同步二、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

1、 - 同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 - 同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 同步計(jì)數(shù)器的分析 -異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 -異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 異步計(jì)數(shù)器的時(shí)序圖同步計(jì)數(shù)器的分析異步計(jì)數(shù)器的時(shí)序圖退出分類分類計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器除了二進(jìn)制、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器之外的其它進(jìn)制的計(jì)數(shù)器一、按計(jì)數(shù)進(jìn)制計(jì)數(shù)進(jìn)制分為：二進(jìn)制、十進(jìn)制、N進(jìn)制。二進(jìn)制二進(jìn)制計(jì)數(shù)器：按十進(jìn)制數(shù)規(guī)律進(jìn)行計(jì)數(shù)的電路當(dāng)輸入計(jì)數(shù)脈沖到來時(shí)，按二進(jìn)制數(shù)規(guī)律進(jìn)行計(jì)數(shù)的電路十進(jìn)制計(jì)數(shù)器：十進(jìn)制計(jì)數(shù)器：N N進(jìn)制計(jì)數(shù)器：進(jìn)制計(jì)數(shù)器：減法計(jì)數(shù)器：也稱遞減計(jì)數(shù)器，每來一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器 按計(jì)數(shù)規(guī)律減少1。2、按計(jì)數(shù)器中觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)時(shí)序的異同分為：同步和異步計(jì)數(shù)器同步

2、同步計(jì)數(shù)器：構(gòu)成計(jì)數(shù)器的所有觸發(fā)器由統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖CP控制 各觸發(fā)器之間狀態(tài)變化是同時(shí)進(jìn)行的。異步計(jì)數(shù)器：構(gòu)成計(jì)數(shù)器的各觸發(fā)器不采用統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖CP控制3、按計(jì)數(shù)增減分為：加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器：也稱遞增計(jì)數(shù)器，每來一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器 按計(jì)數(shù)規(guī)律增加1。BenefitGap (Governance) (RIS) 21C計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器器 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器中，所有觸發(fā)器的CP端是相連的，CP的每一個(gè)觸發(fā)沿都會(huì)使所有的觸發(fā)器狀態(tài)更新。因此不能使用TT觸發(fā)器。由JK觸發(fā)器組成的4位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，用下降沿觸發(fā)。例例1 1 分

3、析下圖即加法3位同步加法計(jì)數(shù)器的工作原理寫方程：（2）驅(qū)動(dòng)方程（4）狀態(tài)方程（1）時(shí)鐘方程100 KJCPCPCPCP012nQKJ011nnQQ010nnnQQQC012nnQQKJ0122nnnnQQQQ20112)(nnnQQQ0111（3）輸出方程 現(xiàn)態(tài) 次態(tài) 輸 出 C0000nQ1nQ210111nQ10nQ0000112nQ011nQ0001010011000011101111011001100101001100012.列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表將現(xiàn)態(tài)看成是輸入變量，次態(tài)看成是輸出函數(shù)與或式（狀態(tài)方程）真值表（狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表）3.邏輯功能 八進(jìn)制計(jì)數(shù)器同步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器中，所有

4、觸發(fā)器的CP端是相連的，CP的每一個(gè)觸發(fā)沿都會(huì)使所有的觸發(fā)器狀態(tài)更新。因此不能使用T觸發(fā)器。在同步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器中存在一個(gè)向高位借位的問題。例2 分析下列3位減法計(jì)數(shù)器的邏輯電路。寫方程：（2）驅(qū)動(dòng)方程（4）狀態(tài)方程（1）時(shí)鐘方程100 KJCPCPCPCP012nQKJ011nnQQ010nnnQQQB012nnQQKJ0122nnnnQQQQ20112)(nnnQQQ0111（3）輸出方程2.列計(jì)數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表 現(xiàn)態(tài) 次態(tài) 輸 出 B0111nQ1nQ201011nQ10nQ1011112nQ011nQ01111100010000100110000000011011010001000

5、01110010同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器例3 分析下列同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器邏輯電路：寫方程：（2）驅(qū)動(dòng)方程（4）狀態(tài)方程（1）時(shí)鐘方程100 KJCPCPCPCPCP0123nnnQKQQJ01031,nnQQ010nnQQC03nnQQKJ0122nnnnQQQQ20112)(nnnnQQQQ10311)(（3）輸出方程nnnnQKQQQJ030123,nnnnnQQQQQ301213)(2、列真值表 ： Y0000nQ1nQ210111nQ10nQ0000013nQ011nQ00010100110000111011100001011001010011000000010001010001000n

