二进制异步计数器-Read.ppt

主要用途：累计输入时钟的脉冲个数，分频电路，数字运算等。 计数器累计输入时钟脉冲的最大数目称为模，又称计数容量或计数长度。 分类： 1、按照计数进制：二进制计数器，十进制计数器，任意进制计数器。 2、按照数的增减：加法计数器，减法计数器，可逆计数器。 书P218，4位的异步二进制加法计数器 总结 * 6.4 计数器 在数字电路中，能够记忆输入脉冲个数的电路称为计数器。 计数器 二进制计数器 十进制计数器 N进制计数器 加法计数器 同步计数器 异步计数器 减法计数器 可逆计数器 加法计数器 减法计数器 可逆计数器 二进制计数器 十进制计数器 N进制计数器 ······ 6.4.1 异步计数器 异步计数器中的各级触发器的时钟脉冲，不一定都是计数输入脉冲，各级触发器的状态转移不是在同一时钟作用下同时发生的。所以，在分析异步计数器时，必须注意各级触发器的时钟信号。 1、异步二进制计数器 可以由JK触发器或D触发器接成 触发器后级联而成。一个触发器表示一位二进制数。 1、二进制异步计数器 3位二进制异步加法计数器 状态图 选用3个CP下降沿触发的JK触发器，分别用FF0、FF1、FF2表示。 输出方程： 时钟方程： 时序图 FF0每输入一个时钟脉冲翻转一次， FF1在Q0由1变0时翻转， FF2在Q1由1变0时翻转。 3个JK触发器都是在需要翻转时就有下降沿，不需要翻转时没有下降沿，所以3个触发器都应接成T＇型。 驱动方程： 电路图 3位二进制异步减法计数器 状态图 选用3个CP下降沿触发的JK触发器，分别用FF0、FF1、FF2表示。 输出方程： 时钟方程： 时序图 FF0每输入一个时钟脉冲翻转一次， FF1在Q0由0变1时翻转， FF2在Q1由0变1时翻转。 3个JK触发器都是在需要翻转时就有下降沿，不需要翻转时没有下降沿，所以3个触发器都应接成T＇型。 驱动方程： 电路图 二进制异步计数器级间连接规律 图6.4.2 由 D 触发器组成的 4 位异步二进制加法计数器 图6.4.3 由 JK 触发器组成的 4 位异步二进制减法计数器 (a) 逻辑图； (b) 工作波形 选用4个CP上升沿触发的D触发器，分别用FF0、FF1、FF2 、FF3表示。 2、十进制异步计数器 状态图 输出方程： 十进制异步加法计数器 时序图 时钟方程 FF0每输入一个CP翻转一次，只能选CP。 选择时钟脉冲的一个基本原则：在满足翻转要求的条件下，触发沿越少越好。 FF1在t2、t4、t6、t8时刻翻转，可 Q0。 FF2在t4、t8时刻翻转，可选Q1。 FF3在t8、t10时刻翻转，可选 Q0。 状态方程 比较，得驱动方程： 电路图 将无效状态1010～1111分别代入状态方程进行计算，可以验证在CP脉冲作用下都能回到有效状态，电路能够自启动。 十进制异步减法计数器 选用4个CP上升沿触发的JK触发器，分别用FF0、FF1、FF2 、FF3表示。 状态图 输出方程： 时序图 时钟方程 FF0每输入一个CP翻转一次，只能选CP。 选择时钟脉冲的一个基本原则：在满足翻转要求的条件下，触发沿越少越好。 FF1在t2、t4、t6、t8时刻翻转，可选Q0。 FF2在t4、t8时刻翻转，可选Q1。 FF3在t8、t10时刻翻转，选 Q0。 状态方程 比较，得驱动方程： 电路图 将无效状态1010～1111分别代入状态方程进行计算，可以验证在CP脉冲作用下都能回到有效状态，电路能够自启动。 6.4.2 同步计数器 1、二进制同步计数器 3位二进制同步加法计数器 选用3个CP下降沿触发的JK触发器，分别用FF0、FF1、FF2表示。 状态图 输出方程： 时钟方程： 时序图 FF0每输入一个时钟脉冲翻转一次 FF1在Q0=1时，在下一个CP触发沿到来时翻转。 FF2在Q0=Q1=1时，在下一个CP触发沿到来时翻转。 电路图 由于没有无效状态，电路能自启动。 推广到n位二进制同步加法计数器 驱动方程 输出方程 3位二进制同步减法计数器 选用3个CP下降沿触发的JK触发器，分别用FF0、FF1、FF2表示。 状态图 输出方程： 时钟方程： 时序图 FF0每输入一个时钟脉冲翻转一次 FF1在Q0=0时，在下一个CP触发沿到来时翻转。 FF2在Q0=Q1=0时，在下一个CP触发沿到来时翻转。 电路图 由于没有无效状态，电路能自启动。 推广到n位二进制同步减法计数器 驱动方程 输出方程 *