十进制加法计数器 (3)
二-五-十进制异步加法计数器74LS90
2. 二-五-十进制异步加法计数器74LS90 ★ 从计数器命名可知：74LS90可以实现二进制、五进制加法计数功能，如果按照“低位片循环一周，向高位片进一位”的级联扩展方式，将二进制加法计数单元和五进制加法计数单元联系起来，就可以实现十进制加法计数器，此时，整个计数器组成了异步时序逻辑电路的结构，因此，74LS90被称为二-五-十进制异步加法计数器。
与74LS197的使用类似，74LS90通过级联组成十进制异步加法计数器时，也存在两种方式，下文中将详细介绍。
74LS90的芯片封装图和功能示意图如图8.3.16所示。
图8.3.17 二-五-十进制异步加法计数器74LS90 （a ）芯片封装图 （b ）功能示意图★ 分析图8.3.17，将得到的74LS90的管脚信息总结如下：74LS90的逻辑功能端包括2个下降沿有效的输入时钟信号端 和 、4个高有效的输入控制端 ，以及4个输出状态端 。
表8.3.10为74LS90的功能表，完整地表达了74LS90的逻辑功能。
表8.3.10 二-五-十进制异步加法计数器74LS90的功能表★ 分析表8.3.10，将得到的74LS90的逻辑功能完整总结如下：◆ 异步置9、高有效，为置数控制端。
0123 Q Q Q Q 、、、10 CLK CLK B 0A 0B 99A R R S S 、、、B 9A 9 S S 、74LS90没有提供输入数据端，当时， ，即输出状态被直接置为9。
◆ 异步清零、高有效， 为清零控制端。
◆ 计数器在不置数、不清零的前提下，时钟脉冲的下降沿工作，完成计数功能，有以下四种情况。
▲ 时钟信号从输入，则完成二进制加法计数，对应输出状态为； ▲ 时钟信号从输入，完成五进制加法计数，对应输出状态排列为 ，工作循环为000到100的递增循环， 为最高位； ▲ 时钟信号从 输入，且将二进制计数器的输出状态 作为五进制计数器的时钟信号，接入，则组成了“二进制单元先运行，五进制单元后运行”的级联结构，由此实现十进制加法计数功能，其输出状态排列为； ▲ 时钟信号从 输入，且将五进制计数器的输出最高位状态作为二进制计数器的时钟信号，接入，则组成了“五进制单元先运行，二进制单元后运行”的级联结构，由此实现的十进制加法计数器的输出状态排列为。
时序逻辑电路习题与答案
第12章时序逻辑电路自测题一、填空题1．时序逻辑电路按状态转换情况可分为时序电路和时序电路两大类。
2．按计数进制的不同，可将计数器分为、和N进制计数器等类型。
3．用来累计和寄存输入脉冲个数的电路称为。
4．时序逻辑电路在结构方面的特点是：由具有控制作用的电路和具记忆作用电路组成。
、5．、寄存器的作用是用于、、数码指令等信息。
6．按计数过程中数值的增减来分，可将计数器分为为、和三种。
二、选择题1．如题图12.1所示电路为某寄存器的一位，该寄存器为。
A、单拍接收数码寄存器；B、双拍接收数码寄存器；C、单向移位寄存器；D、双向移位寄存器。
2．下列电路不属于时序逻辑电路的是。
A、数码寄存器；B、编码器；C、触发器；D、可逆计数器。
3．下列逻辑电路不具有记忆功能的是。
A、译码器；B、RS触发器；C、寄存器；D、计数器。
4．时序逻辑电路特点中，下列叙述正确的是。
A、电路任一时刻的输出只与当时输入信号有关；B、电路任一时刻的输出只与电路原来状态有关；C、电路任一时刻的输出与输入信号和电路原来状态均有关；D、电路任一时刻的输出与输入信号和电路原来状态均无关。
5．具有记忆功能的逻辑电路是。
A、加法器；B、显示器；C、译码器；D、计数器。
6．数码寄存器采用的输入输出方式为。
A、并行输入、并行输出；B、串行输入、串行输出；C、并行输入、串行输出；D、并行输出、串行输入。
三、判断下面说法是否正确，用“√"或“×"表示在括号1．寄存器具有存储数码和信号的功能。
( )2．构成计数电路的器件必须有记忆能力。
( )3．移位寄存器只能串行输出。
( )4．移位寄存器就是数码寄存器，它们没有区别。
( )5．同步时序电路的工作速度高于异步时序电路。
( )6．移位寄存器有接收、暂存、清除和数码移位等作用。
（）思考与练习题时序逻辑电路的特点是什么?时序逻辑电路与组合电路有何区别?在图12.1电路作用下，数码寄存器的原始状态Q3Q2Q1Q0=1001，而输入数码D3D2D1D0=0110时，在CP的作用下，Q3Q2Q1Q0状态如何变化?题图12.2所示移位寄存器的初始状态为111，画出连续3个C P脉冲作用下Q2Q1Q0各端的波形和状态表。
十进制计数器
方法之二：利用同步置数功能实现。
方案 1：设计数器从 Q3 Q2 Q1 Q0 = 0000 状态开始计数， 因此，取 D3 D2 D1 D0 = 0000。
