
S
i+ M ￡ 1
S
i+ M ￡ 2
S
i+ 1
?à
êù
( b )
< >目录 退出总目录
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2
S
91
S
92
R
01
R
02
7 4 LS9 0 &
CP
CP
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
R
01
R
02
( a )8421BCD ?è oó ·¨
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2
S
91
S
92
R
01
R
02
7 4 LS9 0 &
CP
CP
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Q
B
Q
C
Q
D
Q
A
R
01
R
02
( b )5421BCD ?è oó ·¨
例,用 74LS90实现模 7计数器
① 异步清 0法
< >目录 退出总目录
CP Q D Q C Q B Q A
1 0 0 0 0
2 0 0 0 1
3
4
5
6
7
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 01
8 0 1 1 1
CP Q A Q D Q C Q B
1 0 0 0 0
2 0 0 0 1
3
4
5
6
7
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
1 0 0 0
1 0 10
8 1 0 1 0
清 0法 8421BCD码态序表 清 0法 5421BCD码态序表
特点：
㈠ 计数范围是 0～ 6，计到 7时异步清 0。
㈡ 8421BCD码 R01R02=QCQBQA
㈢ 5421BCD码 R01R02=QCQA
过渡态
< >
M=7
目录 退出总目录
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2 S
91
S
92
R
01
R
02
7 4 LS9 0
CP
( a )8421BCD? è oó ·¨
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2 S
91
S
92
R
01
R
02
7 4 LS9 0
CP
( b )5421BCD? è oó ·¨
② 反馈置 9法
CP Q D Q C Q B Q A
1 1 0 0 1
2 0 0 0 0
3
4
5
6
7
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 0 11
8 0 1 1 0
CP Q A Q D Q C Q B
1 1 1 0 0
2 0 0 0 0
3
4
5
6
7
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
1 0 00
8 1 0 0 1
M=7
过渡态
其中,8421BCD码 S91S92=QCQB
5421BCD码 S91S92=QAQB
< >目录 退出总目录
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
P
C
r
74161
A B C D
&
T
1
LD
( a )
O
C
CP CP
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
P
C
r
74161
A B C D
&
T
1
LD
O
C
1
CP CP
Q D Q C Q B Q A
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 01
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
Q D Q C Q B Q A
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 01
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
例,用 74161实现模 7计数器
过渡态 LD=0
异步清 0 同步置 0
< >目录 退出总目录
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
P
C
r
74161
A B C D
T
1
LD
O
C
1
1 0 0 11
CP CP
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
P
C
r
74161
A B C D
T
1
LD
O
C
1
0 1 0 01
CP CP
Q D Q C Q B Q A
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 11
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
Q D Q C Q B Q A
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 00
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
LD=0 LD=0
OC置数
法
中间任意 M个状态计数
< >目录 退出总目录
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
7 4 LS9 0
S
91
CP CP
1
CP
2
S
92
R
01
R
02
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
7 4 LS9 0
S
91
CP
1
CP
2
S
92
R
01
R
02
( a )
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
7 4 LS9 0
S
91
CP CP
1
CP
2
S
92
R
01
R
02
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
7 4 LS9 0
S
91
CP
1
CP
2
S
92
R
01
R
02
&
( b )
?? ?? ?? ??
例,用 74LS90实现模 54计数器
解：因 M=54，因此用两片 74LS90实现。
① 大模分解法。
② 整体清 0法。
M=6×9 整体清 0法
< >目录 退出总目录
( a )
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
A B C D
P
T
C
r
CP
1
LD
74161
0
1
1 0 11
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
P
T
1
74161
1
??
CP
A B C DC
r
LD
0 1 1 01
?? ?? ?? ?? ??
CP
例,用 74161实现模 60计数器
因一片 74161最大计数值为 16，故实现模 60计数器必须
用两片 74161。
① 大模分解法。
②整体置 0法。
③ Oc整体置数法。
大模分解法
< >目录 退出总目录
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
A B C D
P
T
C
r
1
LD
74161
1
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
A B C D
P
T
C
r
LD
??
74161
1
?? ?? ?? ??
??
??
??????
&
( b )
CP CP
??
CP
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
A B C D
P
T
C
r
1
LD
74161
1
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
A B C D
P
T
C
r
LD
??
74161
1
?? ?? ?? ??
??
??
??????
0 0 1 0
0 0 1 1
1
( c )
??
CP CP CP
整体置 0法
Oc整体置数法
< >目录 退出总目录
预置输入数的设置方法如下表所示
加计数
减计数
异步预置
预 =N-M-1
预 =M
同步预置
预 =N-M
预 =M-1
?表中 N为最大计数值 ?
目录 < > 总目录 退出
例,对于图示可编程分配器，求出 M=100和 M=200
时的预置值；若 I7～ I0=01101000，求 M值 。
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
A B C D
P
T
1
LD
74161
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
CT
P
LD ??
74161
?? ?? ?? ??
??
