異步計(jì)數(shù)器 || 計(jì)數(shù)器的分類 || 異步 二進(jìn)制 十進(jìn)制 || 74290 || 數(shù)電

這一節(jié)介紹異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

計(jì)數(shù)器功能：

• 計(jì)數(shù)器是對(duì)輸入脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的時(shí)序電路。
• 計(jì)數(shù)器除了直接用于計(jì)數(shù)外，還可以用于實(shí)現(xiàn)定時(shí)器、分頻器、程序控制器、信號(hào)發(fā)生器等時(shí)序電路，是數(shù)字系統(tǒng)中重要的功能部件。

計(jì)數(shù)器分類：

按計(jì)數(shù)器時(shí)鐘控制方式分類

• 同步計(jì)數(shù)器
• 異步計(jì)數(shù)器

按計(jì)數(shù)器狀態(tài)數(shù)分類

• n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器
• 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器
• 任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器

1.異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器

下圖圖示電路中，每個(gè)JK觸發(fā)器接為了T‘觸發(fā)器，工作在狀態(tài)翻轉(zhuǎn)模式，每當(dāng)時(shí)鐘脈沖由1變?yōu)?，計(jì)時(shí)器輸出便翻轉(zhuǎn)一次。

下面結(jié)合時(shí)序圖來分析異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的工作過程。

由于時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK只加到了觸發(fā)器FF0的時(shí)鐘輸入端，因此，每個(gè)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)，FF0總是進(jìn)行狀態(tài)反轉(zhuǎn)。

而觸發(fā)器FF1、FF2、FF3能否進(jìn)行狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，取決于前一級(jí)觸發(fā)器的狀態(tài)輸出有沒有提供下降沿。

經(jīng)過上面兩段話的說明，再看上面的時(shí)序圖，其實(shí)就不難理解了。

以上就是一個(gè)異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

現(xiàn)在我們對(duì)電路圖做一點(diǎn)改動(dòng)，把前一級(jí)觸發(fā)器的(Q非)連到后一級(jí)觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端，電路圖如下圖所示。下面的分析與前面的分析十分類似，這里不再贅述。

異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)如下圖：

異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器結(jié)束，做個(gè)題目休息一下，

2.異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

下圖利用了JK觸發(fā)器的Reset復(fù)位端，當(dāng)計(jì)數(shù)完1001(9)，計(jì)數(shù)到1010(10)時(shí)，恰好滿足復(fù)位條件，將各觸發(fā)器復(fù)位到0000，實(shí)現(xiàn)了異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的功能。

但是有一個(gè)弊端，如下圖紅色部位所示。

3.異步集成電路計(jì)數(shù)器

前面學(xué)習(xí)了異步計(jì)數(shù)器的構(gòu)成，但實(shí)際使用的異步計(jì)數(shù)器一般不需要我們用單個(gè)觸發(fā)器來構(gòu)成，因?yàn)橛袑ｉT的異步計(jì)數(shù)器繼承電路芯片可供選用。如下圖，

下面以74290為例，介紹集成異步計(jì)數(shù)器的使用。

如下圖所示為74290的邏輯圖，

觸發(fā)器FF0構(gòu)成T'觸發(fā)器，也即1位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,CLK0為它的時(shí)鐘輸入端；

觸發(fā)器FF1、FF2、FF3構(gòu)成異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，時(shí)鐘輸入為CLK1；

因此74290包含兩個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器，

一個(gè)是1位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，狀態(tài)為Q0；

另一個(gè)是五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，狀態(tài)為Q3、Q2、Q1。

R0(1)和R0(2)兩個(gè)輸入端通過與非門產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)；

S9(1)和S9(2)兩個(gè)輸入端通過與非門產(chǎn)生置9信號(hào)。

下圖是74290的邏輯符號(hào)，下面我們來看一下74290的工作模式。

異步清零模式：當(dāng)R0(1)和R0(2)均為高電平1，且S9(1)和S9(2)中至少有一個(gè)為低電平0時(shí)，計(jì)數(shù)器清零，即Q3Q2Q1Q0變?yōu)?000.

異步置9模式：當(dāng)S9(1)和S9(2)均為高電平1，且R0(1)和R0(2)中至少有一個(gè)為低電平0時(shí)，計(jì)數(shù)器置9，即Q3Q2Q1Q0變?yōu)?001.

計(jì)數(shù)模式：當(dāng)R0(1)和R0(2)中至少有一個(gè)為低電平0，且S9(1)和S9(2)中至少有一個(gè)為低電平0時(shí)，模2和模5兩個(gè)計(jì)數(shù)器可以在各自的時(shí)鐘脈沖作用下正常計(jì)數(shù)。

下面介紹如何用74290構(gòu)成模10計(jì)數(shù)器。

第一種方法如下，構(gòu)成8421BCD碼計(jì)數(shù)器；

第二種方法如下，構(gòu)成5421BCD碼計(jì)數(shù)器；

以上就是異步計(jì)數(shù)器的內(nèi)容。

丟題目，

視頻：MOOC-數(shù)字邏輯電路-第八單元 時(shí)序邏輯功能-異步計(jì)數(shù)器

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

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