計數器——用以統計輸入脈沖CP個數的電路。

6.4計數器計數器的分類：（2）按數字的增減趨勢可分為加法計數器、減法計數器和可逆計數器。（1）按計數進制可分為二進制計數器和非二進制計數器。非二進制計數器中最典型的是十進制計數器。（3）按計數器中觸發器翻轉是否與計數脈沖同步分為同步計數器和異步計數器。

（1）4位二進制同步可逆計數器741910111LD預置×100EN使能××01D/U加/減控制××↑↑CP時鐘d3d2d1d0××××××××××××D3D2D1D0預置數據輸入d3d2d1d0保持計數計數Q3Q2Q1Q0輸出工作模式異步置數數據保持加法計數減法計數74191的功能表3．集成十進制計數器舉例（1）8421BCD碼同步加法計數器7416001111RD清零×0111LD預置××××0××011EPET使能×↑××↑CP時鐘××××d3d2d1d0××××××××××××D3D2D1D0預置數據輸入0000d3d2d1d0保持保持十進制計數Q3Q2Q1Q0輸出工作模式異步清零同步置數數據保持數據保持加法計數74160的功能表（2）二—五—十進制異步加法計數器74290二進制計數器的時鐘輸入端為CP1，輸出端為Q0；五進制計數器的時鐘輸入端為CP2，輸出端為Q1、Q2、Q3。74290包含一個獨立的1位二進制計數器和一個獨立的五進制計數器。如果將Q0與CP2相連，CP1作時鐘輸入端，Q0～Q3作輸出端，則為8421BCD碼十進制計數器。

74290的功能：

①異步清零。

③計數。

②異步置數（置9）。復位輸入置位輸入時鐘輸出工作模式R0（1）

R0（2）R9（1）R9（2）CPQ3Q2Q1Q011110××0××00000000異步清零0××01111××10011001異步置數0×0××0×00××00××0↓↓↓↓計數計數計數計數加法計數S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02CP2CP1五進制輸出計數脈沖輸入異步五進制計數器輸入計數脈沖8421異步十進制計數器十分頻輸出(進位輸出)計數狀態計數器輸出S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02CP2CP1三、集成計數器的應用（1）同步級聯。例：用兩片4位二進制加法計數器74161采用同步級聯方式構成的8位二進制同步加法計數器，模為16×16=256。1．計數器的級聯（2）異步級聯例：用兩片74191采用異步級聯方式構成8位二進制異步可逆計數器。（3）用計數器的輸出端作進位/借位端有的集成計數器沒有進位/借位輸出端，這時可根據具體情況，用計數器的輸出信號Q3、Q2、Q1、Q0產生一個進位/借位。例：用兩片74290采用異步級聯方式組成的二位8421BCD碼十進制加法計數器。模為10×10=1002．組成任意進制計數器（1）異步清零法——適用于具有異步清零端的集成計數器。例：用集成計數器74161和與非門組成的6進制計數器。EWB演示——160組成6進制（2）同步清零法同步清零法適用于具有同步清零端的集成計數器。例：用集成計數器74163和與非門組成的6進制計數器。EWB演示——163組成6進制（3）異步預置數法異步預置數法適用于具有異步預置端的集成計數器。例：用集成計數器74191和與非門組成的余3碼10進制計數器。EWB演示——191組成余3碼十進制（4）同步預置數法同步預置數法適用于具有同步預置端的集成計數器。例：用集成計數器74160和與非門組成的7進制計數器。EWB演示——160組成7進制計數器演示例6.3.1

用74160組成48進制計數器。先將兩芯片采用同步級聯方式連接成100進制計數器，然后再用異步清零法組成了48進制計數器。解：因為N＝48，而74160為模10計數器，所以要用兩片74160構成.。例6.3.2

用74161組成12進制計數器。01234567891011計數脈沖序號電路狀態00000101*0110011110001001101010111100110111101111Q3Q2Q1Q001234567891011計數脈沖序號電路狀態00000011*010001010110011110001011*1100110111101111Q3Q2Q1Q03．組成分頻器前面提到，模N計數器進位輸出端輸出脈沖的頻率是輸入脈沖頻率的1/N，因此可用模N計數器組成N分頻器。解：因為32768=215，經15級二分頻，就可獲得頻率為1Hz的脈沖信號。因此將四片74161級聯，從高位片（4）的Q2輸出即可。例6.3.2

某石英晶體振蕩器輸出脈沖信號的頻率為32768Hz，用74161組成分頻器，將其分頻為頻率為1Hz的脈沖信號。4．組成序列信號發生器序列信號——在時鐘脈沖作用下產生的一串周期性的二進制信號。例：試分析用74161及門電路構成的序列信號發生器。其中74161與G1構成了一個模5計數器。，因此，這是一個01010序列信號發生器，序列長度P=5。01010Z輸出001010011100000Q1n+1

Q1n+1

Q0n+1

次態000001010011100Q2n

Q1n

Q0n

現態狀態表

例6.3.3

試用計數器74161和數據選擇器設計一個01100011序列發生器。

解：由于序列長度P=8，故將74161構成模8計數器，并選用數據選擇器74151產生所需序列。5．組成脈沖

分配器四、移位寄存器構成的移位型計數器

1.環形計數器環形計數器的特點：

電路簡單，N位移位寄存器可以計N個數，實現模N計數器。狀態為1的輸出端的序號等于計數脈沖的個數，通常不需要譯碼電路。2．扭環形計數器為了增加有效計數狀態，擴大計數器的模，可用扭環形計數器。一般來說，N位移位寄存器可以組成模2N的扭環形計數器，只需將末級輸出反相后，接到串行輸入端。本章小結1．時序邏輯電路的特點；任一時刻輸出狀態不僅取決于當時的輸入信號，還與電路的原狀態有關。因此時序電路中必須含有存儲器件。4．時序邏輯電路的設計步驟一般為：設計要求→最簡狀態表→編碼表→次態卡諾圖→驅動方程、輸出方程→邏輯圖。2．描述時序邏輯電路邏輯功能的方法有狀態轉換真值表、狀態轉換圖和時序圖等。3．時序邏輯電路的分析步驟一般為：邏輯圖→時鐘方程（異步）、驅動方程、輸出方程→狀態方程→狀態轉換真值表→狀態轉換圖和時序圖→邏輯功能。5．計數器是一種簡單而又最常用的時序邏輯器件。計數器不僅能用于統計輸入脈沖的個數，還常用于分頻、定時、產生節拍脈沖等。7．寄存器也是一種常用的時序邏輯器件。寄存器分為數碼寄存器和移位寄存器兩種。6．用已有的M進制集成計數器產品可以構成N(任意)進制的計數器。6.9試分析圖示的計數器電路。寫出它的驅動方程、狀態方程，列出狀態轉換真值表和狀態圖，說明是幾進制計數器。

6.2試分析圖示時序邏輯電路，列出狀態表，畫出狀態圖和波形圖。6.8試分析圖示的計數器電路。寫出它的驅動方程、狀態方程，列出狀態轉換真值表和狀態圖，說明是幾進制計數器。6.12試分析圖示電路，畫出它的狀態圖，說明它是幾進制計數器。1．如圖所示為計數器74161（初態為0）和8選1選擇器74151構成序列信號發生器，根據時鐘信號CP畫出輸出端Z的波形。74161和與非門組成6進制計數器，由74151輸出序列信號0010110110112.