6、Q30000011000112nQ1110003.十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器時(shí)序圖：1Q2Q000110010123QQQQ0Q3Q0000CP0000異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器控制觸發(fā)器的CP端,只有當(dāng)?shù)臀挥|發(fā)器Q由10(下降沿)時(shí),應(yīng)向高位CP端輸出一個(gè)進(jìn)位信號(hào)（有效觸發(fā)沿）,高位觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)加1。由JK觸發(fā)器組成3位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器JK觸發(fā)器都接成T觸發(fā)器，下降沿觸發(fā)。1.邏輯電路圖：（2）驅(qū)動(dòng)方程（1）時(shí)鐘方程100 KJnnQCPQCPCPCP13021,111 KJ122 KJnnnQQQC012（3）輸出方程（4）狀態(tài)方程nnQQ010nnQQ212nnQQ111異步置0端DR2. 工作

7、原理 上加負(fù)脈沖，各觸發(fā)器都為0狀態(tài)，即Q3Q2Q1Q00000狀態(tài)。在計(jì)數(shù)過程中，為高電平。只要低位觸發(fā)器由1狀態(tài)翻到0狀態(tài)，相鄰高位觸發(fā)器接收到有效CP觸發(fā)沿，T的狀態(tài)便翻轉(zhuǎn)。 Y0000nQ1nQ210111nQ10nQ0011nQ00010100110000111001000110010100010100111101110001000112nQ1111103. 狀態(tài)轉(zhuǎn)換順序表輸入的計(jì)數(shù)脈沖每經(jīng)一級(jí)觸發(fā)器，其周期增加一倍，即頻率降低一半。一位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器就是一個(gè)2分頻器4. 工作波形（時(shí)序圖或時(shí)序波形）1Q2Q0QCP異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算規(guī)則：110， 01不夠，向相鄰

8、高位借位，101； 每當(dāng)CP有效觸發(fā)沿到來時(shí)，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次，即用T觸發(fā) 器。 控制觸發(fā)器的CP端，只有當(dāng)?shù)臀挥|發(fā)器Q由01(上升沿) 時(shí)，應(yīng)向高位CP端輸出一個(gè)借位信號(hào)（有效觸發(fā)沿），高位觸 發(fā)器翻轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)減1。各觸發(fā)器應(yīng)滿足的條件：由JK觸發(fā)器組成的3位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器1.邏輯電路圖：FF2FF0都為T觸發(fā)器，下降沿觸發(fā)。3位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)狀態(tài)順序表如下2.工作原理： 計(jì)數(shù)順序 計(jì)數(shù)器狀態(tài)0111nQ1nQ20100010nQ01000101101110000031457628異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的邏輯功能，即計(jì)數(shù)狀態(tài)順序表、 工作波形。異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器是在4位異步

9、 二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)上經(jīng)過適當(dāng)修改獲得的。 它跳過了10101111六個(gè)狀態(tài)，利用自然二進(jìn)制 數(shù)的前十個(gè)狀態(tài)00001001實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制計(jì)數(shù)。學(xué)習(xí)要點(diǎn)：4個(gè)JK觸發(fā)器組成的8421BCD碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路1.邏輯電路圖：（2）驅(qū)動(dòng)方程（1）時(shí)鐘方程100 KJnnnQCPQCPQCPCPCP0312010,，1,131KQJn122 KJnnnQQQC012（3）輸出方程（4）狀態(tài)方程nnQQ010nnQQ212nnnQQQ13111,4123KQQJnnnnnnQQQQ123133.計(jì)數(shù)狀態(tài)順序表 計(jì)數(shù)順序 計(jì)數(shù)器狀態(tài)0000nQ1nQ21000010nQ010001001000101

10、01031457628100910nQ300001111000011設(shè)計(jì)數(shù)器從Q3Q2Q1Q00000狀態(tài)開始計(jì)數(shù)。這時(shí)131nQJFF1也為T觸發(fā)器。4.工作原理FF0和FF2為T觸發(fā)器。因此，輸入前8個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器按異步二進(jìn)制加法 計(jì)數(shù)規(guī)律計(jì)數(shù)。在輸入第7個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器的狀態(tài) 為Q3Q2Q1Q00111。這時(shí)，J3Q2Q11、K31。輸入第8個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，F(xiàn)F0由1狀態(tài)翻到0狀態(tài)，Q0輸出的負(fù)躍變。一方面使FF3由0狀態(tài)翻到1狀態(tài)；與此同時(shí)，Q0輸出的負(fù)躍變也使FF1由1狀態(tài)翻到0狀態(tài)，F(xiàn)F2也隨之翻到0狀態(tài)。這時(shí)計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為Q3Q2Q1Q01000， =0即使J1=0。因此，在Q31時(shí)，F(xiàn)F1只能保持在0狀態(tài), 不可能再次翻轉(zhuǎn)。nQ3 輸入第9個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為 Q3Q2Q1Q01001。這時(shí)，J30、K31。輸入第10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器從1001狀態(tài)返回到初始的0000狀態(tài)，電路從而跳過了1010111