《数字电路与逻辑设计》第6章-(2)

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 1n个触发器组合电路CP计数脉冲进位输出Q1Q2QnZ图6.5.1 计数器的基本结构框图2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3分析电路结构 写出三组方

2、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 作状态转移表、状态转移图或波形图 电路的逻辑功能描述 分析步骤：4下图为一个同步计数器，试分析该电路。 Q1 Q1 Z FF1 FF2 FF3CP Q2 Q2Q3 Q31J C1 1K 1J C1 1K 1J C1 1K & &1 &分析电路结构 写出三组方程 a.各触发器的激励方程 J3 = K3 = Q1nQ2nJ2 = K2 = Q1nJ1 = K1 = 15b.各触发器的次态方程 c.电路的输出方程 Q3n+1= (Q1n Q2n)Q3n CPQ2n+1= Q1n Q2n CPQ1n+1= Q1n CPZ= Q1n

3、 Q2n Q3nJ3 = K3 = Q1nQ2nJ2 = K2 = Q1nJ1 = K1 = 16Q3n+1= (Q1n Q2n)Q3nQ2n+1= Q1n Q2nQ1n+1= Q1nZ= Q1n Q2n Q3n作状态转移表、状态转移图或波形图 7表6.5.1 图6.5.2电路的状态转移表 CP的个数S(t)Z=Q3Q2Q1Q3Q2Q100000100102010030110410005101061100711118图6.5.3 图6.5.2电路的状态转移图 Q3Q2Q1010/0/0/0/1/0/0X/Z有效循环000001011100101110111/0/0/09电路的逻辑功能描述 该电

4、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）。 10总结：由SSI构成的同步二进制加法计数器的结构特点Q1是一个TFF, 且T=1。Q2是一个TFF，且T=Q1n。Q3是一个TFF，且T=Q1nQ2n。Z= Q1n Q2n Q3n11二进制同步加法计数器的结构特点a. n位二进制计数器需要n个TFFb. T1=1，d.c.试画出由DFF构成的二进制同步加法计数器。12 1 2 3 4 5 6 7 8CPQ1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 Q2 0 1 1 0 0 1 1 0 0 Q3 0 1 1 1 1 0 0 0 0(1)减法计数器 13结构特点a.n位二进制计数器需要

5、n个TFFb.T1=1，d.c.14Q3 J3 C3Q3 K3&Q2 J2 C2Q2 K2Q1 J1 C1 Q1 K1ZRDCP例2、任意进制计数器的分析1115Q1n+1=Q3nQ1nCPQ2n+1=(Q2nQ1n+Q2nQ1n )CPQ3n+1=Q3nQ2n Q1nCPZ=Q3n解：1、写出三组方程： 16Q1n+1=Q3nQ1nCPQ2n+1=(Q2nQ1n+Q2nQ1n )CPQ3n+1=Q3nQ2n Q1nCP1010110100Q3nQ2nQ1nQ3n+1 Q2n+1 Q1n+1/Z010/1000/1010/1000/11011/0100/0010/0001/0010110100

6、Q3nQ2nQ1nZ=Q3n17状态转移表：2、列状态转移表：0100000100001011100010001010110100Q3nQ2nQ1n序号Q3n Q2n Q1nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Z18Q3Q2Q1010/0/0/0/1X/Z有效循环000001011100/0/1101110/1111/1状态转移图 偏离状态都能自动（经过一个或一个以上的CP脉冲）进入到有效状态中的计数器，称它们具有自启动性。十进制和任意进制计数器都要检查自启动性。 19功能：模长为5、具有自启动性的加法计数器20练习：分析下面计数器分析：激励方程和输出方程21状态方程22状态表0 0 0 0 0 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 0 0 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 0 1 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 0 1 1 0 11 1 1 01 1 1 10001111000011110000000011010101010101010101010100110011000100010000000001010101023状态图 0010 0011 0001 0000 0100 0101 0110