5-9异步计数器电子课件教学版

第五章时序逻辑电路

5.3计数器

5.3.4异步计数器的分析和设计主讲人：黄丽亚1、异步计数器的分析特点：各触发器的CP脉冲不是同一个，以至状态翻转不在同一时刻发生。优点：同样性能的计数器，异步计数器结构比同步计数器简单。缺点：分析与设计比同步计数器复杂些。计数器速度较慢。1Q11J1KC1FF1Q1Q21J1KC1FF2Q21Q31J1KC1FF3Q31ZCP例5.3.6：分析下图所示的异步计数器：解：1）Ji=Ki=1构成3个T’FF。2）Q3n+1=[

Q3n]·Q2n

Q2n+1=[

Q2n]·Q1n

Q1n+1=[

Q1n]·CP

Z=Q3Q2Q13）列状态转移表：Q3n+1=[

Q3n]·Q2n

Q2n+1=[

Q2n]·Q1n

Q1n+1=[

Q1n]·CP

Z=Q3Q2Q1000000100100100100011011010010010101CP↓的个数S(t)Z=Q3Q2Q1Q3Q2Q10000010010201003011041000510106110071111电路的工作波形图CPQ1Q2Q3Z123456780101010100110011000011110002分频4分频8分频逢八进一（1）由n个T’FF构成。（2）计数脉冲CP送至第一级触发器的时钟CP1。（3）后一级输出Qi+1是前一级输出Qi的二分频，且在Qi的下降沿触发翻转。M=2n的异步二进制加法计数器的一般规律：（1）由n个T’FF构成。

（2）计数脉冲CP送至第一级触发器的时钟CP1。（3）后一级输出Qi+1是前一级输出Qi的二分频，且在Qi的下降沿触发翻转，因此进位信号Z=Q1Q2…Qn对于JKFF：Qi

CPi+1

对于DFF：Qi

CPi+1

用DFF构成的3位二进制异步加法计数器电路图5.3.27用DFF构成的3位二进制异步加法计数器

1

2345678CPQ1010101010Q2011001100Q3011110000异步二进制减法计数器的波形图M=2n的异步二进制减法计数器的一般规律：（1）由n个T’FF构成。

（2）计数脉冲接第一级触发器的时钟CP1。（3）后一级输出Qi+1是前一级输出Qi的二分频，且在Qi的上升沿触发。进位信号Z=

Q1

Q2…Qn对于JKFF：Qi

CPi+1

对于DFF：Qi

CPi+1例5.3.7：分析下图异步计数器的功能111解：1）激励方程：

J1=

Q3nK1=1J2=K2=1J3=

Q1n·Q2nK3=

Q1n

Q3Q2Q1解：2）次态方程

Q1n+1=[

Q3n

Q1n]·CP

Q2n+1=[

Q2n]·

Q1n

=[

Q2n]·Q1n

Q3n+1=[Q2n

Q3n

Q1n+Q1nQ3n]·CP

1111010110100Q3nQ2nQ1nQ3n+1Q1n+12）次态方程

Q1n+1=[

Q3n

Q1n]·CP

Q2n+1=[

Q2n]·

Q1n

=[

Q2n]·Q1n

Q3n+1=[Q2n

Q3n

Q1n+Q1nQ3n]·CP

0010100011000001Q1n

Q1n

10000111000011010101100偏离状态001

000

110

010111

110

010

3）列状态转移表：4）该计数器为M=5具有自启动性的异步计数器。0101101000001101010000011010110100Q3nQ2nQ1n序号Q3Q2Q101234

2.异步计数器的设计在异步二进制计数器的基础上，用异步复0法实现任意进制计数器。1）首先用n个T’FF实现M=2n