CP
I
0
I
1
I
2
I
3
1
I
4
I
5
I
6
I
7
CP A ?? B ?? C ?? D ??CP
解,该电路为同步置数加法计数器,N=256。
预置值 =N－ M=[M] 。
①当 M=（ 100） =（ 01100100）时，预置值 =[M] =10011100；
当 M=（ 200） =（ 11001000）时，预置值 =[M] =00111000。
②当 I7～ I0=01101000时,M=[预 ], M=[01101000] =152。
补
10
10 2
2 补
补
补 补
< >目录 退出总目录
1 Q 1 Q 2 Q 2 Q 3 Q 3 Q 4 Q 4 Q
( a ) 74LS1713 á ?? 1- ·? ·?
CP
1 D 2 D 3 D 4 D
C
r
1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Q 6 Q 7 Q 8 Q
( b )74LS3733 á ?? 1- ·? ·?
EN
0
1 D 2 D 3 D 4 D
EN
1
7 4 LS 1 7 1 7 4 LS 3 7 3
5 D 6 D 7 D 8 D
Cr CP D Q
n+1
Q
n+1
0
1
1
1
1
0
0
1 1
0 0
10
Q Q
74LS171? | áü ±ì
?? ??
ê? ±?
ê? áü
ê? ?è
êù ?è ê? ±?
μ? ×è
EN 0 EN 1 D Q
n+1
Q
1
0 1 1 1
0 1 0 0
0 0
74LS373? | áü ±ì
集成寄存器
< >目录 退出总目录
R
D
1 R
C 1
1 S
?Y 1
&
R
D
1 R
C 1
1 S
?Y 1
&
R
D
1 R
C 1
1 S
?Y 1
&
R
D
1 R
C 1
1 S
?Y 1
&
1
1
11
S
0
S
1
S
R
D
0
D
1
D
2
D
3
S
L
1C
r
CP
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
1
集成移位寄存器
四位双向移位寄存器 74LS194
逻辑图 < >目录 退出总目录
CP
S
0
S
1
C
r
S
R
S
L
D
0
H
L
D
1
D
2
D
3
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
?? ?í
±ù êù
óò ò? ×? ò? o? ??
?? ±ù
( c )
S
1
S
0
S
L
D
3
D
2
D
1
D
0
C
r
7 4 LS1 9 4
CP
S
R
( b )
CP
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
四位双向移位寄存器 74LS194
逻辑符号
时序图
><目录 退出总目录
C r S 1 S 0 CP S L S R D 0 D 1 D 2 D 3 Q 0 Q 1 Q 2 Q 3
0
0 0
0
0
0 0 0 0
1
11
1 1 0
1 1 1
1
aa b c d b c d
??
?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ??
?? ?? ?? ?? ?? ?? ??
?? ?? ?? ?? ?? ?? ??
?? S R ?? ?? ?? ??
S L ?? ?? ?? ?? ??
?? ??
S R Q 2Q 0 Q 1
Q 1 Q 2 Q 3 S L
n n n
n n n
±￡ ±?
±￡ ±?
741LS194功能表
D0～ D3,并行数码输入端。
Cr,异步清 0端，低电平有效。
SR,SL,右移、左移串行数码输入端。
S1,S0,工作方式控制端。
S1S0=11 并行置数
S1S0=01 右移
S1S0=10 左移
S1S0=00 保持原态
< >目录 退出总目录
?
Y
1
1000
0010
01000001
1111
0111 1110
0101 10100011
0110 1100
0000
1001
1011
1101
( a ) ?? 1- 3? ?· ( b ) íê ?? ×2 ì? í1
??
S
1
S
0
S
L
D
3
D
2
D
1
D
0
C
r
7 4 LS1 9 4
CP
S
R
CP
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
1 0 0 0
1
典型移位计数器
㈠ 有自启动特性的环型计数器
特点,①每个时 钟周期只有一个输出端为 1（或 0）。
②不需译 码电路。
③具有自 启动特性，消除了无效循环。
< >目录 退出总目录
( a ) ?? 1- 3? ?·
S
1
S
0
S
L
D
3
D
2
D
1
D
0
C
r
7 4 LS 1 9 4
CP
S
R
CP
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
0
1
1
0000 1000 1100 1110
0001 0011 0111 1111
0100 1010 1101 0110
1001 0010 0101 1011
??
( b ) íê ?? ×2 ì? í1
㈡ 扭环计数器（循环码或约翰逊计数器）
特点,①反馈逻辑方程为 D1=Qn。
②状态按循环码规律变化，无
竟争、冒险，且译码简单。
③有无效循环，不能自启动。
< >目录 退出总目录
×é ·? ·2 ?? í÷ ??
Q
1
Q
2
Q
n
S
R
( S
L
) n ?? ò? ?? 1á 2? ??
Z
CP
?
×é ·? ê? ±? í÷ ??
á￡ M 1? êù ??
