计数器正文.doc

浅谈计数器的应用 摘 要 通过对前沿电子商品进行的广泛调查，对计数器的工作原理及其应用方面做了较深的研究，并详细报告了计数器的在各个领域的应用现状，由于其在物理、生物、化学、计算机等方面的重要应用，对计数器的研究对提高物理研究装置，医疗设备，计算机配置等有重大意义。为了计数器能更好的为人们所认识，文章首先对计数器工作原理进行了阐述，继而对其应用再做详尽的叙述，是一篇论述性的文章。对计数器的研究，解决了货物装卸计数，计算机处理器，尘埃粒子计数研究，血细胞计数问题等问题，得出了计数器向高度集成化，功能多样化的方向发展的结论。且由于水平有限，论文还存在诸多漏洞之处，所以仅可作为一般计数器研究的简单参考。 关键词 计数器 计数器原理 计数器应用 前言 所谓计数器，是在数字电路中，能够记忆输入脉冲个数的电路。它是一种中规模集成电路，种类很多，不但可以实现计数、分频，而且可以实现测量、运算、定时、延时等控制功能。目前各类计数器均有典型产品，如属于二进制计数器的74LS161、74LS163等，属于十进制计数器的74LS90、74LS160等。此皆为前人对计数器的研究成果，对以后的研究有着基础性的作用，应当借鉴并加以发展创新。计数器的分类众多，按触发方式可分为同步计数器和异步计数器;按计数容量可分为二进制计数器和非二进制计数器；按计数值的增减可分为加（法）计数器、减（法）计数器和可逆计数器。对于计数器的研究，以电路图的工作，功能端口的应用，计数功能的实现为基础，以达到其原理的简明阐述。计数器在物理、生物、化学、计算机等领域的应用，论文将通过对计数原理的分析，系统地讨论了用已有的集成计数器产品构成任意N进制计数器的方法。n个触发器组成的二进制计数器称为n位二进制计数器，它可以累计2n=N个有效状态。N称为计数器的模或计数容量。若n=1，2，3…，则N=2，4，8…，相应的计数器称为模2计数器、模4计数器和模8计数器等等。 1.1 同步二进制计数器74LS161 74LS161是4位二进制同步计数器，其功能表如表1所示。74LS161的功能及特点如下所述 (1)74LS161有异步置“0”功能。当清除端为低电平时，无论其他各输入端的状态如何，各触发器均被置“0”，即该计数器被置0。 表1 74LS161功能表 (2)74LS161的计数是同步的， 即4个触发器的状态更新是在同一时刻（CP脉冲的上升沿）进行的，它是由CP脉冲同时加在4个触发器上实现的。  (3)74LS161有预置数功能，且预置是同步的。当为高电平, 置数控制端为低电平时，在CP脉冲上升沿的作用下，数据输入端上的数据就被送至输出端。如果改变端的预置数，即可构成16以内的各种不同进制的计数器。 ? (4)74LS161有超前计数功能，即当计数溢出时，进位端TC输出一个高电平脉冲，其宽度为一个时钟周期，其波形如图1.1.1（b）所示。 、、CET和CEP均为高电平时， 计数器处于计数状态，每输入一个CP脉冲，就进行一次加法计数，详见该计数器的状态图1.1.1（a）。 (5) CET和CEP是计数器控制端，只要其中一个或一个以上为低电平，计数器保持原态，只有两者均为高电平时，计数器才处于计数状态。 图 1.1.1 74LS161集成计数器 图1.1.2所示为74LS161引脚图和逻辑符号。各引脚功能符号说明如下： 为并行数据输入端。 为数据输出端。 CET、CEP为计数控制端。 CLK为时钟输入端，即CP端（上升沿有效）。 为异步清除输入端（低电平有效）。 为同步并行置数控制端（低电平有效）。 TC为进位输出端(高电平有效) 图 1.1.2 74LS161引脚图和逻辑图 1.2 异步二进制计数器74LS93 74LS93是异步4位二进制加法计数器，图1.2(a)和(b)分别为它的逻辑符号和逻辑图。在图1.2(b)中，构成一位二进制计数器，、、构成模8计数器。若将端与端在外部相连，就构成模16计数器。因此, 74LS93又称为二—八—十六进制计数器。此外、为清零端，高电平有效。 2 十进制计数器 十进制计数器就是按十进制计数进位规律进行计数的计数器。 2.1 同步十进制计数器 下面以74LS192为例介绍十进制同步计数器。 74LS192的逻辑图如图 2.1.1(a)所示 。74LS192是一个同步十进制可逆计数器。同步计数即4个触发器的状态更新是在同一时刻（CP的上升沿）发生的。 该计数器的计数是可逆的，可以作加法计数，也可以作减法计数。它有两个时钟输入端，当从CU输入时， 进行加法计数，从CD输入时，进行减法计数。它有进位和借位输出，可进行几位串接计数。它还有独立的置“0”输入端，并且可以单独对加法或减法计数进行预置数。 1）74LS192功能