① 写出 S7-1 的二进制代码 ② 写出反馈置数函数 ③ 画电路图 & 1 CP CTT Q0 Q1 Q2 Q3 CTP CT74LS160 CO CR LD D0 D1 D2 D3 1 S7-1 = S6 = 0110 LD = Q2 Q1
计数 计 数 器 状 态 顺序 Q3 Q2 Q1 Q0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
项目设计任务书
数字时钟项目的设计任务
每个团队要设计一个可显示时、分、秒的数字时钟， 利用multisim仿真软件独立完成“硬件电路”的设计， 并通过仿真得到论证；结合电子CAD软件独立设计、 制作数字时钟PCB板，然后再在电子实训室中进行硬 件电路的装接与调试，设计出真正的计数器为止。
完成产品制作的准备工作 ——计数器的应用 任务一 简单二进制计数器应用 任务二 简单十进制计数器应用 任务三 设计制作复杂进制计数器 任务四 在虚拟实验室完成数字时钟设计与仿真
8421 码十进制加法计数器计数规律
计数顺序
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
计 Q3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
数 器 状 Q2 Q1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0
6时序逻辑电路3【精选】
1、N > M
原理：计数循环过程中设法跳过N-M个状态。
具体方法 (a)置零法
(b)置数法
异步置零法 同步置零法
异步预置数法 同步预置数法
例：将十进制的74160接成六进制计数器
CP RD LD EP ET 工作状态 X 0 X X X 置 0（异步）
1 0 X X 预置数（同步） X 1 1 0 1 保持（包括C） X 1 1 X 0 保持（C=0）
无
40MHZ
74LS190 十进制可逆 异步
无
20MHZ
74LS568 十进制可逆 同步 同步（低）
20MHZ
74LS163A 4位二进制 同步 同步（低）
25MHZ
74LS161A 4位二进制 同步 异步（低）
25MHZ
74LS561 4位二进制 同步 同步（低）/异步（低）30MHZ
74LS193 4位进制可逆 异步 异步（高）
双时钟：74192－－集成十进制同步可逆计数器，其引脚排列图 和逻辑功能示意图与74193相同。
中规模集成计数器
几种中规模集成同步计数器
型号
模式 预置 清零
工作 频率
74LS162A 十进制 同步 同步（低）
25MHZ
74LS160A 十进制 同步 异步（低）
25MHZ
74LS168 十进制可逆 同步
25MHZ
74LS191 4位进制可逆 异步
无
20MHZ
74LS569 4位进制可逆 同步 异步（低）
20MHZ
74LS867 8位二进制 同步 同步
115MHZ
74LS569 8位二进制 异步 异步
115MHZ
三、任意进制计数器的构成方法
十进制加法计数器
十进制加法器设计1课程设计的任务与要求 课程设计的任务1、综合应用数字电路知识设计一个十进制加法器。
了解各种元器件的原理及其应用。
2、了解十进制加法器的工作原理。
3、掌握multisim 软件的操作并对设计进行仿真。
4、锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。
5、通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握十进制加法器的设计方法。
课程设计的要求1、设计一个十进制并运行加法运算的电路。
2、0-9十个字符用于数据输入。
3、要求在数码显示管上显示结果。
2十进制加法器设计方案制定 加法电路设计原理图1加法运算原理框图如图1所示第一步置入两个四位二进制数。
例如（1001）2,（0011）2和（0101）2，（1000），同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9，3和5，8。
2第二步将置入的数运用加法电路进行加法运算。
第三步前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。
即：加法运算方式，则（1000）2+（0110）2=（1110）2 十进制8+6=14 并在七段译码显示出14。
运算方案通过开关S1——S8接不同的高低电平来控制输入端所置的两个一位十进制数，译码显示器U8和U9分别显示所置入的两个数。
数A直接置入四位超前进位加法器74LS283的A4——A1端，74LS283的B4——B1端接四个2输入异或门。