Q
1
Q
2
Q
n
Z
CP
?-
序列信号发生器的设计
⒈ 反馈移位型 序列信号发生器 ⒉ 计数型 序列码发生器
① 根据序列信号长度 M，确定移
存器位数 n。
②确定移存器的 M个独立状态。
③根据 M个状态列出移存器的态序
表和反馈函数表，求出反馈函数 F。
④检查自启动性能。
⑤画逻辑图。
① 根据序列信号长度 M，设
计模 M计数器，状态自定。
②按计数器的状态转移关系
和序列码的要求设计组合输
出网络。
< >目录 退出总目录
例,设计一个产生 100111序列的反馈移位型序列信号
发生器。
解,①确定移存器位数 n，因 M=6，故 n≥3。
②确定移存器的 6个独立状态。
100,001,011,111,111,110
③ 列 移存器的态序表和反馈函数表，求出反馈函数 F。
F（ SL） =Q0+Q2=Q0Q2
④ 检查自启动性能。
F=Q2+Q0Q3
⑤ 画逻辑电路。
Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 F(S L)
1
0 1
1
0
0
10
1 1 1
1 1 1
1 1
0 0 1 1
0 1
1 1
1
0
0
1
1
0
反馈函数表
< >目录 退出总目录
?? ?? 1 ??
?? ?? ?? 1
1 1 0 ??
?? ?? 0 ??
00 01 11 10
00
01
11
10
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
1010 0100 1001 0011
0010 0101
1100 1110
??
( a )
( b )
0111
1111
0000 0001 1000
1011 0110
1101
F ( S
L
)
F的 K图和移存器状态图
< >目录 退出总目录
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 0 0
0 0 0 0
00 01 11 10
00
01
11
10
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
1010 0100 1001 0011
0110 1100
??
( a )
( b )
0001
0111
0010 0000
1000
111111101011
1101
0101
F ( S
L
)
修正后的 F的 K图和移存器状态图
< >目录 退出总目录
7 4 LS1 9 4
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
S
1
S
0
S
L
1
0
1
1
1
CP
F
( a ) ( b )
7 4 LS1 9 4
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
S
1
S
0
S
L
1
0
CP
D
0
D
1
D
2
D
3
A
0
A
1
Z
Y
F
1
Z
CP
4 ?? 1
M U X
反馈网络采用 SSI门 反馈网络采用 MSI器件
逻辑电路
< >目录 退出总目录
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
S
1
S
0
D
3
D
2
D
1
D
0
1110
1
1
CP
￡¨ a ￡?
7 4 LS 1 9 4
S
R
&
CP
例,设计一个能同时产生两组序列码的双序列码发器，
要求两组代码分别是,Z1－ 110101,Z2－ 010110。
解,⑴ 用 74LS194设计一个能自
启动的模 6扭环计树器。
⑵ 列出组合输出电路
的真值表。
模 6计树器
Q 0
m 0
m 6
m 4
m 7
m 3
m 1
Q 1 Q 2 Z 1 Z 2
0
0 0 0 1 0
1 0 0 1 1
1 1 0
1
0 0
1 1 1 1
0
1 1 0 1
0 1 1 0
真值表
< >目录 退出总目录
Q
0
Q
1
Q
2 S
1
S
0
D
3
D
2
D
1
D
0
CP
7 4 LS1 9 4
A
2
A
1
A
0
3 ?a 8 òè ?è ??
1
1 1 1
7 6 5 4 3 2 1 0
￡¨ b ￡?
Z
2
Z
1
S
R
0
1
&
&
&
E
1
E
2
E
3
1
Q
3
CP
⑶ 用一片 3-8译码器和与非门实现组合输出网络。
⑷ 画出逻辑电路。
逻辑电路
< >目录 退出总目录
以 MSI为核心的同步时序电路的分析与设计
例,分析同步时序电路。
Q
A
CP
7 4 LS1 6 1
C
r
P
T
Q
B
Q
C
Q
D
A B D LDC
101
1
CP
解,该电路为 Moore型。
⑴ 写激励方程。
Cr=1,PT=1,LD=QB，
DCBA=QDQC10
⑵ 列状态迁移表，画状态图。
⑶ 分析功能。
该电路是模 12计数器，若从
输出，则可以得到 12分频对
称方波。
Q C
0
0
0
0
0
0
Q B Q A LD
1
0 0 0 0 ?à
0 1 0 1 1?
0 1 1
1
1 1?
0 0 0 ?à
1
1 0 1 1?
1 1 1 1?
Q D
1
1
1
1
1
1
0 0 0 0
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 0
1 1 0 1
1 1 1 1
°ù ×?
?à
1?
1?
?à
1?
1?
< >目录 退出总目录
D
0
D
1
D
2
D
3
S
L
CP
S
1
S
0
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
A
2
A
1
A
0
D
7
D
6
D
5
D
4
D
3
D
2
D
1
D
0
8
??
