十进制数计数器

二进制计数器结构简单，但是读数不习惯，所以在有些场合采用十进制计数器较为方便。

前一章已讲过最常用的8421编码方式，是取4位二进制数前面的0000~1001来表示十进制数0~9十个数码，而去掉后面1001~1111六个数。也就是计数器记到第九个脉冲时再来一个脉冲，即由1001变为0000。经过十个脉冲循环一次。表1是8421码十进制加法计数器的状态。

表1 8421码十进制加法计数器的状态表

计数脉冲数	二进制数				十进制数
0	0	0	0	0	0
1	0	0	0	1	1
2	0	0	1	0	2
3	0	0	1	1	3
4	0	1	0	0	4
5	0	1	0	1	5
6	0	1	1	0	6
7	0	1	1	1	7
8	1	0	0	0	8
9	1	0	0	1	9
10	0	0	0	0	进位

1、同步十进制加法计数器

与二进制加法计数器比较，来第十个脉冲不是由1001变为1010，而是恢复0000。如果十进制加法计数器仍由4个主从型JK触发器组成，J、K端的逻辑关系式应作如下修改：

（1）第一位触发器，每来一个计数脉冲就翻转一次，故，；

（2）第二位触发器，在时再来一个脉冲翻转，但在时不得翻转，故，；

（3）第三位触发器，在时再来一个脉冲翻转，故，；

（4）第四位触发器，在时再来一个脉冲翻转，并来第十个脉冲时应由1翻转为0，故，。

图1 由主从型JK触发器组成的同步十进制加法计数器

由上述逻辑关系式，可得出图1中所示的同步十进制加法计数器的逻辑图。

比较图1中各位触发器J、K端连接方式，只是触发器的J端和的K端不同。

图2 十进制加法计数器的工作波形图

图2所示是十进制加法计数器的工作波形图，可结合表3和图1分析。

2、二-五-十进制计数器

图3所示是74LS290型二-五-十进制计数器的逻辑图和外引线排列图，表2是其功能表。和是清零输入端；和是置“9”输入端。清零时，和中至少有一个为0，不使置1，以保证清零可靠进行。它有两个时钟脉冲输入端，输入计数脉冲和。下面按二、五、十进制三种情况分析。

表2 74LS290型计数器的功能表

1	1	0	×	0	0	0	0
		×	0
×	×	1	1	1	0	0	1
×	0	×	0	计数
0	×	0	×	计数
0	×	×	0	计数
×	0	0	×	计数

（1）只输入计数脉冲，由输出，三位触发器不用，为二进制计数器。

（2）只输入计数脉冲，由，，输出，为五进制计数器。今分析如下。

（a）逻辑图	（b）外引线排列图
图3 74LS290型计数器	图3 74LS290型计数器

由图可得出、、三位触发器J、K端的逻辑关系式

先清零使初始状态，这时各J、K端的电平为

根据JK触发器的逻辑状态表得出各触发器的下一状态，即001。其中只在的状态从1变为0时才能翻转。而后再以001分析下一状态，得出010.一直分析到恢复000为止。在分析过程中列出表3的状态表，可见经过5个脉冲循环一次，故为五进制计数器。

表3 五进制计数器的状态分析

计数脉冲数
0	0	1	1	1	1	1	0	0	0
1	0	1	1	1	1	1	0	0	1
2	0	1	1	1	1	1	0	1	0
3	1	1	1	1	1	1	0	1	1
4	0	1	1	1	0	1	1	0	0
5	0	1	1	1	1	1	0	0	0

(3) 将端与的端连接，输入计数脉冲。按照上述的分析方法，可知8421码十进制计数器，即从初始状态0000开始计数，经过10个脉冲后恢复0000。

如果计数器适当改接，利用其清零端进行反馈置0，可得出小于原进制的多种进制的计数器。例如将图2(a)中的十进制计数器改接成图3所示的两个电路，就分别成为六进制和九进制计数器。以图4(a)为例，它从0000开始计数，来5个计数脉冲后，变为0101。当第六个脉冲来到后，出现0110，由于和端分别接到和清零端，强迫清零，0110这一状态转瞬即逝，显示不出，立即回到0000。它经过6个脉冲循环一次，故为六进制计数器。

(a)六进制计数器	(b)九进制计数器
图4