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计数器在数字电路中的应用

作者：武亚雄

来源：《数字技术与应用》2013年第11期

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

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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