1
M
U
X
Y
Z
1
1
1
X
1
0
7 4 LS1 9 4
CP
例,分析电路。
解,该电路是由 74LS194和 8选 1数选器组成的 Moore型同步时
序电路,X为外部输入,Z为外输出。
① 写激励方程和输
出方程。
S1S0=10，
D0D1D2D3=1111，
SL=Y=（ Q1Q2Q3） m
（ 1,X,X,1,1,X，
X,0），
Z=Q3。
T
< >目录 退出总目录
② 列态序表。
③ 分析功能。
该电路为可控序列码发生器，
当 X=0时，产生 1001011序列，
当 X=1时，产生 1010011序列。
Q 1
0
0
0
0
0
0
Q 2 Q 3 S L
0
1 1 1 D7=0 1
1 1 0 D6=X=0 0
1 0 0
0
D4=1 0
0 1 D1=X=0 1
1
1 0 D2=X=1 0
0 1 D5=X=1 1
X
0
1
1
1
1
1
0 1 1 D3=1
1 1 1 D7=0
1 1 0 D6=X=1
1 0 1 D5=X=0
0 1 0 D2=X=0
1 0 0 D4=1
Z
1
1
1
0
1 0 0
1 0 1 1
1 1
1
0
0
D1=X=1
D3=1
<目录 退出总目录
真的要退出本章节吗？
是 [Y] 否 [N]
器件及应用
> 退出总目录
>
目录
? 反馈移位型序列信号发生器和
计数型序列码发生器的设计
? 异步集成计数器 74LS90
? 十进制可逆集成计数器 74LS192
? 同步集成计数器 74161
? 二进制可逆集成计数器 74LS169
? 任意模值计数器
? 四位双向寄存器 74LS194
? 典型移位型计数器
? 以 MSI为核心的同步时序电路的分析与设计
? 集成计数器的级联
< 退出总目录
? 计数器的功能及分类
一, 计数器的功能
计数器的主要功能是累计输入脉冲的数目，它可以用来计数，分频，
此外还可以对系统定时，顺序控制等操作。
二,计数器的分类
? 按时钟控制方式分类，有异步，同步计数器两大类 。
? 按计数功能可分为，加法计数，减法计数和可逆计数三大类。
? 按数制分，可分为二进制计数器和非二进制计数器（任意进制
计数器）两大类。
总目录 退出><目录
SYNà? ± ? á￡ ? 3 ×2 ì? ±à ?è ·o êo
/
?T ′à óà ×2 ì?,á ü ×? ?? ′ˉ′ú o÷ ?? 1? êù ??
ê? o÷ ?? 1? êù ??
?? òà o÷ ?? 1? êù ??
?·D ? 1? êù ??
?¤?·D ? 1? êù ??
M=2
M=10
M￡ 1 2
M=n
M=2n
′ú o÷ ?? ?è
BCD? è
′à ? ·o êo
/
×? ?? ′ˉ ?é ??
óD 6μ ? ′à óà ×2 ì?
2 -Mμ ? ′à óà ×2 ì?
2 -nμ ? ′à óà ×2 ì?
2 -2nμ ? ′à óà ×2 ì?
n
2 n
n
n
1? °é ′à óà ×2 ì?
表:
计
数
器
分
类
异步集成计数器 74LS90
S
1 J
C 1
1 K
R
S
1 J
C 1
1 K
R
1 J
C 1
1 K
?Y 1 R
1 J
C 1
1 K
?Y 1 R
&
FF
A
FF
B
FF
C
Q
A
Q
B
Q
C
&
R
01
R
02
CP
2
CP
1
&
S
92
S
91
Q
D
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2
S
91
S
92
R
01
R
02
( a ) ??????
( b ) ????·???
74 LS 90
M =2 M =5
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
S
91
S
92
R
01
R
02
CP
1
CP
2
( c ) ?á???ò??
FF
D
< > 退出目录 总目录
集成计数器
ê? ? è ê? ± ?
?| á ü
Q D Q C Q B Q AR 01 R 02 S 91 S 92 CP 1 CP 2
1 1
1 1
?? ??
0 ??
?? 0
1 1
?? ??
?? ??
?? ??
0 0 0 0
0 0 0 0
1 0 0 1
ò? °o ?? 0
ò? °o ?à 9
R 01 R 02 =0 S 91 S 92 =0
??
??
Q A
Q D
8421BCD? è
5421BCD? è
′ú o÷ ??
?? o÷ ??
1? êù
74LS90功能表：
74LS90
控制输入：①异步清 0端 R01,R02 高电平 有效
②异步置 9端 S91,S92 高电平 有效
两个时钟,CP1,CP2 下降沿 有效
< >目录 退出总目录
CP
74LS90
Q A
CP 1
CP 2
S 91 S 92 R 01 R 02
Q B Q C Q D
CP
74LS90
Q A
CP 1
CP 2
S 91 S 92 R 01 R 02
Q B Q C Q D
CP? ± Dí ê? o÷ ??
8421BCD? è 1? êù 5421BCD? è 1? êù
Q D Q C Q B Q A Q D Q C Q B Q A
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 00 1 1
0 0 1 0 0 00 1 2
0 0 1 1 0 0 1 1 3
0 1 0 0 0 1 0 0 4
10 0 1 1 0 0 0 5
0 1 1 0 1 0 0 1 6
0 1 1
1
1
0
1 0 1 0 71
0 0 1 0 1 1 8
0 0 1 1 0 0 91
74LS90构成十进制计数器的两种接法：
8421BCD码接法 5421BCD码接法
两
种
接
法
的
态
序
表
< >目录 退出总目录
同步集成计数器 74161
&
C 1
1 K
R
1 J
&
&
?Y 1
&
&
C 1
1 K
R
1 J
&
&
?Y 1
&
&
C 1
1 K
R
1 J
&
&
?Y 1
&
&
C 1
1 K
R
1 J
&
&
?Y 1
&
&
&
&
&
&
T
P
D
1
C
r
C
1
CP
1? êù ?? ±?
