【数电】如何使用74LS112(或74LS74)构成一个十四分频器(模七计数器)

IT精英们,大家都学过数字电子技术吧,尽管这东西没用,不过这些基础课程对思维的培养还是很有好处的,我不爱上课,但不代表我不喜欢数电。我们实验课老师为了加强实验难度,把实验题改掉了,用74LS112(或者74LS74)设计一个十四分频器(原来是十六分频器)。我稍微思考了一下,其实挺简单的。

用JK触发器,D触发器,做2的幂数的分频器是很简单的,只要学过数电基本上都会。2分频,4分频,8分频,16分频,堆叠触发器即可。但是稍有变化,要得到其他倍数的分频器,孩纸们都纳闷了。其实,触发器堆叠起来组成分频器有个特点,把靠近初始信号源的触发器视作低位,远离时钟源的末尾信号源视作高位,看成一个二进制数。例如是8分频器,有3个JK触发器。3个触发器的Q输出端排列成的数字随着信号源的上升沿(下降沿)不断产生,这个二进制数是:(末端)000(前端),001,010,011,100,101,110,111,回到000是一个八进制计数器。我现在要组成十四分频,只要得到了七分频,再二分频就可以了。因此,问题归结为得到一个七进制的计数器。七进制的本质是什么呢?当这个三位二进制数达到110时,再进一位不出现111,而是自动归零。废话少说,如何实现?只要把三个分频器的输出端,与非后,送入三个触发器的CLR端,清空三个触发器的Q存储端,就达到了这样的效果。这就是一个模七计数器。如下图所示:

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                                                                                                                            图一 模七计数器

基于这个模七计数器(七分频器),再加上一个二分频,就得到我们想要的十四分频器啦!如下图所示:

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                                                                                                                      图二 十四分频器1

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                                                                                                                             图三 十四分频器2

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                                                                                       图四 输出端信号示波器(我的初始信号是1kHz,周期1ms,结果T2-T1为14ms)



以此类推,假如我要产生十分频器该如何设计电路呢?

很简单,只要设计出模五计数器即可,而5的二进制数是101。在中间的一Q输出加个反相器,输入给三与非门,再将与非门输出端输出给三个JK触发器的CLR端。如下图四所示:

【数电】如何使用74LS112(或74LS74)构成一个十四分频器(模七计数器)_第5张图片

                                                                                                                         图四      模五计数器


依靠这个原理童鞋们可以设计出任意倍数的分频器啦!

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