版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
8-3Up/DownSynchronousCounters
(加/减同步计数器)8-3-13-bitup/downsynchronouscounter8-3-2Up/downdecadesynchronouscounter8-3-13-BitUp/DownSynchronousCounter0123454323456765…Figure8–24
a4-bitsynchronousbinaryup/downcounter.ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.8-3-2Up/DownDecadeSynchronousCounterAnIntegratedCircuit:The74HC190
Anup/downsynchronousdecadecounter.Timingexamplefora74HC190.特点:异步置数
利用已有的计数器产品经过外电路的不同连接方式得到。已有计数器: N进制需要得到的计数器: M进制 分两种情况进行讨论M<NM>N8-4Cascadedcounter---designofcounters任意进制计数器的构成方法1.M<N思考:在N进制计数器的顺序计数过程中,设法使之跳过不需要的状态(多余的状态)方法:有几种?结合芯片的功能表进行考虑.获得任意制进计数器的两种方法
(a)置零法(复位法)
(b)置数法(置位法)
(1)置零法(复位法):利用置零端适用于:异步置零的器件瞬时出现当第M个脉冲出现时,迅速置零例:用置零法将十进制计数器74LS160接成六进制计数器
分析:74160具有异步置零、同步置数功能功能表
CPRDLDETEP工作状态01111011101110置0预置数保持保持但C=0计数例:用置零法将74LS160接成六进制计数器例:用置零法将74LS160接成六进制计数器011060110译码产生低电平电路的状态转换图*电路的改进:考虑到置零信号可能太短,有的来不及动作,可以增加一个RS触发器
增加电路可靠性获得任意制进计数器的两种方法(a)置零法(复位法)
(b)置数法(置位法)利用置位端去掉多余的N-M个状态可以保留原芯片的进位输出(2)置数法(置位法)例用置数法将74160接成六进制计数器注意:74160为同步置数(a)置入00001010用置数法将74160接成六进制计数器50101(b)置入10011001用置数法将74160接成六进制计数器00102.M>N此时,一个芯片就不够用了,考虑用N片。分两种情况考虑:M可以进行分解:M=N1×N2M为素数,无法分解第一种情况:M=N1×N2串行进位并行进位两种方法Figure8–38Twocascadedcounters(allJandKinputsareHIGH).
ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.例如:100=10×10,60=6×10Figure8–39TimingdiagramforthecascadedcounterconfigurationofFigure8–38.
ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.4×8=32例:试用两片同步十进制计数器74LS160
接成百进制计数器方法一:电路的并行进位方式:CP同步0000000010011001时自动置零、进位百进制计数器方法二、电路的串行进位方式:CP异步0000000010011001时自动置零、进位百进制计数器思考:如果用十六进制的计数器组成百进制,如何做?Figure8–40Amodulus-100counterusingtwocascadeddecadecounters.
ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.Figure8–41Threecascadeddecadecountersformingadivide-by-1000frequencydividerwithintermediatedivide-by-10anddivide-by-100outputs.
ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.Figure8–42
ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.Figure8–43Adivide-by-100counterusingtwo74F162decadecounters.
ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.第二种情况:M为素数,无法分解整体置零方式整体置数方式两种方法例:试用两片同步十进制计数器74LS160
接成二十九进制计数器分析:二十九是一个素数,要用…电路的整体置零方式先接成百进制,再整体置零29001010010100100100000000译码产生低电平电路的整体置数方式先接成百进制,再整体(同步)置数28001010000100000100000000下一个CPFigure8–44Adivide-by-40,000counterusing74HC1614-bitbinarycounters.Notethateachoftheparalleldatainputsisshowninbinaryorder(the
right-mostbitD0istheLSBineachcounter).
ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.说明:四个十六进制共有:16×16×16×16=65,536种状态,要组成40,000进制,多余的状态:65536-40000=25536,对应的十六进制数:(63c0)16任意进制计数器的构成方法小结:
已有计数器:N进制,需要得到的计数器:M进制分两种情况进行讨论M<NM>N置零法(复位法)置数法(置位法)M=N1×N2M为素数串行进位并行进位整体置零整体置数8-5DesignofSynchronousCounters
(同步计数器的设计)REVIEW:Generalclockedsequentialcircuit.MooreType&MealyType;StateMachine同步时序逻辑电路的设计过程STEP1:StateDiagramThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.Designa3-bitGraycodecounterThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.STEP2:Next-StateTableThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.STEP3:Flip-FlopTransitionTableThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.STEP4:KarnaughMapsThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.STEP5:LogicExpressionsforFlip-FlopInputsSTEP6:CounterImplementationThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.STEP6:CounterImplementationSummarySpecifythecountersequenceanddrawastatediagram.Deriveanext-statetablefromthestatediagram.Developatransitiontableshowingtheflip-flopinputsrequiredforeachtransition.TransfertheJandKstatesfromthetransitiontabletoKarnaughmaps.GrouptheKarnaughmapcellstogenerateandderivethelogicexpressionforeachflip-flop.Implementtheexpressionswithcombinationallogic,andcombinewiththeflip-flopstocreatethecounter.P308:Example8-5ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.Designacounterwiththeirregular(无规律的)binarycountsequenceshowninthestatediagram.UseJ-Kflip-flops.Step1:StateDiagramStep2:Next-StateTableStep3:Flip-FlopTransitionTableStep4:ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.Step6:CounterImplementation
Step5:LogicExpressionsforFlip-FlopInputsP308:Example8-6ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.Developasynchronous3-bitup/downcounterwithaGraycodesequence.ThecountershouldcountupwhenanUP/DOWNcontrolinputsis1andcountdownwhenthecontrolinputis0.MooreTypeorMealyType?ThomasL.Floyd
DigitalFundamentals,9eCopyright©2006byPearsonEducation,Inc.
