第8章　順序邏輯應用實驗 8-1 計數器 8-2 跑馬燈 8-3 紅綠燈

8-1 計數器 （除法器） 一、將數個具有反態功能的T型正反器(T型正反器可當除2的除頻器)連接在一起，輸入計時脈波後，按預定狀態依序變化的順序邏輯電路便稱為計數器 二、計數器可分為異步計數器（又稱漣波計數器），或同步計數器

非同步計數器 (上數模8非同步計數器) (下數模8非同步計數器) J,K 輸入1 為T型正反器

三、異步計數器（漣波、非同步計數器）的特徵 （1）正反器都設計成T型正反器，且輸入均接邏輯「1」 （2）前級正反器的「正態Q輸出」接到次級正反器的「時脈輸入」，此種接法稱為「異步連接」 （3）電路設計簡單 （4） n 個正反器，最多計數 2n （5）處理速度較慢

四、同步計數器的特徵 （1）利用J-K正反器 （3）電路設計複雜 （4）n 個正反器，最多計數 2n （5）處理速度較快

除以2電路與時序圖 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4

上/下數 模2n計數器 在計數電路的兩正反器間加入信號選擇電路S。 a. 負緣激發： b. 正緣激發：

非同步計數器 (上數模8非同步計數器) 上數計數器真值表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 上數計數器真值表

非同步計數器 (下數模8非同步計數器) 下數計數器真值表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 下數計數器真值表

以負緣觸發型正反器組成的二進制向上/下計數器（TTL IC 7476）

自停式計數器

同步計數器 (上數模8同步計數器) 上數模8同步計數器，其設計過程： 1.決定正反器數目，若計數器有N個狀態，且 ，則要用n個正反器來表示。 2.列出計數器的狀態圖（以二進制為例）。

3.列出所使用正反器的激勵表（可由真值表推導而得），如表: → 4.列出計數器的狀態激勵表（使用JK正反器為例），如表: 上數除8狀態激勵表

5. 利用卡諾圖化簡，得到各正反器輸入端的狀態激勵方程式。 5. 利用卡諾圖化簡，得到各正反器輸入端的狀態激勵方程式。 (1) (2) (3)

6.依上述步驟所得繪出電路圖，如圖: 上數除8同步計數器

TTL IC中常用計數器如下： 1. 7490：內含兩組電路，一組模2（MOD-2），另一組模5（MOD-5），串接後可得模10電路，即為0000~1001的計數器，常用於BCD碼計數。(異步) 2. 7492：內含兩組電路，一組模2（MOD-2），另一組模6（MOD-6），串接後可得模12電路，即為0000~1011的計數器，常用於除頻電路。 (異步) 3. 7493：內含兩組電路，一組模2（MOD-2），另一組模8（MOD-8），串接後可得模16電路，即為0000~1111的四位元二進制計數器，常用於二進制碼計數。 (異步) 4. 74190、74191：為同步式四位元上數/下數計數器，上下數控制在同一支腳，74190為BCD碼計數，即為0000~1001上下計數，而74191則為十六進制計數，即為0000~1111上下計數。 (同步) 5. 74192、74193：亦為同步式四位元上數/下數計數器，不同的是上數、下數控制腳是分開的，74192為BCD碼計數，即為000~1001上/下計數，而74193則為十六進制計數，即為0000~1111上下計數。 (同步)

IC計數器 (N模計數器) (a) 7490除以7 (b) 7492除以9 (c) 7493除以9 (d) 7493除以10 (e) 7490除以97

同步計數器 (特殊型) 環式計數器 強森計數器 （2n模） 強森計數器 （2n-1模）

環式計數器 環式計數器真值表

強森計數器 （2n模） 模8強森計數器真值表

強森計數器（2n-1模） 模7強森計數器真值表

可控制預設值之BCD上/下數計數器

以負緣觸發型正反器組成的二進制向上計數器（TTL IC 7476）

以負緣觸發型正反器組成的二進制向下計數器（TTL IC 7476）

以負緣觸發型正反器組成的二進制N模向上計數器（TTL IC 7476）

以正緣觸發型正反器組成的二進制向上計數器（CMOS IC 4027）

以正緣觸發型正反器組成的二進制向下計數器（CMOS IC 4027）

以正緣觸發型正反器組成的二進制N模向上計數器（CMOS IC 4027）

以正緣觸發型正反器組成的二進制向上計數器（CMOS IC 4027）

以正緣觸發型正反器組成的二進制向下計數器（CMOS IC 4027）

以負緣觸發型正反器組成的二進制向上/下計數器（TTL IC 7476）