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n分频器分析与设计.doc

n分频器分析与设计.doc
内容要点:
n分频器分析与设计,一、实验目的掌握 74190/74191计数器的功能,设计可编程计数器和 N分频器,设计(N-1/2)计数器、分频器。二、实验原理分频是对输入信号频率分频。1、CD4017 逻辑功能Cp0 Cp1 Rd Q9-Q1 CoX X 1 0( Q0=1) 0↑ 0 0每个时钟分别从 Q0-Q9一个周期高电平信号1(Q0-Q4=1时)0 ↓ 0每个时钟分别从 Q0-Q9一个周期高电平信号0(Q5-Q9=1时)0 X 0 保持X 1 0 保持2、74190/74191 逻辑功能器件 Cp1 S’ LD’U’/DD3 D2 D1 D0 Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+174190(1)X X 0 X D3 D2 D1 D0 D3 D2 D1 D074190(1)↑ 1 1 X X X X X Q3nQ2nQ1nQ0n74190 ↑ 0 1 0 X X X X 8421BCD加计数74190 ↑ 0 1 1 X X X X 8421BCD减计数74191 ↑ 0 1 0 X X X X 四位二进制加计数74191 ↑ 0 1 1 X X X X 四位二进制减计数3、集成计数器级联当所需计数器模数超过所选计数器最大计数状态时,需要采取多片计数器级联。方法分为异步级联和同步级联。4、集成计数器的编程在集成计数器的时序基础上,外加逻辑门电路等,反馈集成计数器的附加功能端,达到改变计数器时序的目的。可采用复位编程和置数编程两种。5、多片 74190/74191计数器级联可根据具体计数需求和增减需求,选用 74190或 74191,选择不同功能、同步或异步设计等。6、74190/74191 计数器编程由于没有复位端,因此只能使用置数编程,置数端置为 0即可异步置数。可根据需求设计 N进制加法或减法计数器。N与译码逻辑功能如下。N 2 3 4 5 6LD’ (Q1n)’ (Q1nQ0n)’ (Q2n)’ (Q2nQ0n)’ (Q2nQ1n)’7 8 9 10 11(Q2nQ1nQ0n)’(Q3n)’ (Q3nQ0n)’ (Q3nQ1n)’ (Q3nQ1nQ0n)’N 12 13 14 15 16LD’ (Q3nQ2n)’(Q3nQ2nQ0n)’(Q3nQ2nQ1n)’(Q3nQ2nQ1nQ0n)’ 17、74191 组成(N-1/2)分频器电路如下图:U374191NA15B1C10D9~U/D5QA 3QB 2QC 6QD 7~CTEN4~LOAD11~RCO 13MAX/MIN 12CLK14U5A4011BD_5VU4A4030BD_5VU7A7476N1J4 1Q 15~1Q 141K16~1CLR31CLK1~1PR2VDD5V计数器的两个循环中,一个循环在 Cp的上升沿翻转;另一个是在 Cp的下降沿翻转,使计数器的进制减少 1/2,达到(N-1/2)分频。三、实验仪器1、直流稳压电源 1 台2、信号发生器 1 台3、数字万用表 1 台4、实验箱 1 台5、示波器 1 台四、仿真过程1、按照 CD4017和 74191功能表验证其功能。2、74191 组成可编程计数器(1)构成 8421BCD十进制加法计数器,通过实验验证正确性,列出时序表。设计图如下U674191NA15 B1C10 D9~U/D5QA 3QB 2QC 6QD 7~CTEN4 ~LOAD11~RCO 13MAX/MIN 12CLK14U8A4011BD_5VXLA1C Q T1FXFG1Agilent仿真波形如下(2)构成 8421BCD十进制减法计数器,通过实验验证正确性,列出时序表。设计图如下:仿真

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