数字逻辑课件-第7章--常用时序逻辑功能器件教案资料.ppt

《数字逻辑课件-第7章--常用时序逻辑功能器件教案资料.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数字逻辑课件-第7章--常用时序逻辑功能器件§7.1计数器一、计数器的功能和分类3.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：如二进制计数器、十进制计数器、二－十进制计数器等等。计数器的分析计数器的设计电路由触发器构成电路由集成组件构成用触发器实现用集成组件实现4、计数器的研究内容§7.1计数器一、计数器的功能和分类二、异步计数器的分析异步计数器的特点：在异步计数器内部，有的触发器直接受输入计数脉冲控制，有的触发器则是把其它触发器的输出信号作为自己的时钟脉冲，因此各

2、个触发器状态变换的时间先后不一，故被称为“异步计数器”。Q2D2Q1D1Q0D0Q2Q1Q0CP计数脉冲三位二进制异步加法计数器例：三位二进制异步加法计数器。Q0Q1Q221000101010101000101011011100000101计数规律：逢二进一。三位二进制异步加法计数器Q2D2Q1D1Q0D0Q2Q1Q0CP计数脉冲三位二进制异步加法计数器000001010011100101110111Q3Q2Q1120001010101011110010110000异步计数器优点：电路简单、可靠。异步计数器缺点：速度慢。00000101001110010

3、1110111例：三位二进制异步减法计数器。JKQF3Q3JKQF2Q2JKQF1Q1计数输入借位输出Rd10三、同步计数器的分析同步计数器的特点：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”。例：三位二进制同步加法计数器。三位二进制同步加法计数器Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&计数脉冲CP分析步骤:1.先列写控制端的逻辑表达式：J2=K2=Q1Q0J1=K1=Q0J0=K0=1三位二进制同步加法计数器Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&计数脉

4、冲CP2.再列写状态转换表，分析其状态转换过程。001010000001010011011100100101101110110111111000Q2Q1Q0Q2Q1Q0现态次态n+1n+1n+1000001010011100101110111CPQ0Q1Q23.还可以用波形图显示状态转换表。思考题：试设计一个四位二进制同步加法计数器电路，并检验其正确性。Q0的输出的波形的频率是CP的1/2。Q1的输出的波形的频率是CP的1/4。Q2的输出的波形的频率是CP的1/8。二分频四分频八分频说明：①计数器计数之前应清零。但初始数据可以人为地置入。②计数器的位数视

5、需要而定。N个触发器具有2n个状态，称为以2n为模的计数器（或模2n计数器），其计数容量为2n-1。③异步二进制计数器也称为纹波计数器。④同步计数器的计数速度比异步计数器高，但电路较复杂。四、任意进制计数器的分析1.写出控制端的逻辑表达式。J1=K1＝1J3=Q1Q2，K3＝Q1例1：分析步骤：JCPKQJKQF3F11JKQF2J2=Q1Q3，K2＝Q12.再列写状态转换表，分析其状态转换过程：所分析的电路为同步六进制加法计数器。001010000001010011011100100101101000110111111000Q3Q2Q1Q3Q2Q1现态

6、次态n+1n+1n+10000010101111100111001014.检验其能否自动启动？3.还可以用波形图显示状态转换表(略)1.写出控制端的逻辑表达式。D2=Q1D4=Q3例2：分析步骤：D3=Q2DCPQDQF3F1DQF2DQF42.状态转换表：该电路为格雷码的八进制计数器该电路不会“挂起”Q4Q3Q2Q1Q4Q3Q2Q1n+1n+1n+1n+10000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111000100110101011110001011110011110000

7、00100100011010001010110011100010110110010100000010000111110000110001101010110110010111111110用触发器构成的计数器电路的分析首先写出触发器的控制端的逻辑表达式再列写计数器的状态转换表获得计数器的模(即进制数)最后需检验计数器的可靠性五、计数器的设计计数器的设计方法很多，大抵可分为两类：一是根据要求用触发器(Flop-Flip)构成，再就是利用具有特定功能的中规模集成组件适当连接而成。1、利用触发器设计某计数电路例：数字控制装置中常用的步进电动机有A、B、C三个绕组。

8、电动机运行时要求三个绕组以AABBBCCCA再回到A的顺序循环通电，试