電子技術基礎與技能8.2計數器（1）按照圖8-2-1所示電路圖接好電路；8.2計數器教學活動1：實驗導入計數器邏輯功能【實踐導入】：二位二進制計數器邏輯功能（2）將端接低電平0，觀察兩發光二極管亮滅狀態；（3）將端接高電平1，在CP端手動輸入單次脈沖，觀察兩發光二極管亮滅狀態；【實驗結論】該電路能按二進制加法規律記憶時鐘脈沖的個數，是二位二進制計數器。（4）在CP端連續輸入時鐘脈沖，觀察兩發光二極管亮滅狀態。8.2計數器教學活動2：認知二進制計數器的電路結構和工作原理8.2.1計數器的基本知識一、計數器的功能和分類

1.計數器的功能

2、計數器的分類：

對脈沖的個數進行計數，具有計數、分頻、定時的功能。（1）按進位制不同，可分為二進制計數器和非二進制計數器；（2）按計數值的增減，可分為加法計數器、減法計數器和可逆計數器；（3）按計數器中各觸發器狀態翻轉是否同步，可分為同步計數器和異步計數器。8.2計數器教學活動2：認知二進制計數器的電路結構和工作原理8.2.1計數器的基本知識二、二進制計數器1.異步三位二進制加法計數器（1）電路圖（2）計數過程【掃描媒體鏈接二維碼】在計數前，Q2Q1Q0

=000；第1個脈沖輸入后，Q2Q1Q0=001；第2個脈沖輸入后，Q2Q1Q0=010；第3個脈沖輸入后，Q2Q1Q0=011，···;

第8個脈沖輸入后，Q2Q1Q0

=000。下一個脈沖來時，進入新的計數周期。電路如圖所示。低位觸發器的Q

端接至高位觸發器CP

端。8.2計數器教學活動2：認知二進制計數器的電路結構和工作原理8.2.1計數器的基本知識二、二進制計數器1.異步三位二進制加法計數器（3）波形圖由圖8-2-3可以看出，Q0的頻率為CP頻率的一半，實現二分頻；Q1的頻率為CP頻率的1/4，實現四分頻；Q2的頻率為CP的1/8，實現八分頻，即計數器也有分頻功能。圖8-2-3異步三位二進制加法計數器波形圖8.2計數器教學活動2：認知二進制計數器的電路結構和工作原理8.2.1計數器的基本知識二、二進制計數器1.異步三位二進制加法計數器（4）狀態表CPQ2Q1Q00000100120103011410051016110711180008.2計數器教學活動2：認知二進制計數器的電路結構和工作原理8.2.1計數器的基本知識二、二進制計數器2.同步三位二進制加法計數器（1）電路圖（2）計數過程電路如圖所示。同步計數器中各觸發器的觸發信號來自同一時鐘脈沖，各觸發器的翻轉與時鐘脈沖同步。J2=K2=，當Q0=Q1=1且有CP下降沿作用時，FF2觸發器翻轉。從電路結構可以看出，J0=K0=1，每來一個時鐘脈沖CP下降沿，FF0觸發器就翻轉一次；J1=K1=，當Q0=1且有CP下降沿作用時，FF1觸發器翻轉；8.2計數器教學活動2：認知二進制計數器的電路結構和工作原理8.2.1計數器的基本知識二、二進制計數器2.同步三位二進制加法計數器（3）波形圖同步三位二進制加法計數器波形圖8.2計數器教學活動2：認知二進制計數器的電路結構和工作原理8.2.1計數器的基本知識二、二進制計數器2.同步三位二進制加法計數器（4）狀態表CPQ2Q1Q00000100120103011410051016110711180008.2計數器教學活動2：認知二進制計數器的電路結構和工作原理8.2.1計數器的基本知識三、異步十進制加法計數器1.

電路圖2.

