同步计数器的使用方法及注意事项

1.同步二进制加法计数器

同步二进制加法计数器的状态见表11-12。从表11-12中可以知道，Q₀只要有时钟脉冲就翻转，而Q₁要在Q₀为1时翻转，Q₂要在Q₁和Q₀都是1时翻转，由此类推，若要Q_n翻转，必须Q_n-1…Q₂、Q1和Q0都为1。若用JK触发器组成同步二进制加法计数器，则每一个触发器的翻转的条件：

J_n=K_n=Q_n-1·Q_n-2^ΛQ2·Q1·Q0

表11-12 同步二进制加法计数器状态表

根据这个规律，可以画出如图11-25所示的同步二进制加法计数器的逻辑图。

图11-25 同步二进制加法计数器的逻辑图

74163是四位二进制加法计数器。图11-26是74163的流行符号和IEEE符号。功能见表11-13。它具有同步预置、清除、使能控制ENT、ENP和纹波进位端RCO，计数器在时钟上升沿时进行预置、清除和计数器操作。

图11-26 74163的流行符号和IEEE符号

表11-13 74163功能表

2.同步二进制减法计数器

二进制减法计数器状态见表11-14。从表中可以知道，Q₀只要有时钟脉冲就翻转，而Q₁要在Q₀为0时翻转，Q₂要在Q₁和Q₀都是0时翻转，由此类推，若要Q_n翻转必须Q_n-1…Q2、Q1和Q0都为0。若使用JK触发器组成同步减法计数器，则任何一个触发器的翻转条件：

表11-14 二进制减法计数器状态表

根据这个规律，可以画出如图11-27所示同步二进制减法计数器的逻辑图。

图11-27 同步二进制减法计数器的逻辑图

74191是可预置数4位二进制同步可逆（加减）计数器，流行符号和IEEE符号如图11-28所示。它具有置数端、加减控制端和计数控制端，为方便级连，设置了两个输出端和MAX/MIN。当加减控制端=减计数，时加计数；当置数端时预置数；当计数控制端时禁止计数；时，计数器将在时钟上升沿开始计数；当计数器产生正溢出或下溢出时，MAX/MIN端输出与时钟周期相同的正脉冲，而产生一个宽度为时钟低电平宽度的低电平。详细功能见表11-15。

图11-28 74191流行符号和IEEE符号

表11-15 74191功能表(www.xing528.com)

表11-16 十进制计数器状态表

3.同步十进制加法计数器

下面以JK触发器为例，讨论同步十进制加法计数器。从状态表11-16可以看出，在第10个脉冲到来之前的情况，与同步二进制计数器相同，只要在第10个脉冲后，解决如下问题：

第一问题：使Q₁和Q₂保持不变。

从状态表可以看出，Q₃为1时，Q₁和Q₂保持为零，所以可以取Q₃信号保持Q₁为0，只要Q₁为0，Q₂就保持不变。

第二问题：使Q₀和Q₃翻转置0。

Q₀自由翻转，当第10个脉冲到来前，Q₀=1，所以当第10个脉冲到来后，Q₀=0。

从状态表可以看出，只有当Q₃自己为1时，同时Q₀也为1时，Q₃才置0。

从以上分析我们有如下驱动方程：

J₀=K₀=1

J₂=K₂=Q₁Q₀

J₃=K₃=Q₂Q₁Q₀+Q₃Q₀

由此可以画出如图11-29所示逻辑电路。

图11-29 同步十进制加法计数器逻辑电路

74160是可预置数十进制同步加法计数器，它的流行符号与IEEE符号如图11-30所示。

它具有数据输入端A、B、C和D，置数端L、清除端和计数控制端ENT和ENP，为方便级连，设置了输出端RCO。当置数端、、CP脉冲上升沿时预置数。当，而ENT=ENP=0时，输出数据和进位RCO保持。当ENT=0时，计数器保持，但RCO=0。，电路工作在计数状态。详细功能见表11-17。

图11-30 74160同步十进制计数器的流行符号与IEEE符号

表11-17 74160功能表

同步二进制计数器74161的功能同74160，它也是直接清零的计数器。74190是可预置数同步可逆（加减）十进制计数器。