第5章-(4)移存型计数器.ppt

1、1,图5.3.34 移存型计数器的一般结构,5.3.5移存型计数器,2,（1）属于同步计数器，存在反馈网络。 （2）第一级触发器的激励由输入决定，其余触发器更新均符合Qin+1=Qi-1n 对于DFF：Di=Qi-1 对于JKFF：Ji=Qi-1，Ki=Qi-1 （3）状态转移表符合移存规律 （4）设计简单，只要设计第一级触发器的激励即可。,移存型计数器的特点,3,移存型计数器的分析,与同步计数器的分析步骤相同，只是最后得到的状态转移表满足移存规律。,4,移存型计数器的设计,设计步骤： （1）首先根据模长M确定触发器个数n: nlog2M。 （2）列状态转移表，必须满足移存规律（关键：从2n个

2、状态中按移存规律找出所需的M个状态。 ）； （3）列激励表，求激励方程，检查自启动性； （4）画逻辑图 。,5,例 5.3.8 试用DFF设计 M=5的移存型计数器。,解 (1)选用3个触发器。,(2)列综合表。,(3)求激励函数,(4)作电路图,从2n个状态中按移存规律找出所需的M个状态。,关键：,6,图5.3.35 Q3 Q2 Q1 左移状态流程图,7,图5.3.35 Q3 Q2 Q1 左移状态流程图,有效循环,8,表5.3.14 例5.3.8的综合表,9,（3）画出电路图,图5.3.36 例5.3.8 电路图,10,环形计数器,电路构成特点：原码反馈,，即：,图5.3.37 环形计数器,

3、11,表5.3.15 环形计数器状态转移表,结论：n位触发器可实现模M=n的环形计数器。,12,图5.3.38 环形计数器状态转移图,Q4Q3Q2Q1,0000,1111,有效循环,13,修改激励函数，使环形计数器具备自启动性示意图,14,扭环形计数器,图5.3.39 扭环形计数器,电路构成特点：反码反馈,，即：,15,图6.5.30 扭环形计数器状态转移图,有效循环,无效循环,Q4Q3Q2Q1,结论：（1）n位触发器可实现模M=2n的扭环形计数器 （2）码间距离为1，不会产生功能冒险。,16,修改设计为：D1=Q4Q3+Q4Q1 ， 使其具有自启动性 偏离态0100-1000；0110-11

4、00,17,用MSI移存器构成环形或扭环形计数器。,图5.3.41 74194构成的环形计数器,18,表5.3.16 图5.3.41电路的状态转移表,19,5.4 序列码发生器,序列码：周期性重复出现的一串数码称为序列码。例：10110 10110 循环长度：一个周期内数码的个数称为序列长度。 序列码电路：产生序列码的电路。 结构类型： 计数型序列码发生器 反馈移存型序列码发生器,20,图5.4.2 计数型序列码发生器的结构图,计数型序列码发生器,21,图5.4.1 反馈移存型序列码发生器的结构图,反馈移存型序列码发生器,22,计数型序列码发生器的设计,设计步骤： 先设计模值为序列长度的计数器

5、 再设计一组合电路，其输入为计数器各触发器的输出Qi，输出为序列码F。,23,例：设计产生序列码F=11110101 11110101的计数型序列码发生器,解：方法一：用小规模器件实现 （1）设计M=8的计数器，方法同前面的同步（异步）计数器的设计。 本解取n=3 的异步二进制加法计数器 （2）设计组合电路,24,组合电路真值表为：,用卡诺图化简得到：F=Q3+Q1,25,Q3,Q2,Q1,CP,F,逻辑图为：,1,1,1,1,1,1,26,方法二、用中规模器件MSI实现。 计数器可以用74161实现M=8的计数器 组合电路可以用74151实现。,27,移存型序列码发生器的设计,设计方法类似移

6、存型计数器的设计。模长为序列码的循环长度，状态编码符合序列码的变化规律。,1.已知序列码,2.已知序列长度,28,5 .5 顺序脉冲发生器,作用：在数字系统中，需要一种分配器产生节拍信号，这种节拍控制信号就是一种顺序脉冲：按时间顺序依次出现的一组高电平（低电平）的顺序信号。 能够产生这种顺序脉冲的电路是称为顺序脉冲发生器。 节拍分配器：电位信号 脉冲分配器：脉冲信号,29,图6.7.1 电位信号和脉冲信号,30,3.顺序脉冲发生器的设计,输出端较多时：,采用计数器和译码器。,输出端较少时：,采用环形计数器。,二、举例,例 试设计四输出节拍分配器。,解 (1)设计 M=4 的计数器,31,表 2

7、-4线译码器的真值表,32,图 四输出分配器,(a)计数器,(b)译码器,33,图 四输出分配器工作波形,(a) 节拍分配器波形,34,35,图 四输出分配器工作波形,(b) 脉冲分配器波形,36,图 环形计数器作为节拍分配器,(a) 电路,例 由M=4环形计数器实现四输出节拍分配器。,37,图 环形计数器作为节拍分配器,(b) 工作波形,38,作业题,5.29,5.30,39,例5.4.1：设计产生序列码101000，101000，的反馈移存型序列码发生器。,解：（1）M=6，至少需要3个触发器来实现。 （2）列状态转移表：,0,1,0,1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,1,0,1,0

8、,1,模数,状态转移路线,Q1,Q2,Q3,M=4,40,需增加一个触发器,取n=4，列状态转移表,41,(3) 求激励函数,D1,42,(4) 作逻辑图,图5.4.4 例5.4.1的逻辑图,43,(2)利用最长线性序列码发生器进行设计,已知序列长度的情况下，有两种方法：,(1)自己构造序列码，然后按“已知序列码”设计,a.线性序列码,Q,Q,Q,Q,：Q左移若干位,Q,：Q左移若干位,44,例1,110,101,011,Q,Q左移1位,Q左移2位,例2,100,001,101,Q,Q左移1位,45,表6.6.4 m序列码反馈函数表,46,0000,图6.6.7 M=15的m序列码发生器的状态转移图,47,自启动性讨论,从状态转移图看出，电路不具有自启动性，需要把全0状态的次态进入有效循环。 即0000的次态0001，D1的真值表对应0000的输出应为1。 修改反馈