工作原理（1）清零負脈沖作用于各個觸發器后，使得Q3Q2Q1Q0=0000，等待計數脈沖到來；（2）每來一個計數脈沖CP，觸發器FF0狀態翻轉一次；（3）每來一個Q0的下降沿，當=1時，觸發器FF1翻轉；當

=0時，觸發器FF1置0；（4）每來一個Q1的下降沿，觸發器FF2狀態翻轉一次；（5）每來一個Q0的下降沿，當

、

全為1時，觸發器FF3翻轉，當、不全為1時，觸發器FF3置0。8.2計數器教學活動2：認知二進制計數器的電路結構和工作原理8.2.1計數器的基本知識三、異步十進制加法計數器3.

波形圖4.

狀態表CPQ3Q2Q1Q0000001000120010300114010050101601107011181000910011000008.2計數器教學活動2：認知二進制計數器的電路結構和工作原理【經典例題】例題8-1由JK觸發器構成的計數器電路如圖8-2-6（a）所示，各觸發器初始狀態均為0，（1）在題（b）圖中畫出Q0、Q1和Q2的波形；（2）填寫題表8-2-3所示輸出狀態表；（3）說明每來幾個CP脈沖，可使輸出Q2Q1Q0的狀態循環1次。CPQ2Q1Q000001

2

3

4

5

6

7

8

8.2計數器教學活動2：認知二進制計數器的電路結構和工作原理【經典例題】例題8-1由JK觸發器構成的計數器電路如圖8-2-6（a）所示，各觸發器初始狀態均為0，（1）在題（b）圖中畫出Q0、Q1和Q2的波形；（2）填寫題表8-2-3所示輸出狀態表；（3）說明每來幾個CP脈沖，可使輸出Q2Q1Q0的狀態循環1次。CPQ2Q1Q0000010012010301141005101611071118000（3）由狀態表可知，每來8個CP脈沖，可使輸出Q2Q1Q0的狀態循環1次。解：（1）波形圖（2）狀態表8.2計數器教學活動3：認知典型集成計數器的外特性和實踐應用8.2.2集成計數器演示實驗：集成計數器74LS161邏輯功能（1）按圖8-2-8連接好電路；（2）將

端接低電平0，觀察Q3Q2Q1Q0的狀態；（3）再將CTP、CTT、

、接高電平1，在CP端手動輸入單次脈沖，觀察Q3Q2Q1Q0的狀態；（4）記錄輸入時鐘脈沖的次數和對應的各觸發器狀態。圖8-2-8集成計數器演示實驗實驗結論：該電路能按二進制加法規律記憶時鐘脈沖的個數，是四位二進制加法計數器。8.2計數器教學活動3：認知典型集成計數器的外特性和實踐應用8.2.2集成計數器一、集成二進制計數器1.集成4位二進制同步加法計數器74LS161（1）74LS161引腳排列圖（2）74LS161圖形符號（a）引腳排列示意圖（b）圖形符號8.2計數器教學活動3：認知典型集成計數器的外特性和實踐應用8.2.2集成計數器一、集成二進制計數器1.集成4位二進制同步加法計數器74LS161

（3）74LS161的功能表輸入輸出功能說明CPCTPCTTD3D2D1D0Q3Q2Q1Q00××××××××0000異步清零10↑××d3d2d1d0d3d2d1d0同步置數11×0×××××保持鎖存數據11××0××××11↑11××××計數加法計數8.2計數器教學活動3：認知典型集成計數器的外特性和實踐應用8.2.2集成計數器一、集成二進制計數器2.集成二進制同步可逆計數器74LS193（1）74LS193引腳排列圖（2）74LS193圖形符號（a）引腳排列示意圖（b）圖形符號8.2計數器教學活動3：認知典型集成計數器的外特性和實踐應用8.2.2集成計數器一、集成二進制計數器2.集成二進制同步可逆計數器74LS193