UpperSaddleRiver,NewJersey07458
Allrightsreserved.TheThree-bitup/downGraycodecounter补例1:设计一个串行数据检测器。对它的要求是:连续输入3个或3个以上的1时输出为1,其他输入情况下输出为0。步骤一:逻辑抽象并画出状态转换图确定输入变量:输入数据,用X表示。确定输出变量:检测结果,用Y表示。对状态编号:没有输入1以前的状态为S0,输入一个1以后的状态为S1,连续输入两个1以后的状态为S2,连续输入3个或3个以上1以后的状态为S3。根据题意画出原始的状态转换表X01S0S1S2S3S0/0S0/0S0/0S0/0S1/0S2/0S3/1S3/1步骤二:状态化简合并等价状态——相同的输入下有相同的输出,并转换到同样的次态。等价状态X01S0S1S2S0/0S0/0S0/0S1/0S2/0S3/1简化步骤三:状态分配(状态编码)根据化简后的状态数M确定触发器的个数N。按一定的规律对化简后的每一个状态都选定一个N位二进制代码来表示。此电路M=3,则N=2。取触发器状态Q1Q0的00、01和10分别代表S0、S1、S2。步骤四:选定触发器的类型,并求出电路的状态 方程、输出方程和驱动方程。根据状态转换表画出电路次态和输出的卡诺图。000001110100011110
X00/000/0xx/x00/001/010/0xx/x10/1将此卡诺图分解为Q1、Q0和Y的3个卡诺图。000001110100011110
X00x001x1000001110100011110
X00x010x0000001110100011110
X00x000x1000001110100011110
X00x001x1000001110100011110
X00x010x0000001110100011110
X00x000x1化简3个卡诺图,得到状态方程和输出方程。比照选定触发器的特性方程,变换状态方程的形式,以得出驱动方程。本检测电路选用JK触发器构成则驱动方程为:变换:步骤五:根据驱动方程、输出方程画出逻辑图。步骤六:检查设计的电路能否自启动。画出完整的状态转换图来检验。能自启动,设计完毕;不能自启动,重新修改逻辑设计。补8-2时序逻辑电路的自启动设计000001110100011110
X00/000/0xx/x00/001/010/0xx/x10/1由前面的例题可知,次态为任意项的状态是无效状态。如左图中的11状态为无效状态。若使全部无效状态的次态为有效状态,则此电路必能自启动。000001110100011110
X0
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2022~2023医疗器械类考试题库及答案第603期
- 2025版委托贷款合同范例范本
- 2024-2025学年新教材高中地理第3章地球上的大气第3节大气热力环流课后训练含解析湘教版必修1
- 上海外国语大学贤达经济人文学院《建筑动画设计》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 课题申报书:公共数据市场化配置赋能新质生产力发展:内在机制和实现路径
- 课题申报书:工作价值取向视域下特殊教育教师工作投入的影响机制研究
- 2025消防工程专业分包合同
- 上海杉达学院《录音与后期编辑》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 2023-2024届高考语文作文素材范文级的作文开头集锦
- 上海民航职业技术学院《工业自动化技术》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 趣识古文字智慧树知到期末考试答案章节答案2024年吉林师范大学
- 格兰气吸精量播种机
- 舞台搭建安全管理与风险评估
- 园林规划设计-江南传统庭园设计智慧树知到期末考试答案章节答案2024年浙江农林大学
- MOOC 信息安全-复旦大学 中国大学慕课答案
- 七年级期中考试考后分析主题班会课件
- 农科大学生创业基础智慧树知到期末考试答案2024年
- 社区矫正知识课件
- (高清版)DZT 0261-2014 滑坡崩塌泥石流灾害调查规范(1:50000)
- 全球及中国光纤偏振器行业市场发展分析及前景趋势与投资发展研究报告2024-2029版
- 手机硬件测试介绍
评论
0/150
提交评论