四个2输入异或门的一输入端同时接到开关S1上，另一输入端分别接开关S5——S8，通过开关S5——S8控制数B的输入,通过加法器74LS283完成两个数A和B的相加。
由于译码显示器只能显示0——9，所以当A+B>9时不能显示，我们在此用另一片芯片74LS283完成二进制码与8421BCD码的转换，即S>9（1001）2时加上3（0011）2，产生的进位信号送入译码器U10来显示结果的十位，U11显示结果的个位。
3十进制加法器电路设计加法电路的实现用两片4位全加器74LS283和门电路设计一位8421BCD码加法器。
同步十进制计数器
同步与异 步十进制计数 器的功能和工 作波形相同， 但时钟控制方 式及电路构成 不同。 计数顺序 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 计
Q3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
数 器 状 Q2 Q1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0
本节小结：
计数器是一种应用十分广泛的时序电路，除 用于计数、分频外，还广泛用于数字测量、运算 和控制，从小型数字仪表，到大型数字电子计算 机，几乎无所不在，是任何现代数字系统中不可 缺少的组成部分。 计数器可利用触发器和门电路构成。但在实 际工作中，主要是利用集成计数器来构成。在用 集成计数器构成N进制计数器时，需要利用清零 端或置数控制端，让电路跳过某些状态来获得N 进制计数器。
Q0高 Q1高 Q2高 Q3高 CTT CT74LS161 CO CTP (高位) CR LD D0 D1 D2 D3 1 1 × ×××
1
1
1 × ×××
讨论
将上图中的“161”换成“160”，则构成几进制计数器？
讨论总结
(1)两个十进制计数器级联构成 100 进制计数器。从高位 Q3 Q2 Q1 Q0 读出的是十位数，而从低位 Q3 Q2 Q1 Q0 读出 的是个位数。 (2)两个 4 位二进制计数器级联则构成 8 位二进制计数器， 即 256 进制计数器。从高位 Q3 Q2 Q1 Q0 读出的是高 4 位 二进制数，而从低位 Q3 Q2 Q1 Q0 读出的是低 4 位二进制
方案 2： 用 “160” 的后七个状态 0011 ~ 1001 实现七进制计数。 计数顺序 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 计 数 器 状 态 进位输出 Q3 Q2 Q1 Q0 CO 0 0 0 0 0 D3D2D1D0=0011 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 LD = Q3 Q0或CO 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0
数字电子技术复习题及答案
数字电子技术复习题及答案一、填空题1、(238)10＝( 11101110 )2 ＝( EE )16。
(110110.01)2＝( 36.4 )16＝( 54.25 )10。
2、德•摩根定理表示为 B A +＝( B A ⋅ ) , B A ⋅＝( B A + )。
3、数字信号只有（ 两 ）种取值，分别表示为（ 0 ）和（ 1 ）。
4、异或门电路的表达式是( B A B A B A +=⊕ )；同或门的表达式是( B A AB B A ⋅+=⊙ ) 。
5、组成逻辑函数的基本单元是（ 最小项 ）。
6、与最小项C AB 相邻的最小项有( C B A )、( C B A ⋅ ) 和 ( ABC ) 。
7、基本逻辑门有（ 与门 ）、（ 或门 ）和（ 非门 ）三种。
复合门有（ 与非门 ）、（ 或非门 ）、（ 与或非门 ）和（ 异或门 ）等。
8、9、 10、最简与或式的定义是乘积项的（ 个数最少 ），每个乘积项中相乘的（ 变量个数也最少）的与或表达式。
11、在正逻辑的约定下，“1”表示（ 高电平 ），“0”表示（ 低电平 ）。
在负逻辑的约定下，“1”表示（ 低电平 ），“0”表示（ 高电平 ）。
12、一般TTL 门电路输出端( 不能 )直接相连，实现线与。
(填写“能”或“不能”) 13、三态门的三种可能的输出状态是( 高电平 )、( 低电平 )和( 高阻态 )。
14、实现基本和常用逻辑运算的(电子电路)，称为逻辑门电路，简称门电路。
15、在TTL 三态门、OC 门、与非门、异或门和或非门电路中，能实现“线与”逻辑功能的门为（OC 门），能实现总线连接方式的的门为（三态门）。
16、T TL 与非门的多余输入端不能接（ 低 ）电平。
17、 18、真值表是将输入逻辑变量的（ 所有可能取值 ）与相应的（ 输出变量函数值 ）排列在一起而组成的表格。
