74ls163应用电路图大全(N进制计数器\分频电路\时钟脉冲)

发表于 2018-05-08 14:27:23 收藏 已收藏
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74ls163应用电路图大全(N进制计数器\分频电路\时钟脉冲)

发表于 2018-05-08 14:27:23

74LS163是(模16)四位二进制同步计数器。该计数器能同步并行预置数据,同步清零,具有清零、置数、计数和保持四种功能,并且具有进位信号输出,可串接计数使用。

74ls163引脚图

74ls163应用电路图大全(N进制计数器\分频电路\时钟脉冲)

74ls163引脚功能

时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/MR使能CEP,CET置数PE

数据输出端Q0~Q3

以及进位输出TC.(TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)

74ls163功能表

74ls163应用电路图大全(N进制计数器\分频电路\时钟脉冲)

从74LS163功能表功能表中可以知道,当清零端CR=“0”,计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”,这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时,在CP信号上升沿作用后,74LS163输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3,D2,D1,D0的状态一样,为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后,计数器加1。74LS163还有一个进位输出端CO,其逻辑关系是CO=Q0·Q1·Q2·Q3·CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能,一片74LS163可以组成16进制以下的任意进制分频器。

74ls163应用电路图(一)

构成N进制计数器

N进制计数器是指其计数从最小数到最大数共N种状态。一片74LS163计数可以有0000~1111十六种状态,可直接用作模2、4、8、16计数器,利用74LS163的清零和预置端采用复位法或置位法可以用它很方便地获得N进制计数器(M≥N≥2,M为中规模计数器的模)。

(1)预置端复位法

预置端复位法是取前N个状态构成N进制计数器的方法。图2所示是用一片74LS163和与非门根据预置端复位法构成的N进制计数器逻辑图构成的十进制计数器。

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图2 利用预置端复位法构成的十进制计数器

(2)反馈清零法

如图3所示

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图3 利用反馈清零法构成十进制计数器

(3)进位输出端置最小数法

当取74LS163的后N个状态构成N进制计数器时,则计数序列的最大数与所选计数器74LS163的最大计数相同,此时可用进位信号CO控制预置端。

(4)检测最大数置最小数法

在取74LS163计数器计数序列中间N个状态构成计数序列时,可利用与非门检测计数序列的最大数。

若将多个计数器级连,仍采用上面介绍的方法,则可构成N》M(中规模计数器的模)的任意进制计数器。如图4所示是用两片 74LS163 级联构成的八十五进制计数器。

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图4 两片 74LS163 级联构成的八十五进制计数器

74ls163应用电路图(二)

改变74LS163二进制计数器为十进制计数器

连接电路图如图22.2所示,即用一FDS4435BZ个与非门,其两个输人取自QA和QD,输出接清零端α‘R。当第9个脉冲结束时,钣和QD都为“1”,则与非门输出为低电平“O”,并加到αR端,因CIR为同步清零端,此时虽已建立清零信号,但并不执行清零,只有第1O个时钟脉冲到来后74LS163才被清零,这就是同步清零的意义所在。

验证图是否如同一个模10计数器:

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图 用74I’s163构成十进制计数器

用两个74ls163连接成一个两位十进制计数器。连接电路图如图22.3所示。

当74LS163(1)记到9时(1001),产生清零信号并同时使74LS163(2)的控制端ENT为高电平,即使忽s163(2)开始计数,同样记到9时(1001)产生低电平清零信号使其清零,输出显示为0,并同时产生一进位信号(【D为高电平),可将此信号加到一发光二极管显示其进位输出。计数器的4位输出可连接到实验箱上的译码显示器的4个输人端,电路如图22.3所示(注意,计数器的QA~QD和译码器的输人端A~B一一对应连接)。

74ls163应用电路图(三)

以74LS163为基础设计一个6分频电路

首先,需要明白什么叫分频,图3展示了分频的效果:

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分频通常以CP(时钟脉冲)为基础,从图3中可以看出:qout[0]的周期为CP的2倍,qout[1]的周期为CP的4倍,qout[2]位8倍,qout[3]为16倍,显然,其频率分别为CP的1/2, 1/4, 1/8, 1/16,即所谓的2-分频,4-分频,8-分频,16-分频。

再进一步分析,对于qout[0],其变化为:当一个时钟脉冲来临时,qout[0]变化一次;对于qout[1],每两个时钟脉冲,qout[1]值变化一次;对于qout[2],每四个时钟脉冲,qout[2]值变化一次;对于qout[3],每8个时钟脉冲,qout[3]值变化一次。依次类推,如果要做6分频,显然应该是每3个时钟脉冲,值变化一次,如何用74LS163来做6-分频呢?

显然,这个问题变为:如何使74LS163中的某一位每3个时钟脉冲跳变一次。显然,只有QD和QC这两位的变化可能满足(QB每两个脉冲跳变一次,QA每个脉冲跳变一次),如果选择QC,显然可以找出一个序列:

0000 —》 0001 —》 0010 —》 1101 —》 1110 —》1111 —》0000 —》 …

对于QC,先是3个0,然后是3个1,开始循环,正好是6分频。仔细观察,发现这个循环对于QD也是6分频。

针对上面分析得到的状态迁移序列,如何用74LS163来实现呢?对于前半部0000 —》 0001 —》 0010,执行的是正常的计数功能,对于后半部1101 —》 1110 —》1111( —》0000),执行的也是正常的计数功能,只有0010 —》 1101是一个跳跃,即当计数器状态为0010时,下一个状态需要用到163计数器的并行置数功能,因此,需要对163的计数器的输出进行判断,当输出为0010时,用1101对电路进行置数(确保下一时刻电路状态为1101)。

在此分析的基础上,其电路图如图4所示:

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