B
A
1
LD
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
( b )
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
P
CP
A B C D
74161
T
C
r
LD
O
C
( a )
( M S B )
逻辑图
逻辑符号
< >目录 退出总目录
74161功能表：
ê? ? è ê? ± ?
CP Cr LD P T D C B A Q D Q C Q B Q A
?? 0 ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 0 0 0 0
??
??
1 0 ?? ?? d c b a d c b a
1 1 1 1
1 1 0 1
1 1 ?? 0
?? ?? ?? ??
??
??
?? ?? ??
?? ?? ??
1? êù
±￡ ±?
±￡ ±? O C =0￡¨ ￡?
74161
控制端, ①异步清 0 端 Cr 低电平 有效
②同步预置端 LD 低电平 有效
③计数允许控制端 P,T 高电平 有效
计数脉冲输入端,CP 上升沿 有效
< >目录 退出总目录
C
r
LD
A
B
C
D
CP
P
T
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
12 13 14 15 0 1 2
?? ±ù ?à êù 1? êù ±￡ ±?
O
C
74161时序图
< >目录 退出总目录
Q
D
Q
C
Q
B
Q
A
CP
+
D C B A
7 4 LS 1 9 2
C
r
LD
O
C
O
B
CP
￡
( M S B )
CP + CP - LD Cr Q D Q C Q B Q A
1 0 0 0 0
0 0
1 1 0
D C B A
1 1 0
1 1 1 0
??·¨????
??·¨????
±???
十进制可逆集成计数器 74LS192
逻辑符号 功能表
特点,
①双时钟输入 CP+, CP-,上升沿 有效。
②异步清 0端 Cr,高电平 有效。
③异步预置控制端 LD, 低电平 有效。
④进位输出 OC、借位输出 OB分开。
< >目录 退出总目录
Q
D
Q
C
Q
B
Q
A
D C B A
7 4 LS 1 6 9
CP LD
O
C
( M S B )
P
T
U /D
CP P+T U/D LD Q D Q C Q B Q A
1
0 0
0 1 1
D C B A
10 0
????????·¨????
????????·¨????
±???1二进制可逆集成计数器 74LS169
逻辑符号 功能表
特点,
①加减控制型可逆计数器。
②同步预置控制端 LD，低电平有效。
③无清 0端，清 0靠预置。
④进位和借位都为 OC。
⑤计数允许端 P,T，低电平有效。
⑥ CP上升沿有效。
< >目录 退出总目录
LD ?à ?è
A
B
C
D
CP
êù ?Y ê? ?è
U / D
P ·í T
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
13 14 15 0 21 2 2 1 0 15 14 13
1? ·¨1? êù±￡ ±?1ó ·¨1? êù
?à ?è
O
C
74LS169时序工作波形图
< >目录 退出总目录
集成计数器的级联
⒈ 异步级联
用前一级计数器的输出作为后一级计数器的时钟信号。
将多片集成计数器进行级联可以扩大计数范围。
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2
7 4 LS9 0 (1)
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2
7 4 LS9 0 ( 2 )
S
91
S
92
R
01
R
02
S
91
S
92
R
01
R
02
74LS90按异步级联方式组成的 100进制计数器
例：
< >目录 退出总目录
⒉ 同步级联
外加时钟信号同时接到各片的时钟输入端，用前一级的
进位（借位）输出信号作为下级的工作状态控制信号。
① 利用 T端串行级联。
② 利用 P,T双重控制。
例：
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
O
C 1
P
1
T
1
74161 ( 1 )
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
Q
4
Q
5
Q
6
Q
7
O
C 2
P
2
T
2
1
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
Q
8
Q
9
Q
10
Q
11
O
C 3
P
3
T
3
1 1
C
CP
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
O
C 1
P
1
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
Q
4
Q
5
Q
6
Q
7
O
C 2
P
2
T
2
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
Q
8
Q
9
Q
10
Q
11
O
C 3
P
3
T
3
1
CP
74161 ( 2 ) 74161 ( 3 )
74161 ( 3 )74161 ( 1 ) 74161 ( 2 )
CP CP CP
CP
T
1
1
CP CP
74161的两种同步级联方式
< >目录 退出总目录
任意模值计数器
集成计数器可以加适当反馈电路后句成任意模值计数器。
⒈ 反馈清 0法｛ ① 异步清 0
② 同步清 0
⒉ 反馈置数法
??0 ·¨ ????·¨
S
N ￡ 1
S
0
S
1
S
N ￡ 2
S
M
S
M ￡ 1
S
M ￡ 2
S
2
μ2
??