19、组合逻辑电路是指任何时刻电路的稳定输出，仅仅只决定于（该时刻各个输入变量的取值）。
大学课程《数字电子技术基础》试题及答案
大学课程《数字电子技术基础》试题及答案一、填空题时序逻辑电路1.所谓时序逻辑电路是指电路的输出不仅与当时的有关，而且与电路的有关。
答：输入，历史状态2.含有触发器的数字电路属于逻辑电路。
答：时序3.计数器按照各触发器是否同时翻转分为式和式两种。
答：同步，异步4.某计数器状态转换图如图,该电路为________进制计数器。
答：55.某计数器的输出波形如图1所示，该计数器是进制计数器。
答：56. N个触发器可以构成最大计数长度（进制数）为的计数器。
答： 2N7．若要构成七进制计数器，最少用个触发器，它有个无效状态。
答： 3 18.若要构成十进制计数器，至少用个触发器，它有个无效状态。
答：4 69.串行传输的数据转换为并行传输数据时，可采用寄存器。
答：移位10.组成计数器的各个触发器的状态，能在时钟信号到达时同时翻转，它属于计数器。
答：同步11.组成计数器的各个触发器的状态，在时钟信号到达时不能同时翻转，它属于计数器。
答：异步12.两片中规模集成电路10进制计数器串联后，最大计数容量为（）位。
答：10013．驱动共阳极七段数码管的译码器的输出电平为（）有效。
答：低二、选择题时序逻辑电路1.时序逻辑电路中一定包含。
A、触发器B、组合逻辑电路C、移位寄存器D、译码器答：A2.在同步计数器中，各触发器状态改变时刻（）。
A、相同B、不相同C、与触发器有关D、与电平相同答：A3.同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路比较，其差别在于后者。
A.没有触发器B. 没有统一的时钟脉冲控制C.没有稳定状态D. 输出只与内部状态有关答：B4.有一个左移移位寄存器，当预先置入1011后，其串行输入固定接0，在4个移位脉冲CP 作用下，四位数据的移位过程是（）。
A. 1011--0110--1100--1000--0000B. 1011--0101--0010--0001--0000C. 1011--1100--1101--1110--1111D. 1011--1010--1001--1000—0111答：A Array 5.某计数器的状态转换图如右：其计数的容量为( )A．8 B. 5C. 4D. 3答：B6．同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路比较，其差别在于后者。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
EDA技术与VHDL实验报告
一实验题目：十进制加法计数器
二实验目的：
设计带有异步复位和同步时钟使能的十进制加法计数器。
三实验内容:
编写十进制加法计数器的VHDL实现程序；通过电路仿真和硬件验证，了解变量的使用方法，以及“（OTHERS=>X）”的使用方法。
四实验原理：
十进制加法计数器的VHDL描述
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY CNT10 IS
PORT (CLK,RST,EN : IN STD_LOGIC;
CQ : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
COUT : OUT STD_LOGIC );
END CNT10;
ARCHITECTURE behav OF CNT10 IS
BEGIN
PROCESS(CLK, RST, EN)
V ARIABLE CQI : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
BEGIN
IF RST = '1' THEN CQI := (OTHERS =>'0') ; --计数器异步复位
ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN --检测时钟上升沿
IF EN = '1' THEN --检测是否允许计数（同步使能）
IF CQI < 9 THEN CQI := CQI + 1;
--允许计数检测是否小于9
ELSE CQI := (OTHERS =>'0'); --大于9，计数值清零
END IF;
END IF;
END IF;
IF CQI = 9 THEN COUT <= '1'; --计数大于9，输出进位信号
ELSE COUT <= '0';
END IF;
CQ<= CQI; --将计数值向端口输出END PROCESS;
END behav;
引脚分配：
五实验过程
十进制加法计数器VHDL描述
引脚设定六实验结果：
输出波形图。