数字电路与逻辑设计第6章 2.ppt

1 1. 计数器的作用 记忆输入脉冲的个数；用于定时、分频、产 生节拍脉冲及进行数字运算等等。 2. 计数器的分类 按工作方式分： 同步计数器和异步计数器。 按功能分： 加法计数器、减法计数器和可逆计数器。 按计数器的计数容量 ( 或称模数 ) 来分： 各种不同的 计数器，如二进制计数器、十进制计数器、任意进 制计数器等等。 6.5 计数器 2 n 个触发器 组合电路 CP 计数脉冲 进位输出 Q 1 Q 2 Q n … Z 图 6.5.1 计数器的基本结构框图 3 同步计数器的特点： 在同步计数器内部，各个 触发器都受同一时钟脉冲 —— 输入计数脉冲的 控制，因此，它们状态的更新几乎是同时的， 故被称为 “ 同步计数器 ”。 6.5.1 同步计数器的分析 4 ①分析电路结构 ②写出三组方程 a. 各触发器的激励方程 b. 各触发器的次态方程 c. 电路的输出方程 ③作状态转移表、状态转移图或波形图 ④电路的逻辑功能描述 分析步骤： 5 下图为一个同步计数器，试分析该电路。 Q 1 Q 1 Z FF 1 FF 2 FF 3 CP Q 2 Q 2 Q 3 Q 3 1J C1 1K 1J C1 1K 1J C1 1K 1 ①分析电路结构 ②写出三组方程 a. 各触发器的激励方程 J 3 = K 3 = Q 1 n Q 2 n J 2 = K 2 = Q 1 n J 1 = K 1 = 1 6 b. 各触发器的次态方程 c. 电路的输出方程 Q 3 n+1 = [(Q 1 n Q 2 n ) ? Q 3 n ] · CP ? Q 2 n+1 = [Q 1 n ? Q 2 n ]· CP ? Q 1 n+1 =[ ? Q 1 n ] · CP ? Z= Q 1 n Q 2 n Q 3 n J 3 = K 3 = Q 1 n Q 2 n J 2 = K 2 = Q 1 n J 1 = K 1 = 1 7 图 6.5.2 的状态转移表： N(t) 序号 （ CP ? 的个数） 1 3 Q 2 Q 1 Z 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 2 0 1 0 0 1 1 0 3 0 1 1 1 0 0 0 4 1 0 0 1 0 1 0 5 1 0 1 1 1 0 0 6 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 S(t) Q 3 Q 2 Q 1 Q 3 Q 1 Z 7 Q 3 n+1 = (Q 1 n Q 2 n ) ? Q 3 n Q 2 n+1 = Q 1 n ? Q 2 n Q 1 n+1 = ? Q 1 n Z= Q 1 n Q 2 n Q 3 n ③作状态转移表、状态转移图或波形图 8 表 6.5.1 图 6.5.2 电路的状态转移表 CP↓ 的个 数 S(t) Z=Q 3 Q 2 Q 1 Q 3 Q 2 Q 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 2 0 1 0 0 3 0 1 1 0 4 1 0 0 0 5 1 0 1 0 6 1 1 0 0 7 1 1 1 1 9 图 6.5.3 图 6.5.2 电路的状态转移图 Q 3 Q 2 Q 1 01 0 X/Z 有效循环 00 0 00 1 011 10 0 10 1 110 111 10 C P Q 1 Q 2 Q 3 Z 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 2 分 频 4 分 频 8 分 频 逢 八 进 一 ④电路的逻辑功能描述 该电路是一个同步模 8 加法计数器电路（或 3 位 二进制同步加法计数器）。 11 总结规律： C P Q 1 Q 2 Q 3 Z 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 2 分 频 4 分 频 8 分 频 逢 八 进 一 C P Q 1 Q 2 Q 3 Z 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 2 分 频 4 分 频 8 分 频 逢 八 进 一 C P Q 1 Q 2 Q 3 Z 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0