正文 第九章 計數時序邏輯電路的設計(1 / 1)

9-1計數電路設計概述

從現在起,我們將開始計數器的設計。大家知道,計數器在數字控製係統和電子計算機中是一個很重要的基本時序邏輯電路。以它為核心,與門電路的不同搭配就可以組成很多常用的邏輯電路,如節拍發生器、脈衝分配器、分頻器、數字顯示器、運釕器、程序計數器等等。一般地說,對計數器的要求是工作成本低、速度快。在第八章第一節我們曾對計數器進行了一種分類,現在我們從設計的角度進行如下分類:

對上述分類解釋如下:

同步計數器:當一個計數脈衝到來時,組成計數器的所有觸發器同時翻轉,稱為同步。由於是同時翻轉,沒有延遲,故速度較快,但時鍾電路的負載增太。

異步計數器:組成計數器的所有觸發器沒有共同的時鍾脈衝,而是第一級觸發器的輸出作為第二級觸發器的時鍾脈衝,第二級的輸出又作為—第三級的時鍾脈衝……,這樣逐級串聯而成的計數器稱為異步計數器。由於它是逐級翻轉,因此有延遲,速度較慢,但時鍾線的負載小。

計數器長度N:,一個計數器所能計得的最大數字加一就是計數長度,用N表示。如四個觸發器有16種狀態,若隻采用其中10種狀態,則N=10。若16種狀態都被采用,則N=16,計數器長度表示了該計數器的容量。

2n型計數器:長度N=2°的計數器的稱為2n型計數器(其中n為觸發器的個數)。如n=4,則2n型計數器計數長度N=16,即十六進製的計數器。

非2n型計數器:長度N

表,表,表都要根據外部輸入變量的不同取值而分別填寫,這時就與第八章第四節的相一致。

實際上,同步計數電路的設計可從真值表填出各級觸發器控製端卡諾圖,以下的例題我們都用這種簡便方法?對上麵的方法,我們是作為一個完整的思路給出的。

2.非2n型非循環碼同步計數器

例92設計由觸發器組成的十進製3421碼可逆同步計數器。

我們知道,把觸發器的J和K連結在一起就成為T型觸發器,為了方便起見,我們就按T型觸發器設計,隻在畫邏輯圖時用JK觸發器實現。

從本例開始,我們不再用例9-1的方法,而用簡便方法按下述步驟設計:

(1)按T型觸發器求加法計數器控製端邏輯函數。

由於是十進製計數器,即N=10.用公式2°-1