二進(jìn)制計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是讀數(shù)不習(xí)慣，所以在有些場(chǎng)合采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器較為方便。
前一章已講過(guò)最常用的8421編碼方式，是取4位二進(jìn)制數(shù)前面的0000~1001來(lái)表示十進(jìn)制數(shù)0~9十個(gè)數(shù)碼，而去掉后面1001~1111六個(gè)數(shù)。也就是計(jì)數(shù)器記到第九個(gè)脈沖時(shí)再來(lái)一個(gè)脈沖，即由1001變?yōu)?000。經(jīng)過(guò)十個(gè)脈沖循環(huán)一次。表1是8421碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)。
表1 8421碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表
計(jì)數(shù)脈沖數(shù)
二進(jìn)制數(shù)
十進(jìn)制數(shù)
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0
0
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1
0
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2
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6
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7
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9
10
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0
0
0
進(jìn)位
1、同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器
與二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器比較，來(lái)第十個(gè)脈沖不是由1001變?yōu)?010，而是恢復(fù)0000。如果十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器仍由4個(gè)主從型jk觸發(fā)器組成，j、k端的邏輯關(guān)系式應(yīng)作如下修改：
（1）第一位觸發(fā)器，每來(lái)一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖就翻轉(zhuǎn)一次，故，；
（2）第二位觸發(fā)器，在時(shí)再來(lái)一個(gè)脈沖翻轉(zhuǎn)，但在時(shí)不得翻轉(zhuǎn)，故，；
（3）第三位觸發(fā)器，在時(shí)再來(lái)一個(gè)脈沖翻轉(zhuǎn)，故，；
（4）第四位觸發(fā)器，在時(shí)再來(lái)一個(gè)脈沖翻轉(zhuǎn)，并來(lái)第十個(gè)脈沖時(shí)應(yīng)由1翻轉(zhuǎn)為0，故，。
圖1 由主從型jk觸發(fā)器組成的同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器
由上述邏輯關(guān)系式，可得出圖1中所示的同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯圖。
比較圖1中各位觸發(fā)器j、k端連接方式，只是觸發(fā)器的j端和的k端不同。
圖2 十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的工作波形圖
圖2所示是十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的工作波形圖，可結(jié)合表3和圖1分析。
2、二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器
圖3所示是74ls290型二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的邏輯圖和外引線排列圖，表2是其功能表。和是清零輸入端；和是置“9”輸入端。清零時(shí)，和中至少有一個(gè)為0，不使置1，以保證清零可靠進(jìn)行。它有兩個(gè)時(shí)鐘脈沖輸入端，輸入計(jì)數(shù)脈沖和。下面按二、五、十進(jìn)制三種情況分析。
表2 74ls290型計(jì)數(shù)器的功能表
1
1
0
×
0
0
0
0
×
0
×
×
1
1
1
0
0
1
×
0
×
0
計(jì)數(shù)
0
×
0
×
計(jì)數(shù)
0
×
×
0
計(jì)數(shù)
×
0
0
×
計(jì)數(shù)
（1）只輸入計(jì)數(shù)脈沖，由輸出，三位觸發(fā)器不用，為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
（2）只輸入計(jì)數(shù)脈沖，由，，輸出，為五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。今分析如下。
（a）邏輯圖
（b）外引線排列圖
圖3 74ls290型計(jì)數(shù)器
圖3 74ls290型計(jì)數(shù)器
由圖可得出、、三位觸發(fā)器j、k端的邏輯關(guān)系式
先清零使初始狀態(tài)，這時(shí)各j、k端的電平為
根據(jù)jk觸發(fā)器的邏輯狀態(tài)表得出各觸發(fā)器的下一狀態(tài)，即001。其中只在的狀態(tài)從1變?yōu)?時(shí)才能翻轉(zhuǎn)。而后再以001分析下一狀態(tài)，得出010.一直分析到恢復(fù)000為止。在分析過(guò)程中列出表3的狀態(tài)表，可見(jiàn)經(jīng)過(guò)5個(gè)脈沖循環(huán)一次，故為五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
表3 五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的狀態(tài)分析
計(jì)數(shù)脈沖數(shù)
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0
(3) 將端與的端連接，輸入計(jì)數(shù)脈沖。按照上述的分析方法，可知8421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，即從初始狀態(tài)0000開(kāi)始計(jì)數(shù)，經(jīng)過(guò)10個(gè)脈沖后恢復(fù)0000。
如果計(jì)數(shù)器適當(dāng)改接，利用其清零端進(jìn)行反饋置0，可得出小于原進(jìn)制的多種進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。例如將圖2(a)中的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器改接成圖3所示的兩個(gè)電路，就分別成為六進(jìn)制和九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。以圖4(a)為例，它從0000開(kāi)始計(jì)數(shù)，來(lái)5個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后，變?yōu)?101。當(dāng)?shù)诹鶄€(gè)脈沖來(lái)到后，出現(xiàn)0110，由于和端分別接到和清零端，強(qiáng)迫清零，0110這一狀態(tài)轉(zhuǎn)瞬即逝，顯示不出，立即回到0000。它經(jīng)過(guò)6個(gè)脈沖循環(huán)一次，故為六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
(a)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器
(b)九進(jìn)制計(jì)數(shù)器
圖4