1、計數(shù)器的種類很多，按其進(jìn)制不同分為二進(jìn)制計數(shù)器、十進(jìn)制計數(shù)器、N進(jìn)制計數(shù)器；按觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)是否 同步分為異步計數(shù)器和同步計數(shù)器；按計數(shù)時是增還是減分為加法計數(shù)器、減法計數(shù)器和加/減法（可逆 ）計數(shù)器。下面首先介紹二進(jìn)制計數(shù)器。 1集成二進(jìn)制計數(shù)器74LS161 74LS161是4位二進(jìn)制同步加法計數(shù)器，除了有二進(jìn)制加法計數(shù)功能外，還具有異步清零、同步并行置數(shù) 、保持等功能。74LS161的邏輯電路圖和引腳排列圖如圖1所示，CR是異步清零端，LD是預(yù)置數(shù)控制端，D0 ，D1，D2，D3是預(yù)置數(shù)據(jù)輸人端，P和T是計數(shù)使能端，C是進(jìn)位輸出端，它的設(shè)置為多片集成計數(shù)器的級 聯(lián)提供了方便。 74LS161

2、的功能表如表1所示。由表可知，74LS161具有以下功能。,1,2,圖1 74LSl61的邏輯電路圖和引腳圖 （1）異步清零功能 當(dāng)CR0時，不管其他輸人端的狀態(tài)如何（包括時鐘信號CP），4個觸發(fā)器的輸出全為零。 （2）同步并行預(yù)置數(shù)功能 在CR1的條件下，當(dāng)LD0且有時鐘脈沖CP的上升沿作用時，D3，D2，D1，D0輸入端的數(shù)據(jù)將分別被Q3Q0所接收。由于置數(shù)操作必須有CP脈沖上升沿相配合，故稱為同步置數(shù)。 （3）保持功能 在CR=LD1的條件下，當(dāng)TP0時，不管有無CP脈沖作用，計數(shù)器都將保持原有狀態(tài)不變（停止計數(shù)） 。 （4）同步二進(jìn)制計數(shù)功能 當(dāng)CRLDPT1時，74LS161處于計數(shù)

3、狀態(tài)，電路從0000狀態(tài)開始，連續(xù)輸入16個計數(shù)脈沖后，電路 將從1111狀態(tài)返回到0000狀態(tài)，狀態(tài)表見表2。 （5）進(jìn)位輸出C 當(dāng)計數(shù)控制端T1，且觸發(fā)器全為1時，進(jìn)位輸出為1，否則為零。 表1 74LS161的功能表,3,表2 進(jìn)制同步加法計數(shù)器的狀態(tài)表,4,若輸入計數(shù)器的CP脈沖頻率為f，則從Qo端輸出脈沖頻率為f/2，通常也稱Qo端輸出信號是輸人計數(shù)脈沖 CP的2分頻信號，Q1端輸出信號是輸人計數(shù)脈沖CP的4分頻信號，Q4端輸出信號是輸人計數(shù)脈沖CP的16分頻 信號。N進(jìn)制計數(shù)器可實現(xiàn)n分頻。 2十進(jìn)制計藪器 二進(jìn)制計數(shù)器電路簡單，運(yùn)算也方便，但人們最習(xí)慣的是十進(jìn)制，所以在應(yīng)用中常使

4、用十進(jìn)制計數(shù)器。使用較多的十進(jìn)制計數(shù)器是按照8421BCD碼進(jìn)行計數(shù)的電路，計數(shù)器由“0000”狀態(tài)開始計 數(shù)，每10個脈沖一個循環(huán)，也就是第10個脈沖到來時，由“1001”變?yōu)椤?000”，就實現(xiàn)了“逢十進(jìn)一” ，同時產(chǎn)生一個進(jìn)位信號。74LS160是集成同步十進(jìn)制計數(shù)器，它是按8421BCD碼進(jìn)行加法計數(shù)的， 74LS160的引腳圖、邏輯功能與74LS161相同，只是計數(shù)狀態(tài)是按照十進(jìn)制加法規(guī)律來計數(shù)的，因此不再重 述。 3利用集成計數(shù)器構(gòu)成進(jìn)制計數(shù)器,5,目前集成計數(shù)器的品種很多，功能完善，通用性強(qiáng)，在實際應(yīng)用中，如果要設(shè)計各種進(jìn)制的計數(shù)器，可 以直接選用集成計數(shù)器，外加適當(dāng)?shù)碾娐愤B接而

5、成。在使用集成計數(shù)器時，不必去剖析集成電路的內(nèi)部結(jié) 構(gòu)，一般只需查閱手冊給出的功能表和芯片引腳，按其指定的功能使用即可。 （1）集成計數(shù)器計數(shù)長度的擴(kuò)展 由于4位或8位的二進(jìn)制或十進(jìn)制集成計數(shù)器比較常見，但其計數(shù)范圍有限，當(dāng)計數(shù)值超過計數(shù)范圍時， 可采用計數(shù)器的級聯(lián)來實現(xiàn)。 如用現(xiàn)有的進(jìn)制集成計數(shù)器構(gòu)成進(jìn)制計數(shù)器時，如果MN，則只需一片M進(jìn)制計數(shù)器；如果MN，則 要用多片M進(jìn)制計數(shù)器。集成計數(shù)器一般都設(shè)置有級聯(lián)的輸入/輸出端，只要把它們連接起來，便可得到容 量更大的計數(shù)器。 如用74LS161組成256進(jìn)制計數(shù)器，因為N（256）M（16），且2561616，所以要用兩片74LS161 構(gòu)成此

