《计数器设计》PPT课件.ppt

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1、时序逻辑电路的基本概念一、时序逻辑电路的结构及特点时序逻辑电路——任何一个时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号，还与电路的原状态有关。时序电路的特点：（1）含有具有记忆元件（最常用的是触发器）（2）具有反馈通道。第8章计数器2时序逻辑电路的设计方法计数器的实现步骤1、确定计数器时序并绘制状态图。2、次态表。从状态图推导次态表。3、触发器转换表。给出每个转换所需要的触发器输入，转换表与所选触发器类型有关。4、根据转换表写出触发器输入的卡诺图，每个触发器的输入都有一个卡诺图。5、根据卡诺图写出触发

2、器输入的逻辑表达式，画出逻辑电路图。2021/10/73计数器设计实例设计一个3-位格雷码计数器.Step1:作出状态图（确定输入变量和输出变量）初始状态Step2:从状态图推导次态表PRESENTSTATEQ2Q1Q0NEXTSTATEQ2Q1Q00000010010110101101111011000110101101111011000004Step3:选定触发器，写出触发器转换表NEXTSTATEQ2Q1Q0PRESENTSTATEQ2Q1Q000000100101101011011110

3、1100011010110111101100000Q0从0变到1表8-9看出必须J0=1,K0=XQ1保持在0state.表8-9看出必须J1=0,K1=X输出变换QNQN+1触发器输入JK0→00→11→01→10X1XX1X0→2021/10/75Step4:JK值写入卡诺图对于状态010次态110，要求J0=0,K0=XJ1=X,K1=0J2=1,K2=X直到把所有状态考虑完…0X根据次态表给出各触发器次态卡诺图2021/10/76J和K输入卡诺图Step5根据卡诺图写出各触发器输入逻辑表

4、达式2021/10/77Step6:计数器电路实现2021/10/78计数器设计实例2设计一个不规则计数的计数器，使用J-K触发器.首先，确定需要多少个触发器?3多少个有效状态?4多少个无效状态，在设计里可以看作无关态?000,011,100,and110需要检查是否能自启动2021/10/79从状态图写出次态表NEXTSTATEQ2Q1Q0PRESENTSTATEQ2Q1Q0001010010101111000011100110101111001有效状态无效状态还不知道10J011101

5、1000KQn+1Qn次态表从001状态J0=X,K0=1J1=1,K1=XJ2=0,K2=X持续这个过程，确定每个状态变换的触发器输入.2021/10/710所有J,K输入的卡诺图001状态J0=X,K0=1J1=1,K1=XJ2=0,K2=X无效状态放X根据卡诺图写出各触发器输入逻辑表达式2021/10/711根据逻辑表达式画出逻辑电路12检查自启动NEXTSTATEQ2Q1Q0PRESENTSTATEQ2Q1Q0001010010101111000011100110101111001有效

6、态无效状态000状态时011011状态时100100状态时111110状态时，代入逻辑表达式，求出次态,001有效态2021/10/713设计一个模6的同步计数器，计数规则为逢六进一，产生一个进位输出CPQ3nQ2nQ1nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Z000000101001011020111110311111004110100051000001状态图输出1这个例子用另外一种设计方法.1建立原始状态图状态分配2二进制状态。2021/10/714根据状态表构建Qn+1和输出Z的卡诺图CPQ3nQ

7、2nQ1nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Z00000010100101102011111031111100411010005100000115化简和自启动检查nnnnnnnnQQZQQQQQQ23311112213====+++即:Q3n+1(010)=1，Q3n+1(101)=0Q2n+1(010)=0，Q2n+1(101)=1Q1n+1(010)=1，Q1n+1(101)=0自启动失败,改变Q1:nnnnQQQQ12311+=+明显的,能够自启动这样:Q1n+1(010)=1，Q1n+1(1

8、01)=116完成电路设计-方法一，选用D触发器nnnnnnnnQQZQQQQQQ23311112213====+++nnnnQQQQ12311+=+如果选择D触发器改变12312311223QQQQQQDQDQD·=+===与D触发器的特性方程的形式一致。17changednnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ123131213131211312311212122111232323