数字电子时钟电路图设计原理
数字电子时钟电路图设计原理石英晶体振荡器和六级十分频器组成标准秒发生电路。其中“非”门用作整形以进一步改善输出波形。利用二-十计数器的第四级触发器Q3端输出脉冲频率 是计数脉冲的1/10,构造一级十分频器。如果石英晶体振荡器的震荡频率为1MHz,则经六级十分频后,输出脉冲的频率为1Hz,即周期为1s,即标准秒 脉冲。
标准秒脉冲进入秒计数器进行六十分频后,得出分脉冲;分脉冲进入分计数器再经六十分频后得出时脉冲;时脉冲进入时计数器。时、分、秒各计数器经译码显 示出来。最大显示值为23小时59分59秒,再输入一个脉冲后,显示复位成零。比如,计数器可选74LS161芯片、译码器可选74LS248、显示器可 选LC5011-11。
校“时”和校“分”的校准电路是相同的,今以校“分”为例。“与非”门G1、G2、G3构成一个二选一电路。正常计时时,通过基本RS触发器打开“与 非”门G1而封闭G2门,这样秒计数器输出的脉冲可经G1、G3进入分计数器,而此时G2由于一个输入端为0,校准用的秒脉冲进不去。在校准“分”时,按 下开关S1,情况正好适反:G1被封门而G2打开,标准秒脉冲直接进入分计数器进行快速校“分”。
【74ls160/74ls161中文资料介绍】
74LS160 芯片同步十进制计数器(直接清零)
·用于快速计数的内部超前进位
·用于n 位级联的进位输出
·同步可编程序
·有置数控制线
·二极管箝位输入
·直接清零
·同步计数
本电路是由4 个主从触发器和用作除2计数器及计数周期长度为除5的3位2进制计数器所用的附加选通所组成。有选通的零复位和置9输入。为了利用本计数器的最大计数长度(十进制),可将B输入同QA 输出连接,输入计数脉冲可加到输入A上,此时输出就如相应的功能表上所要求的那样。LS90可以获得对称的十分频计数,办法是将QD 输出接到A输入端,并把输入计数脉冲加到B输入端,在QA输出端处产生对称的十分频方波。
74LS161同步四位二进制计数器(直接清零)
74LS162同步十进制计数器(同步清零)
74LS163同步四位二进制计数器(同步清零)
·用于快速计数的内部超前进位
·用于n 位级联的进位输出
·同步可编程序
·有置数控制线
·二极管箝位输入
·直接清零
·同步计数
原理:这种同步可预置四位二进计数器是由四个D 型触发器和若干个门电路构成,内部有超前进位,具有计数、置数、禁止、直接(异步)清零等功能。对所有触发器同时加上时钟,使得当计数使能输入和内部门发出指令时输出变化彼此协调一致而实现同步工作。这种工作方式消除了非同步(脉冲时钟)计数器中常有的输出计数尖峰。缓冲时钟输入将在时钟输入上升沿触发四个触发器。这种计数器是可全编程的,即输出可预置到任何电平。当预置是同步时,在置数输入上将建立一低电平,禁止计数,并在下一个时钟之后不管使能输入是何电平,输出都与建立数据一致。清除是异步的(直接清零),不管时钟输入、置数输入、使能输入为何电平,清除输入端的低电平把所有四个触发器的输出直接置为低电平。有了超前进位电路后,无须另加门,即可级联出n位同步应用的计数器。它是借助于两个计数使能输入和一个动态进位输出来实现的。两个计数使能输入(ENP 和ENT)计数时必须是高电平,且输入ENT必须正反馈,以便使能动态进位输出。因而被使能的动态进位输出将产生一个高电平输出脉冲,其宽度近似等于QA 输出高电平。此高电平溢出进位脉冲可用来使能其后的各个串联级。使能ENP 和ENT 输入的跳变不受时钟输入的影响。电路有全独立的时钟电路。改变工作模式的控制输入(使能ENP、ENT 或清零)纵使发生变化,直到时钟发生为止,都没有什么影响。计数器的功能(不管使能、不使能、置数或计数)完全由稳态建立时间和保持时间所要求的条件来决定。
引脚功能表:
PE | Parallel Enable (Active LOW) Input并行启用(低电平)输入 |
P0–P3 | Parallel Inputs并行输入 |
CEP | Count Enable Parallel Input 计数启用并行输入 |
CET | Count Enable Trickle Input计数启用涓流输入 |
CP | ClOCk (Active HIGH Going Edge) Input时钟输入 |
MR | Master Reset (Active LOW) Input主复位(低电平)输入 |
SR | Synchronous Reset (Active LOW) Input同步复位(低电平)输入 |
Q0– Q3 | Parallel Outputs (Note b)并行输出(注b ) |
TC | Terminal Count Output (Note b)终端计数输出(注b ) |
选择开关方式真值表:
*SR | PE | CET | CEP | 工作模式 |
L | X | X | X | RESET (Clear)清零 |
H | L | X | X | LOAD (Pn Qn)置数 |
H | H | H | H | COUNT (Increment)计数 |
H | H | L | X | NO CHANGE (Hold)保持(不变) |
H | H | X | L | NO CHANGE (Hold)保持(不变) |
图2 74LS160/74LS161/74LS162/74LS163 引脚图 |
图2 74LS160/74LS161/74LS162/74LS163 逻辑图 |
图3 74LS160/74LS161/74LS162/74LS163 状态图 Count Enable = CEP • CET • PE 交流波形图: |
图1 时钟到输出延迟计数 图2 主复位输出延迟,主复位
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Recommended Operating Conditions建议操作条件:
Symbol 符号 | Parameter 参数 | - | 最小值 | 典型 | 最大值 | UNIT 单位 |
VCC | Supply Voltage 电源电压 | 54LS | 4.5 | 5.0 | 5.5 | V |
74LS | 4.75 | 5.0 | 5.25 | |||
TA | Operating Ambient Temperature Range 操作环境温度范围 | 54LS | –55 | 25 | 125 | ℃ |
74LS | 0 | 25 | 70 | |||
IOH | Output Current — High 输出电流-高电平 | 54,74 | - | - | –0.4 | mA |
IOL | Output Current — Low 输出电流-低电平 | 54LS | - | - | 4.0 | mA |
74LS | - | - | 8.0 |
LS160A and LS161A直流特性工作温度范围(除非另有说明)
DC CHARACTERISTICS OVER OPERATING TEMPERATURE RANGE (unless otherwise specified)
PE, CET –0.8IOSShort Circuit Current短路电流(Note1)–20-–100mAVCC = 最大ICCPower Supply Current电源电流Total, Output HIGH 总输出高电平电流--31mAVCC = 最大Total, Output LOW总输出低电平电流32
LS162A LS163A直流特性工作温度范围(除非另有说明)
DC CHARACTERISTICS OVER OPERATING TEMPERATURE RANGE (unless otherwise specified)
责任编辑:David
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