电子技术基础—数字部分康光华主编课件 (22).ppt

1、2020/7/27，1，5.3.1异步计数器，5.3.2同步计数器，5.3任意计数器，2020/7/27，2回顾，如果计数脉冲CP的频率是f0，如果你想得到一个频率为8的输出波形，你需要一个十进制计数器。如何构造异步二进制计数器？2020/7/27，3，着重号：1。任意个数异步计数器脉冲反馈方法的实现。同步计数器的分析方法。任意计数器是指模n不等于2n的计数器。5.3任意二进制计数器，基于异步二进制计数器，通过脉冲反馈或阻塞反馈实现。5.3.1异步计数器，1脉冲反馈型(以十进制计数器为例)，设计思想：二进制计数器中每个触发器的RD端由反馈线和门电路控制，从而消除冗余状态(无效状态)形成任意二进

2、制计数器。2020/7/27，5，十进制计数器的工作原理是：4位二进制加法计数器从0000计数到1001。当第十个计数脉冲CP到达时，计数器变为1010，要求计数器返回0000。显然，1010状态存在的时间很短(通常只有10ns左右)，可以认为实际的计数状态只有00001001，所以电路实现了十进制计数功能。当计数器变为0000时，RD迅速从0变为1，复位信号消失，计数可以再次开始。使RD=Q1Q3，当1010状态时，Q1和Q3同时为1，RD=0，并使每个触发器设为0。2020/7/27，6，状态转换表，表149十进制加法计数器状态转换表，瞬态1010，2020/7/27，7，状态转换图，图5

3、-22十进制加法计数器状态转换图，10个稳定状态，瞬态1010，2022。取状态1010，异步置0，2020/7/27，9，时序图，图5-24异步十进制加法计数器时序图，0000，0000，十进制，2020/7/27，10，2阻塞反馈型(以十进制计数器为例)，设计思想：逻辑电路图，图5-25阻塞反馈异步十进制加法计数器，CP3=Q1，进位信号c=q3q0，JBOY3乐队=q2q1，J1=Q3，2020/7/20当计数器处于0111状态时，由于J1=1和JBOY3乐队=Q2Q1=1，如果第八个CP计数脉冲到达，Q0、Q1和Q2将全部从1变为0，Q3将从0变为1，计数器状态将变为1000。第九个C

4、P计数脉冲到达后，计数器的状态变为1001，进位端c=q0q 3=1；2020/7/27/12，在第十个CP计数脉冲到达之后，因为此时J1=Q3=0，所以从Q 0发送的负脉冲(当Q 0从1变为0时)不能使触发器F1翻转；然而，因为JBOY3乐队=Q2Q1=0和K3=1，Q0可以直接触发F3，使Q3从1变为0，并且计数器的状态变为0000，因此计数器可以通过跳过10101111的六个状态而直接复位到0000。此时，进位端子c从1变为0，并向高电平计数器发送进位信号。可见，该电路实现了十进制加法计数器的功能。2020/7/27，13，状态转换表，表5-10十进制加法计数器状态转换表，进位信号c=q

5、3q0，27,13乐队=q2q1，CP3=Q1，2020/7/27，14，状态转换图，图5-26异步十进制加法计数器有六个无效状态。自启动是指如果计数器由于某种原因进入无效状态，在连续时钟脉冲的作用下，它可以自动从无效状态进入有效计数状态。2020/7/27/15/5/3/2，同步计数器，分析步骤：(1)写驱动方程和输出方程。(2)将驱动方程代入触发器的特征方程，得到电路的状态方程(Qn 1表达式)。(3)绘制相应的Qn 1卡诺图，然后绘制计数器的状态卡诺图。(4)列计数器状态转换表，并绘制状态转换图和时序图。(5)解释计数器的逻辑功能。下面介绍同步计数器的分析方法。计数器分析：根据给定的逻辑电路图，分析计数器状态及其输出在输入信号和时钟信号作用下的变化规律。2020/7/27，16，图5-27同步计数器电路，例5-1试分析图5-27所示计数器的逻辑功能。(1)根据给定的逻辑图，写出驱动方程和输出方程。K=？(驱动方程)Y=？(输出方程)，2020/7/27，17，解：(1)根据给定的逻辑图写出驱动方程和输出方程，(2)将驱动方程代入JK触发器的特征方程，得到每个触发器2020/7/27，18的状态方程，(3)填入Qn 1卡诺图和计数器状态卡诺图。图5-28计数器卡诺图(a)Q2n-1卡诺图(b)Q2n-1卡诺图(c)Q0n-1卡诺图(d)计数器状态