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异步计数器 || 计数器的分类 || 异步二进制十进制 || 74290 || 数电

这一节介绍异步二进制计数器。

计数器功能：

计数器是对输入脉冲个数进行计数的时序电路。
计数器除了直接用于计数外，还可以用于实现定时器、分频器、程序控制器、信号发生器等时序电路，是数字系统中重要的功能部件。

计数器分类：

按计数器时钟控制方式分类

同步计数器
异步计数器

按计数器状态数分类

n位二进制计数器
十进制计数器
任意进制计数器

1.异步二进制计数器

下图图示电路中，每个JK触发器接为了T‘触发器，工作在状态翻转模式，每当时钟脉冲由1变为0，计时器输出便翻转一次。

下面结合时序图来分析异步二进制计数器的工作过程。

由于时钟脉冲信号CLK只加到了触发器FF0的时钟输入端，因此，每个时钟脉冲到来时，FF0总是进行状态反转。

而触发器FF1、FF2、FF3能否进行状态翻转，取决于前一级触发器的状态输出有没有提供下降沿。

经过上面两段话的说明，再看上面的时序图，其实就不难理解了。

以上就是一个异步二进制计数器。

现在我们对电路图做一点改动，把前一级触发器的(Q非)连到后一级触发器的时钟输入端，电路图如下图所示。下面的分析与前面的分析十分类似，这里不再赘述。

异步二进制计数器的特点如下图：

异步二进制计数器结束，做个题目休息一下，

2.异步十进制计数器

下图利用了JK触发器的Reset复位端，当计数完1001(9)，计数到1010(10)时，恰好满足复位条件，将各触发器复位到0000，实现了异步十进制计数器的功能。

但是有一个弊端，如下图红色部位所示。

3.异步集成电路计数器

前面学习了异步计数器的构成，但实际使用的异步计数器一般不需要我们用单个触发器来构成，因为有专门的异步计数器继承电路芯片可供选用。如下图，

下面以74290为例，介绍集成异步计数器的使用。

如下图所示为74290的逻辑图，

触发器FF0构成T'触发器，也即1位二进制计数器,CLK0为它的时钟输入端；

触发器FF1、FF2、FF3构成异步五进制计数器，时钟输入为CLK1；

因此74290包含两个独立的计数器，

一个是1位二进制计数器，状态为Q0；

另一个是五进制计数器，状态为Q3、Q2、Q1。

R0(1)和R0(2)两个输入端通过与非门产生复位信号；

S9(1)和S9(2)两个输入端通过与非门产生置9信号。

下图是74290的逻辑符号，下面我们来看一下74290的工作模式。

异步清零模式：当R0(1)和R0(2)均为高电平1，且S9(1)和S9(2)中至少有一个为低电平0时，计数器清零，即Q3Q2Q1Q0变为0000.
异步置9模式：当S9(1)和S9(2)均为高电平1，且R0(1)和R0(2)中至少有一个为低电平0时，计数器置9，即Q3Q2Q1Q0变为1001.
计数模式：当R0(1)和R0(2)中至少有一个为低电平0，且S9(1)和S9(2)中至少有一个为低电平0时，模2和模5两个计数器可以在各自的时钟脉冲作用下正常计数。

下面介绍如何用74290构成模10计数器。

第一种方法如下，构成8421BCD码计数器；

第二种方法如下，构成5421BCD码计数器；

以上就是异步计数器的内容。

丢题目，

视频：MOOC-数字逻辑电路-第八单元时序逻辑功能-异步计数器