任意進制分頻器課件

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1、實驗八任意進制分頻器實驗目的實驗內(nèi)容及步驟實驗設(shè)備和器材實驗預習要求實驗思考題實驗報告要求實驗原理一實驗目的掌握任意進制分頻器的設(shè)計方法。掌握同步計數(shù)器74LS161多級級聯(lián)的方法。研究不同連接方式時對分頻數(shù)的影響。二實驗原理分頻器和計數(shù)器是數(shù)字電路和自動控制電路中極重要的一種單元電路，分頻器由最高位輸出分頻模數(shù)，計數(shù)器由其內(nèi)部各級觸發(fā)器輸出不同的計數(shù)模數(shù)。隨著中規(guī)模電路的出現(xiàn)，分頻器的設(shè)計方法，主要是合理靈活地應(yīng)用計數(shù)器芯片，實現(xiàn)任意進制分頻。74LS161是一種四位二進制可預置的同步加法計數(shù)器，圖3-4-1是其引腳圖,表3-4-1是其功能表。圖3-4-174LS161-163引腳

2、圖圖3-4-27分頻電原理圖表3-4-174LS161功能表輸入輸出CrCPLDPTABCDQAQBQCQD0ФФФФФФФФ00001↑0ФФAbcdaBcd1↑10ФФФФФQAQBQCQD1↑1Ф0ФФФФQAQBQCQD1↑111ФФФФ加1從功能表中可知，當清零端Cr=0時，計數(shù)器輸出QA=QB=QC=QD=0。當Cr=1，LD=0，CP脈沖的上升沿作用后，74LS161內(nèi)部觸發(fā)器的輸出端QA、QB、QC、QD的狀態(tài)分別與數(shù)據(jù)輸入端A、B、C、D狀態(tài)相同，稱為置數(shù)工作狀態(tài)。而當Cr=LD=1時，P、T中有一個為0時，計數(shù)器不計數(shù)，輸出端狀態(tài)不變。只有當Cr=LD=P=T=1

3、、CP端在脈沖上升沿作用后，計數(shù)器加1。此外74LS161還有一個進位輸出端OC，其邏輯關(guān)系是OC=QA.QB.QC.QD.T。（1）用清零功能設(shè)計16以下任意進制分頻器圖3-4-2是構(gòu)成7分頻的電原理圖。圖中每個時鐘（CP）脈沖作用后，74LS161就加“1”，當QA=QB=QC=“1”時，74LS20的三個輸入端QA、QB、QC均等于“1”，輸出則跳變?yōu)椤?”，計數(shù)器重新開始計數(shù)。74LS161輸出斷QD、QC、QB、QA的變化規(guī)律列于表3-4-2。每輸入7個時鐘脈沖，輸出端就有一個很窄的負脈沖。同理可作表3-4-3，表示不同分頻數(shù)時與非門輸入端和74LS161輸出端的連接規(guī)律.

4、用上述方法產(chǎn)生的輸出脈沖寬度只有2tpd時間,是一個窄脈沖。在QA、QB、QC、QD輸出端上可能會出現(xiàn)不應(yīng)有的毛刺。從表3-4-3可見，當分頻數(shù)為7時，只需QA、QB、QC分別接四與非門的三個輸入端，而四與非門的另一個輸入端接高電平。CPQDQCQBQA0000010001200103001140100501016011070111表3-4-2圖7分頻電路中各觸發(fā)器的輸出狀態(tài)表3-4-3與非門輸入端與分頻數(shù)的關(guān)系表分頻數(shù)3456789101112131415四與非門輸入A11111QDQDQDQDQDQDQDQDB1QCQCQCQC1111QCQCQCQCCQB11QBQB11QBQ

5、B11QBQBDQA1QA1QA1QA1QA1QA1QA（2）利用LD端實現(xiàn)16位以下的任意進制分頻圖3-4-3是利用74LS161和74LS04組成的9分頻器。在CP脈沖作用后，74LS161就加“1”。當QA=QB=QC=QD=T=1時，OC輸出一個正脈沖，脈寬等于一個時鐘周期，在LD端就有一個負脈沖，74LS161進入置數(shù)準備狀態(tài)，在下一個時鐘脈沖上升沿到達時，把數(shù)據(jù)輸入端A、B、C、D的數(shù)據(jù)置入內(nèi)部觸發(fā)器，完成置數(shù)功能。LD端的脈沖就是9分頻后的輸出脈沖，這種電路的分頻數(shù)N為式中A、B、C、D接地時為“0”，否則就為“1”。例如圖3.4.3中，A=B=C=1，D=0代入3-4

6、-1式中可得分頻數(shù)為N=1×20+1×21+1×22十0×23+1=9表3-4-4列出了圖3-4-3在每個時鐘脈沖CP作用下QA、QBQCQD和QC輸出的狀態(tài)圖3-4-39分頻電原理表3-4-4圖3-4-3中74LS161的輸出狀態(tài)表CPQDQCQBQAQ0001110110000210010310100410110511000611010711100811111901110（3）255以下分頻器圖3-4-4(a)(b)是用兩片74LS161構(gòu)成的18進制分頻器電原理圖和波形圖，工作過程列于表3-4-5。表3-4-518分頻電路中#1、#274LS161各輸出端的狀態(tài)#274LS16

7、1#174LS161CPOcQDQCQBQALDOcQDQCQBQALD↑011101011101↑011101111111↑011111000001↑011111000011↑011111000101↑011111000111↑011111001001↑011111001011↑011111001101↑011111001111↑011111010001↑011111010011↑011111010101↑011111010111↑01111101100