( a )
S
0
S
i ￡ 1
S
i
S
N ￡ 1
S
i + M
S
i+ M ￡ 1
S
i+ M ￡ 2
S
i+ 1
?à
êù
( b )
< >目录 退出总目录
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2
S
91
S
92
R
01
R
02
7 4 LS9 0 &
CP
CP
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
R
01
R
02
( a )8421BCD ?è oó ·¨
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2
S
91
S
92
R
01
R
02
7 4 LS9 0 &
CP
CP
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Q
B
Q
C
Q
D
Q
A
R
01
R
02
( b )5421BCD ?è oó ·¨
例,用 74LS90实现模 7计数器
① 异步清 0法
< >目录 退出总目录
CP Q D Q C Q B Q A
1 0 0 0 0
2 0 0 0 1
3
4
5
6
7
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 01
8 0 1 1 1
CP Q A Q D Q C Q B
1 0 0 0 0
2 0 0 0 1
3
4
5
6
7
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
1 0 0 0
1 0 10
8 1 0 1 0
清 0法 8421BCD码态序表 清 0法 5421BCD码态序表
特点：
㈠ 计数范围是 0～ 6，计到 7时异步清 0。
㈡ 8421BCD码 R01R02=QCQBQA
㈢ 5421BCD码 R01R02=QCQA
过渡态
< >
M=7
目录 退出总目录
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2 S
91
S
92
R
01
R
02
7 4 LS9 0
CP
( a )8421BCD? è oó ·¨
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
CP
1
CP
2 S
91
S
92
R
01
R
02
7 4 LS9 0
CP
( b )5421BCD? è oó ·¨
② 反馈置 9法
CP Q D Q C Q B Q A
1 1 0 0 1
2 0 0 0 0
3
4
5
6
7
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 0 11
8 0 1 1 0
CP Q A Q D Q C Q B
1 1 1 0 0
2 0 0 0 0
3
4
5
6
7
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
1 0 00
8 1 0 0 1
M=7
过渡态
其中,8421BCD码 S91S92=QCQB
5421BCD码 S91S92=QAQB
< >目录 退出总目录
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
P
C
r
74161
A B C D
&
T
1
LD
( a )
O
C
CP CP
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
P
C
r
74161
A B C D
&
T
1
LD
O
C
1
CP CP
Q D Q C Q B Q A
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 01
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
Q D Q C Q B Q A
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 01
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
例,用 74161实现模 7计数器
过渡态 LD=0
异步清 0 同步置 0
< >目录 退出总目录
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
P
C
r
74161
A B C D
T
1
LD
O
C
1
1 0 0 11
CP CP
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
P
C
r
74161
A B C D
T
1
LD
O
C
1
0 1 0 01
CP CP
Q D Q C Q B Q A
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 11
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
Q D Q C Q B Q A
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 00
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
LD=0 LD=0
OC置数
法
中间任意 M个状态计数
< >目录 退出总目录
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
7 4 LS9 0
S
91
CP CP
1
CP
2
S
92
R
01
R
02
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
7 4 LS9 0
S
91
CP
1
CP
2
S
92
R
01
R
02
( a )
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
7 4 LS9 0
S
91
CP CP
1
CP
2
S
92
R
01
R
02
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
7 4 LS9 0
S
91
CP
1
CP
2
S
92
R
01
R
02
&
( b )
?? ?? ?? ??
例,用 74LS90实现模 54计数器
解：因 M=54，因此用两片 74LS90实现。
① 大模分解法。
② 整体清 0法。
M=6×9 整体清 0法
< >目录 退出总目录
( a )
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
A B C D
P
T
C
r
CP
1
LD
74161
0
1
1 0 11
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
P
T
1
74161
1
??
CP
A B C DC
r
LD
0 1 1 01
?? ?? ?? ?? ??
CP
例,用 74161实现模 60计数器
因一片 74161最大计数值为 16，故实现模 60计数器必须
用两片 74161。
① 大模分解法。
②整体置 0法。
③ Oc整体置数法。
大模分解法
< >目录 退出总目录
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
A B C D
P
T
C
r
1
LD
74161
1
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
A B C D
P
T
C
r
LD
??
74161
1
?? ?? ?? ??
??
??
??????
&
( b )
CP CP
??
CP
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
A B C D
P
T
C
r
1
LD
74161
1
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
A B C D
P
T
C
r
LD
??
74161
1
?? ?? ?? ??
??
??
??????
0 0 1 0
0 0 1 1
1
( c )
??
CP CP CP
整体置 0法
Oc整体置数法
< >目录 退出总目录
预置输入数的设置方法如下表所示
加计数
减计数
异步预置
预 =N-M-1
预 =M
同步预置
预 =N-M
预 =M-1
?表中 N为最大计数值 ?
目录 < > 总目录 退出
例,对于图示可编程分配器，求出 M=100和 M=200
时的预置值；若 I7～ I0=01101000，求 M值 。
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
C
A B C D
P
T
1
LD
74161
Q
A
Q
B
Q
C
Q
D
O
CT
P
LD ??
74161
?? ?? ?? ??
??
CP
I
0
I
1
I
2
I
3
1
I
4
I
5
I
6
I
7
CP A ?? B ?? C ?? D ??CP
解,该电路为同步置数加法计数器,N=256。
预置值 =N－ M=[M] 。
①当 M=（ 100） =（ 01100100）时，预置值 =[M] =10011100；
当 M=（ 200） =（ 11001000）时，预置值 =[M] =00111000。
②当 I7～ I0=01101000时,M=[预 ], M=[01101000] =152。
补
10
10 2
2 补
补
补 补
< >目录 退出总目录
1 Q 1 Q 2 Q 2 Q 3 Q 3 Q 4 Q 4 Q
( a ) 74LS1713 á ?? 1- ·? ·?
