异步二进制加法计数器.ppt

《数字电子技术》 2）扭环形计数器 图5.6.45 四位扭环形计数器电路图 若 ，则状态转换图如下： 图5.6.46 四位扭环形计数器状态转换图 思考：自启动设计？ 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 环形计数器和扭环形计数器的共同点是： 1、电路结构极其简单； 2、均无法自启动； 3、状态利用率都比较低，有过多浪费，如下表所示： 不可能 2N 扭环形计数器 有可能 N 环形计数器 是否会产生竞争－冒险现象 状态浪费个数 计数长度有效状态个数 性能 计数器 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 （1）74194用作环形计数器 图5.6.47 电路及等效图 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 图5.6.49 时序图 图5.6.48 状态转换图 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 （2）74194用作扭环形计数器（约翰逊计数器） 图5.6.50 电路图 图5.6.51 状态转换图 0 1 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 用EDA平台设计4位Johnson计数器（异步复位） module Johnson (clk, clr, out); input clk, clr; output[3:0] out; reg[3:0] out; always @ (posedge clk or posedge clr) begin if (clr) out=4’h0; //4位16进制数0 else begin out=out1; //数据右移1位 out[0]=~out[3]; end end endmodule 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 【例3】试用74194构成模12的扭环形计数器（令初态为000000） 图5.6.52 电路图 图5.6.53 状态转换图 见Fnd3.1验证 74194-nh 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 （二）串/并入－串/并出移位寄存器74195 1、逻辑符号及功能表 图5.6.54 74195惯用逻辑符号 表5－6－7 74195功能表 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 【例1】两片74195连接如图所示，试分析其工作情况。 图5.6.55 【例1】电路图 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 §5.6.6* 顺序脉冲发生器（节拍脉冲发生器） （一）特点： 在一些数字系统中，有时要求系统的控制部分能给出一组在时间上有一定先后顺序的脉冲信号，再用这组脉冲形成所需要的各种控制信号。顺序脉冲发生器就可用来产生这样一组顺序（节拍）脉冲。 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 2、预置补数法： 图5.6.20 【例2】图解2 3、反馈清零法： 图5.6.21a 【例2】图解3 见Fnd3.1验证 74161-1 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 图5.6.21b 【例2】图解3状态图 图5.6.21c 【例2】图解3主循环波形图 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 （二）二－五－十进制异步计数器74290 1、惯用逻辑符号及功能表： 图5.6.22 74290的惯用逻辑符号 表5－6－4 74290的功能表 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 2、74290应用举例： 【例1】试用74290实现以下几种形式的计数器： 1、实现模2计数 2、实现模5计数 图5.6.23 74290模2计数 图5.6.24 74290模5计数 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 3、实现8421模10计数 4、实现5421模10计数 图5.6.25 74290-8421模10计数 图5.6.26 74290-5421模10计数 5.6 几种常见的时序逻辑电路 《数字电子技术》 5、实现任意进制计数 借助RO(1)和RO(2)的“异步清0”功能或S9(1)和S9(2)的“异步置9”功能，可实现任意进制计数。 例：试用74290实现模7计数。 图5.6.27 74290模7计数 5.6