6、計數(shù)器。每片均接成十六進(jìn)制。 如圖2所示是把兩片74LS161級聯(lián)起來構(gòu)成的256進(jìn)制同步加法計數(shù)器。兩片74LS161的CP端均與計數(shù)脈沖 CP連接，因而是同步計數(shù)器。低位片（片1）的使能端PT1，因而它總是處于計數(shù)狀態(tài)；高位片（片2 ）的使能端接至低位片的進(jìn)位信號輸出端C，只有當(dāng)片1計數(shù)至1111狀態(tài)，使其C1時，片2才能處于計數(shù) 狀態(tài)。在下一個計數(shù)脈沖作用后，片1由1111狀態(tài)變成0000狀態(tài)，片2計人一個脈沖，同時片1的進(jìn)位信號C 也變成0，使片2停止計數(shù)，直到下一次片1的C再為1。同理，如果將兩片74LS161換成74LS160，可構(gòu)成100 進(jìn)制的同步加法計數(shù)器。,6,圖2 集成計

7、數(shù)器的級聯(lián) （2）用反饋清零法獲得任意進(jìn)制計數(shù)器 由于集成計數(shù)器一般都設(shè)置有清零端和置數(shù)端，而且無論是清零還是置數(shù)都有同步和異步之分。例如，4 位二進(jìn)制同步加法計數(shù)器74LS163的清零和置數(shù)均采用同步方式，而有的只有異步清零功能。獲得任意進(jìn) 制計數(shù)器的方法很多，本書只介紹用反饋清零法獲得任意進(jìn)制計數(shù)器。 如用74LS16l構(gòu)成九進(jìn)制加法計數(shù)器，九進(jìn)制計數(shù)器（N9）有9個狀態(tài)，而74LS161在計數(shù)過程中有16個狀態(tài)（M6），正常循環(huán)從0000到1111，要構(gòu)成九進(jìn)制加法計數(shù)器，此時必須設(shè)法 跳過MN（16 97）個狀態(tài)。74LS161具有異步清零功能，在其計數(shù)過程當(dāng)中，不管它的輸出處于哪 一

8、狀態(tài)，只要在異步清零輸人端加一低電平電壓，使CR0，74LS161的輸出會立即從那個狀態(tài)回到0000狀 態(tài)。清零信號（CR0）消失后，74LS161又從0000狀態(tài)開始重新計數(shù)。 如圖3（a）所示的九進(jìn)制計數(shù)器，就是借助74LS161的異步清零功能實現(xiàn)的。如圖3（b）所示電路是九進(jìn) 制計數(shù)器的主循環(huán)狀態(tài)圖。,7,8,（a）用反饋清零法將74LS161接成九進(jìn)制計數(shù)器 （b）用反饋清零法獲得九進(jìn)制計數(shù)器狀態(tài)圖圖3 九進(jìn)制計數(shù)器 由圖可知，74LSl61從0000狀態(tài)開始計數(shù)，當(dāng)輸人第9個CP脈沖（上升沿）時，輸出Q3Q2Q1Q01001，此 時CRQ3Q00,反饋給CR端一個清零信號，立即使Q3

9、Q2Q1Q0返回0000狀態(tài)，接著CR端的清零信號也隨之消 失，74LS161重新從0000狀態(tài)開始新的計數(shù)周期。需要說明的是，此電路一進(jìn)人1001狀態(tài)后，立即叉被置 成0000狀態(tài)，即1001狀態(tài)僅在極短的瞬間出現(xiàn)，因此，在主循環(huán)狀態(tài)圖中用虛線表示。這樣就跳過了1001 1111共7個狀態(tài)，獲得了九進(jìn)制計數(shù)器。同理，如果將74LS16l換成74LS160，也可構(gòu)成九進(jìn)制加法計數(shù) 器。 4，數(shù)字鐘,9,數(shù)字鐘由石英晶體振蕩器、分頻器、計數(shù)器、譯碼器、顯示器和校時電路組成，石英晶體振蕩器產(chǎn)生的 信號經(jīng)過分頻器變?yōu)槊朊}沖，秒脈沖送人計數(shù)器計數(shù)，計數(shù)結(jié)果通過“時”、“分”、“秒”譯碼器顯示 時間，電

10、路如圖4所示。 振蕩器：由CC4069非門IC1-1，IC12，f032768Hz的石英晶體振蕩器、電阻和電容組成。由ICl2 的4腳輸出的頻率為32768Hz的方波。 分頻器：由兩個74LS393 IC2，IC3組成，74LS393是雙4位二進(jìn)制計數(shù)器，32768Hz的方波與IC2的I腳相 連，輸人時鐘脈沖，兩個74LS393組成分頻器，32768215，因此，由9腳輸出秒脈沖。 計數(shù)器：由6個74LS160 IC4，IC5，IC6，IC7，IC8，IC9和相應(yīng)的門電路四2輸人與門74LS08、四2輸人 與非門74LS00等，分別組成60進(jìn)制“秒”計數(shù)器電路、60進(jìn)制“分”計數(shù)器電路和24進(jìn)制“時”計數(shù)器電 路。 譯碼和顯示電路：由6個74LS247 IC10，IC11，I