CP
1 D 2 D 3 D 4 D
C
r
1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Q 6 Q 7 Q 8 Q
( b )74LS3733 á ?? 1- ·? ·?
EN
0
1 D 2 D 3 D 4 D
EN
1
7 4 LS 1 7 1 7 4 LS 3 7 3
5 D 6 D 7 D 8 D
Cr CP D Q
n+1
Q
n+1
0
1
1
1
1
0
0
1 1
0 0
10
Q Q
74LS171? | áü ±ì
?? ??
ê? ±?
ê? áü
ê? ?è
êù ?è ê? ±?
μ? ×è
EN 0 EN 1 D Q
n+1
Q
1
0 1 1 1
0 1 0 0
0 0
74LS373? | áü ±ì
集成寄存器
< >目录 退出总目录
R
D
1 R
C 1
1 S
?Y 1
&
R
D
1 R
C 1
1 S
?Y 1
&
R
D
1 R
C 1
1 S
?Y 1
&
R
D
1 R
C 1
1 S
?Y 1
&
1
1
11
S
0
S
1
S
R
D
0
D
1
D
2
D
3
S
L
1C
r
CP
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
1
集成移位寄存器
四位双向移位寄存器 74LS194
逻辑图 < >目录 退出总目录
CP
S
0
S
1
C
r
S
R
S
L
D
0
H
L
D
1
D
2
D
3
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
?? ?í
±ù êù
óò ò? ×? ò? o? ??
?? ±ù
( c )
S
1
S
0
S
L
D
3
D
2
D
1
D
0
C
r
7 4 LS1 9 4
CP
S
R
( b )
CP
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
四位双向移位寄存器 74LS194
逻辑符号
时序图
><目录 退出总目录
C r S 1 S 0 CP S L S R D 0 D 1 D 2 D 3 Q 0 Q 1 Q 2 Q 3
0
0 0
0
0
0 0 0 0
1
11
1 1 0
1 1 1
1
aa b c d b c d
??
?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ??
?? ?? ?? ?? ?? ?? ??
?? ?? ?? ?? ?? ?? ??
?? S R ?? ?? ?? ??
S L ?? ?? ?? ?? ??
?? ??
S R Q 2Q 0 Q 1
Q 1 Q 2 Q 3 S L
n n n
n n n
±￡ ±?
±￡ ±?
741LS194功能表
D0～ D3,并行数码输入端。
Cr,异步清 0端，低电平有效。
SR,SL,右移、左移串行数码输入端。
S1,S0,工作方式控制端。
S1S0=11 并行置数
S1S0=01 右移
S1S0=10 左移
S1S0=00 保持原态
< >目录 退出总目录
?
Y
1
1000
0010
01000001
1111
0111 1110
0101 10100011
0110 1100
0000
1001
1011
1101
( a ) ?? 1- 3? ?· ( b ) íê ?? ×2 ì? í1
??
S
1
S
0
S
L
D
3
D
2
D
1
D
0
C
r
7 4 LS1 9 4
CP
S
R
CP
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
1 0 0 0
1
典型移位计数器
㈠ 有自启动特性的环型计数器
特点,①每个时 钟周期只有一个输出端为 1（或 0）。
②不需译 码电路。
③具有自 启动特性，消除了无效循环。
< >目录 退出总目录
( a ) ?? 1- 3? ?·
S
1
S
0
S
L
D
3
D
2
D
1
D
0
C
r
7 4 LS 1 9 4
CP
S
R
CP
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
0
1
1
0000 1000 1100 1110
0001 0011 0111 1111
0100 1010 1101 0110
1001 0010 0101 1011
??
( b ) íê ?? ×2 ì? í1
㈡ 扭环计数器（循环码或约翰逊计数器）
特点,①反馈逻辑方程为 D1=Qn。
②状态按循环码规律变化，无
竟争、冒险，且译码简单。
③有无效循环，不能自启动。
< >目录 退出总目录
×é ·? ·2 ?? í÷ ??
Q
1
Q
2
Q
n
S
R
( S
L
) n ?? ò? ?? 1á 2? ??
Z
CP
?
×é ·? ê? ±? í÷ ??
á￡ M 1? êù ??
Q
1
Q
2
Q
n
Z
CP
?-
序列信号发生器的设计
⒈ 反馈移位型 序列信号发生器 ⒉ 计数型 序列码发生器
① 根据序列信号长度 M，确定移
存器位数 n。
②确定移存器的 M个独立状态。
③根据 M个状态列出移存器的态序
表和反馈函数表，求出反馈函数 F。
④检查自启动性能。
⑤画逻辑图。
① 根据序列信号长度 M，设
计模 M计数器，状态自定。
②按计数器的状态转移关系
和序列码的要求设计组合输
出网络。
< >目录 退出总目录
例,设计一个产生 100111序列的反馈移位型序列信号
发生器。
解,①确定移存器位数 n，因 M=6，故 n≥3。
②确定移存器的 6个独立状态。
100,001,011,111,111,110
③ 列 移存器的态序表和反馈函数表，求出反馈函数 F。
F（ SL） =Q0+Q2=Q0Q2
④ 检查自启动性能。
F=Q2+Q0Q3
⑤ 画逻辑电路。
Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 F(S L)
1
0 1
1
0
0
10
1 1 1
1 1 1
1 1
0 0 1 1
0 1
1 1
1
0
0
1
1
0
反馈函数表
< >目录 退出总目录
?? ?? 1 ??