（3）74LS193的功能表輸入輸出功能說明CRCPUCPDD3D2D1D0Q3Q2Q1Q01×××××××0000異步清零00××d3d2d1d0d3d2d1d0異步置數01↑1××××加法計數計數011↑××××減法計數0111××××保持保持8.2計數器教學活動3：認知典型集成計數器的外特性和實踐應用8.2.2集成計數器二、集成十進制計數器集成二-五-十進制計數器74LS290（1）74LS290引腳排列圖（2）74LS290圖形符號（a）引腳排列示意圖（b）圖形符號8.2計數器教學活動3：認知典型集成計數器的外特性和實踐應用8.2.2集成計數器二、集成十進制計數器（3）74LS290功能表輸入輸出功能說明R0AR0BS9AS9BCP0CP1Q3Q2Q1Q0110×××0000異步清0×0××11××1001異步置9×0×0↓0Q0輸出二進制計數×00×0↓Q3Q2Q1輸出五進制計數0××0↓Q0Q3Q2Q1Q0輸出8421BCD碼計數0×0×Q3↓Q0Q3Q2Q1輸出5421BCD碼計數8.2計數器教學活動3：認知典型集成計數器的外特性和實踐應用8.2.2集成計數器三、集成計數器實踐應用1.用74LS161構成任意進制計數器74LS161芯片兼有異步清零和同步預置數功能，利用異步清零或同步預置數功能可以很方便地構成任意進制加法計數器。（1）復位法（反饋式清零法）圖8-2-12所示電路是利用集成計數器的異步清零端

復位來實現六進制計數器。由圖可知，當Q3Q2Q1Q0=0110時，=0，輸出反饋的結果迫使計數器立即清零，然后再開始下一個計數循環，實現了六進制計數，該計數器的計數長度為0000~0101。圖8-2-12復位法構成六進制計數器8.2計數器教學活動3：認知典型集成計數器的外特性和實踐應用8.2.2集成計數器三、集成計數器實踐應用1.用74LS161構成任意進制計數器（2）置數法（反饋式置數法）置數法，即利用集成計數器的置數功能，截取計數器從Na到Nb之間的N個有效狀態，構成N進制計數器。Na為計數器置數端控制信號所取的狀態碼，Nb為計數器所置數的狀態碼。圖8-2-13置數法構成六進制計數器圖8-2-13所示電路是利用集成計數器的同步置數端

置數來實現的六進制計數器。當Q3Q2Q1Q0=0101時，=0，此時只有當時鐘脈沖上升沿到來后，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0=0000。該計數器的計數長度為0000~0101，為同步六進制加法計數器。8.2計數器教學活動3：認知典型集成計數器的外特性和實踐應用8.2.2集成計數器三、集成計數器實踐應用2.用兩片74LS160構成六十進制計數器數字鐘的“秒”、“分”信號產生電路都是由六十進制計數器構成的。它們可以用兩個十進制計數器來實現。六十進制計數器可由兩片同步十進制加法計數器74LS160構成，選取兩片74LS160和與非門CC4012，采用反饋置數法構成六十進制加法計數器電路，如圖8-2-14所示。8.2計數器教學活動3：認知典型集成計數器的外特性和實踐應用8.2.2集成計數器【經典例題】例8-2試用異步清零法將74LS161構成一個十進制計數器，畫出電路圖。問題解析：當=0時，計數器清零，即Q3Q2Q1Q0=0000。若計數器從0000開始計數，當輸入第10個計數脈沖，即Q3Q2Q1Q0=1010時，Q3=Q1=1，與非門輸出為0，則=0，將計數器立即清零，計數器回到0000狀態重新開始計數。實際計數長度為0000~1001，為十進制加法計數器。電路圖8.2計數器教學活動4：制作60S計數器1．清點與檢測元器件2．查閱資料，確定74LS160、74LS48、CC4012、LG3611AH引腳及其功能，在圖8-2-16中標出引腳功能。

標引腳功能8.2