计数器在数字电路中的应用

摘要：计数器是典型的时序逻辑电路，也是数字系统中使用最多的时序逻辑器件，为了更好地理解和扩展集成计数器件的性能和用途，达到举一反三、灵活运用的目的。以中规模集成计数器74LS192为例，选用两片74LS192构成预置数的三十进制递减计数器，计数器十位接成三进制，计数器个位接成十进制，完成30 s递减计时；另外，选用一片74LS192和一片输出低电平有效的3-8线译码器CT74LS138构成顺序脉冲发生器。通过以上实例的方法，得到了计数器不但具有传统的计数定时功能之外，还可用作顺序脉冲发生器的结论。
关键词：中规模集成电路；计数器；译码器；数字电路

计数器是典型的时序逻辑电路，它是用来累计和记忆输入脉冲的个数。计数是数字系统中很重要的基本操作，集成计数器是最广泛应甩的逻辑部件之一。计数器种类较多，按构成计数器中的多触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器；根据计数制的不同，可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器；根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等。下面以中规模集成电路计数器74LS192为例说明计数器在数字系统定时和产生时序脉冲方面的应用。

1 定时
在下述例子中，要完成30 s递减计时，并具有显示功能，当计时器递减计数到零时，数码显示器显示为“00”，同时发出光电报警信号，系统设置外部操作开关，控制计时器的启动／复位和暂停／连续功能。如图1所示，计数电路选用两片中规模集成电路74LS192进行设计，74LS192是十进制计数器，具有“异步清零”和“异步置数”功能，且有进位和借位输出端。

端发出借位脉冲，使十位计数器减计数；当高、低位计数器处于全零时，高位计数器74LS192的借位输出靖有效，即可实现报警。
该电路还可进行清零、置数，并通过接一与非门对555脉冲发生器输出靖的脉冲信号进行控制，即可实现对整个电路进行暂停计时，为减小开关按键产生的机械抖动对计时电路的影响，应接一RS锁存器；当计时器74LS192的借位输出端有效时，即可实现报警。最终计数器的输出通过CD4511七段译码器，并直接驱动半导体数码显示器显示。
可以看出，此电路用件少，分块清晰，采用按键操作，非常实用，可用作球类比赛的计时器。

2 顺序脉冲发生器
图2(a)所示为同步十进制可逆计数器74了LS192和输出低电平有效的3-8线译码器CT74LS138构成的顺序脉冲发生器。由于74LS192输出Q2，Q1，Q0的状态000～111循环变化，因此，它可作为译码器CT74LS138的三位二进制代码输入，分别与A2，A1，A0对应相连。这时电路在输入计数脉冲CP作用下，译码器的依次输出低电平顺序脉冲，如图2(b)所示。

使译码器工作时间和计数器中触发器的翻转时间错开了，从而有效地消除了竞争冒险现象。

3 结语
通过以上应用实例表明，计数器在数字电路中不仅在定时方面起着重要作用，在其他方面也有很高的应用价值。在电子技术的学习中，只要深入了解器件的工作原理和各种器件之间的相互关系，就一定能发现更多奥秘，给大家学习和工作带来更多的方便和帮助。