?? ?? ?? 1
1 1 0 ??
?? ?? 0 ??
00 01 11 10
00
01
11
10
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
1010 0100 1001 0011
0010 0101
1100 1110
??
( a )
( b )
0111
1111
0000 0001 1000
1011 0110
1101
F ( S
L
)
F的 K图和移存器状态图
< >目录 退出总目录
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 0 0
0 0 0 0
00 01 11 10
00
01
11
10
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
1010 0100 1001 0011
0110 1100
??
( a )
( b )
0001
0111
0010 0000
1000
111111101011
1101
0101
F ( S
L
)
修正后的 F的 K图和移存器状态图
< >目录 退出总目录
7 4 LS1 9 4
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
S
1
S
0
S
L
1
0
1
1
1
CP
F
( a ) ( b )
7 4 LS1 9 4
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
S
1
S
0
S
L
1
0
CP
D
0
D
1
D
2
D
3
A
0
A
1
Z
Y
F
1
Z
CP
4 ?? 1
M U X
反馈网络采用 SSI门 反馈网络采用 MSI器件
逻辑电路
< >目录 退出总目录
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
S
1
S
0
D
3
D
2
D
1
D
0
1110
1
1
CP
￡¨ a ￡?
7 4 LS 1 9 4
S
R
&
CP
例,设计一个能同时产生两组序列码的双序列码发器，
要求两组代码分别是,Z1－ 110101,Z2－ 010110。
解,⑴ 用 74LS194设计一个能自
启动的模 6扭环计树器。
⑵ 列出组合输出电路
的真值表。
模 6计树器
Q 0
m 0
m 6
m 4
m 7
m 3
m 1
Q 1 Q 2 Z 1 Z 2
0
0 0 0 1 0
1 0 0 1 1
1 1 0
1
0 0
1 1 1 1
0
1 1 0 1
0 1 1 0
真值表
< >目录 退出总目录
Q
0
Q
1
Q
2 S
1
S
0
D
3
D
2
D
1
D
0
CP
7 4 LS1 9 4
A
2
A
1
A
0
3 ?a 8 òè ?è ??
1
1 1 1
7 6 5 4 3 2 1 0
￡¨ b ￡?
Z
2
Z
1
S
R
0
1
&
&
&
E
1
E
2
E
3
1
Q
3
CP
⑶ 用一片 3-8译码器和与非门实现组合输出网络。
⑷ 画出逻辑电路。
逻辑电路
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以 MSI为核心的同步时序电路的分析与设计
例,分析同步时序电路。
Q
A
CP
7 4 LS1 6 1
C
r
P
T
Q
B
Q
C
Q
D
A B D LDC
101
1
CP
解,该电路为 Moore型。
⑴ 写激励方程。
Cr=1,PT=1,LD=QB，
DCBA=QDQC10
⑵ 列状态迁移表，画状态图。
⑶ 分析功能。
该电路是模 12计数器，若从
输出，则可以得到 12分频对
称方波。
Q C
0
0
0
0
0
0
Q B Q A LD
1
0 0 0 0 ?à
0 1 0 1 1?
0 1 1
1
1 1?
0 0 0 ?à
1
1 0 1 1?
1 1 1 1?
Q D
1
1
1
1
1
1
0 0 0 0
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 0
1 1 0 1
1 1 1 1
°ù ×?
?à
1?
1?
?à
1?
1?
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D
0
D
1
D
2
D
3
S
L
CP
S
1
S
0
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
A
2
A
1
A
0
D
7
D
6
D
5
D
4
D
3
D
2
D
1
D
0
8
??
1
M
U
X
Y
Z
1
1
1
X
1
0
7 4 LS1 9 4
CP
例,分析电路。
解,该电路是由 74LS194和 8选 1数选器组成的 Moore型同步时
序电路,X为外部输入,Z为外输出。
① 写激励方程和输
出方程。
S1S0=10，
D0D1D2D3=1111，
SL=Y=（ Q1Q2Q3） m
（ 1,X,X,1,1,X，
X,0），
Z=Q3。
T
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② 列态序表。
③ 分析功能。
该电路为可控序列码发生器，
当 X=0时，产生 1001011序列，
当 X=1时，产生 1010011序列。
Q 1
0
0
0
0
0
0
Q 2 Q 3 S L
0
1 1 1 D7=0 1
1 1 0 D6=X=0 0
1 0 0
0
D4=1 0
0 1 D1=X=0 1
1
1 0 D2=X=1 0
0 1 D5=X=1 1
X
0
1
1
1
1
1
0 1 1 D3=1
1 1 1 D7=0
1 1 0 D6=X=1
1 0 1 D5=X=0
0 1 0 D2=X=0
1 0 0 D4=1
Z
1
1
1
0
1 0 0
1 0 1 1
1 1
1
0
0
D1=X=1
D3=1
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