计数器在数字电路中的应用

摘要：计数器是较具代表性的时序逻辑电路，由于其具备记忆和累计输入脉冲个数的功能，因此被广泛应用在各类数字电路中。本文以74LS192集成计数器为例，对其在数字电路中的应用进行详细的探讨。

关键词：计数器 数字 电路 应用

中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）11-0061-01

数字电路中，对脉冲进行计数是极其重要的操作，而这一操作的实现主要通过计数器实现。为此，加强计数器在数字电路中应用探讨具有较强的现实意义。

1 在时序脉冲方面的应用

时钟电路是数字电路的核心部分，能够为数字电路的正常运行提供保障。时钟电路中计数器是极其重要的组成部件，由于不同计数器之间存在差异，因此具体应用时需根据数字电路的实际情况，选择合适类型的计数器。例如，74LS193十进制可逆同步计数器在输出Q0、Q1、Q2时，通常按照000-111中间顺序进行循环变化，因此，可按照CT74LS138译码器3位二进制方式输入相关代码，而且可实现与A0、A1、A2顺序对应连接。当输入计数脉冲时，时钟电路中的Y0-Y7编译器会输出低电平的脉冲。时序脉冲发生器电路结构如图1所示。

计数脉冲经由非门后反向成为选通脉冲，并和74LS138计数器的使能端进行连接，进而控制译码器防止其出现竞争冒险情况。当计数脉冲CP上升时计数器开始计数，此时由非门输出的计数脉冲，能够让使能端处在低电平0的状态下，封锁译码器工作停止，此时Y0-Y7能够输出较高电平。当计数脉冲下降时高电平1为选通脉冲，此时使能端也在1的状态下译码器进入工作状态，并将低电平输出。经过上述分析得出：时序脉冲电路中能够错开计数器中触发器的翻转和译码器的工作时间，以此避免竞争冒险情况。

2 在数字系统定时方面的应用

2.1 数字系统

数字系统和传统模拟系统相比优点较为突出，例如，其定时方面的要求并不那么严格，而且切换器自身就具备自动定时功能，一定程度上能够弥补定时出现的误差。其能定时范围在30s～150s内，不过具体数值由设备的性能决定。另外，考虑到部分数字视频处理设备可能出现时延现象，因此数字系统场定时过程中应多加注意。数字电路中的定时由音频定时、行定时、场定时，信号定时之分，其中数字信号定时相对较为简单，使用数字波形监视器就能将信号检测出来，例如WF601和WFM700等，将监视器A、B通道和两路数字信号连接起来，而监视器的外基准由同步信号充当，完成信号终结操作；数字视频信号中由于为无场脉冲，因此取值时可依据F/V/H等顺序进行，最终实现对视频的定位；进行场定时时需要定义基准点，通常选取视频第一行为基准。另外，场定时运用的波形监视器可根据实际情况进行选行和两行扫描模式；测量行定时时可将通道A和波形监视器进行切换，并将扫描方式设置为一行扫描；音频定时其中的音频发生模块能实现默认和字时钟输出，不过还应注重视频设备和音频之间能够实现同步。

2.2 计数器定时方面的应用

数字系统中计数器还可用于定时，例如设置为30s递减计时，使用计数器不但顺利完成计时，而且当递减至0时可在数码显示器中以00方式显示出来，同时发出报警提示信号，进而通过外部设置的开关，实现计数器的暂停、连续、复位等操作。计数电路设计时可采用两片十进制的74LS192型号的集成电路，它不但具备异步清零和异步置数功能，而且能够实现进位和错位的输出。由该类型电路构成的计数器可进行三十进制递减预置，并由十进制连接成三进制，个位与十进制连接。另外，该电路的置数端经由开关实现和高低电平的连接。如和高电平相连时可进行其他置数。该电路中的计数器只有在低位端有错位脉冲出现时，其高位计数器才开始进行递减计数。

数字电路定时系统中，由一片74LS192型号的电路构成1s减计数电路。该类型减计数电路中低位和高位加计数脉冲发出引脚为1的信号，其中脉冲主要通过555组成的多谐振荡发出。多谐振荡为振荡器的重要组成部分，而振荡器则是数字定时系统的核心部件。因此振荡器工作性能稳定与否，往往给定时系统的准确性产生重要影响。振荡器属于无稳态的电路，即当其与电源连接时，即便不添加出发信号，就能自动变换数字电路状态，同时将矩形波输出。另外，电路中的暂稳态包括放电和充电两个过程。如将型号为74LS192的个位引脚添加到计数脉冲之中，当减计数达到0时错位脉冲便出现在使能端，引发10位计数器实施减计数，计数器的高位和低位全为0时，其高位错位输出端仍能发挥作用进行报警。

3 结语

计数器在数字电路中发挥着极其重要的作用，由于其具备定时功能，在其他方面的应用非常广泛。为进一步扩展计数器的应用范围，应对计数器中的元件关系和工作原理进行深入的探讨，进而为充分发挥数字电路的潜能，使其更好的为人们的生产生活服务。

参考文献

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