同步计数器

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计数器分为同步计数器和异步计数器,在同步计数器中,各触发器都是利用被计数的脉冲作为时钟,因此各触发状态同时更新。同步计数器具有工作速度快,译码后输出波形好等优点,使用非常广泛。实际应用中,可直接采用芯片厂商生产的中规模集成计数器。
下面介绍最常用的四位二进制同步计数器 74LS161 。 该计数器能同步并行预置数据,异步清零,具有清零、置数、计数和保持四种功能,且具有进位信号输出,可串接计数使用。
74LS161 的引脚图如图1,其功能表如表1 。
从功能表可知,该计数器有清零信号同步计数器 ,使能信号S1、S2,置数信号同步计数器 ,时钟 CP 和四个数据输入端A、B 、C 、D ,另外还有四个数据输出端QA、QB、QC、QD以及进位输出Qcc,具Qcc=QA·QB·QC·QD·S2 。根据功能表分析计数器功能如下: 表1

S 1

S 2

CP

功能

0

X

X

X

清“ 0 ”

1

0

X

X

-

预置

1

1

1

1

-

计数

1

1

0

1

X

保持

1

1

X

0

X

保持 Qcc=0

同步计数器

图1

同步计数器

图2

( 1 )稳压电源给实验电路板提供 10V 电源,经 7805 得到电路所需的 5V 电压。
( 2 )将两片数据选择器74LS153的输入端D0 C0 B0 A0 ,1D 1C 1B 1A , 2D 2C 2B A 2 , D3 C3 B3 A3 分别接至拨动开关 SW1,SW2,SW3,SW4,进行数据输入,SW1—SW4可通过拨动开关对BCD码进行预置。
(3) 数据选择器输出的 8421BCD 码经显示译码器 CD4511 驱动送至数码管显示。
(4) 2--4 线译码器 74LS139 的地址端与数据选择器的地址端已连接, 74LS139 的输出端分别 接至四个 LED 显示数码管的共阴端,进行分时显示。
(5) 地址端 A 、 B 的选择可手动选择或由计数器 LS161 动态选择。在手动选择时, A 、 B 都悬空时为 11 状态,此时允许第四路信号输出,将 A 、 B 端分别接地或不接地,则可得到其他不同的选择输出。若 TTL 信号送至计数器 74LS161CP 端,输出端 QA,QB 与数据选择器地址端相连,则可进行动态显示。
(6) 由数据选择器提供数据,用三只 74LS05 和外围元件构成已预置好的译码电路,分别驱动红黄绿指示灯发光,组成简单十字路口交通灯控制电路。

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