电子技术与数字电路(第二版)全套课件.ppt

2. 二进制同步计数器 特点：计数脉冲同时作用到各位触发器的CP端，当计数脉冲到来后，该翻转的触发器都同时翻转。同步计数器也称并行计数器。 (1) 二进制同步加1计数器 计数器的“模”： 计数器工作时总是从某个起始状态出发，依次经过所有状态后完成一次循环，通常称一次循环所包括的状态数为计数器的“模”。 3位二进制同步加1计数器的状态转换图如右图所示(可见,该计数器的模为8).其状态转换表同前面的二进制异步计数器. 用D触发器构成三位二进制同步加1计数器 第一步：列出状态转换表（简称状态表） 第二步：列出触发器的激励函数表（简称激励表），以求出各触发器的D端激励函数表达式。 表9-7 状态表 次态/输出 图9.11 状态图 输入 现态 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 00/0 10/0 00/0 10/0 01/0 11/0 01/0 11/1 9.4.2 状态化简（详见教材P257） 9.4.3 状态分配与电路实现 （详见教材P258） 9.4.4 时序电路设计举例 例9.6 设计一个能识别输入序列01的同步时序电路。该电路具有一个输入x和一个输出Z，不论什么时候，只要输入中出现x=01序列时，所设计的电路就应该产生输出1信号，对于其他任何输入，输出皆为0。例如，如果输入序列为： x = 0010000010011101 那么输出序列应该是： Z = 0010000010010001 设计的第一步是构造满足上述要求的状态图和状态表。首先，假定要设计的电路处在某一起始状态A。若输入为1，因为1不是要识别的输入序列“01”的第一个符号，所以输出Z=0，并且电路仍停留在状态A，如图9.14(a)所示。 如果电路处于初始状态A，且输入为0时，那么由于它是要识别的输入序列的第一个符号，电路应将这个情况记下，因此电路进入新的状态B，但此时的输出仍应为0，如图9.14(b)所示。 假设电路处在状态B，并且输入为0，因为0不是识别序列“01”的第二个符号，所以电路仍停在状态B，得到输出Z=0，如图9.14(c)所示。 最后，如果电路处在状态B，输入符号是1，这是要识别的输入序列“01”的第二个符号，此时电路已检测到“01”序列，产生输出Z=1，并可以回到初始状态A。图9.14(d)是最后得到的状态图。 ? 图9.14 状态图 与图9.14(d)所示的状态图相对应的状态表如表9-15所示。通过观察即可看出，该状态表已经是最简化状态表。 状态分配: 因共有两个状态，故只需一位二进制代码即可表示，这里选分配为A=0，B=1(当然也可选相反的分配，即A=1，B=0)。因此表9-15又可改画为表9-16。 表9-15 状态表 表9-16 状态表 次态/输出 次态/输出 ? 输入x 现态 0 1 A B B/0 B/0 0/0 0/0 输入X 现态 0 1 0 1 1/0 1/0 0/0 0/1 如果选用钟控RS触发器实现此时序电路，那么问题就变成，如何根据表9-16及钟控RS触发器的激励表，来确定复位端R和置位端S应该加什么样的信号(即求出触发器的激励函数表达式)。为此，可导出表9-17。 表9-17 导出表 ? X Q Qn+1 R S Z 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 d 1