浙江传媒学院：《数字电子技术基础》课程电子教案（PPT课件讲稿）第七章 常用时序逻辑功能器件

7.1计数器 71.1二进制计数器 7.12十进制计数器 7.13N进制计数器 退出

7.1 计数器

教学要求 掌握同步和异步二进制和N进制计数器工作原理和 电路组成。 理解常用中规模计数器结构及应用。 重点、难点: 二进制和N进制计数器工作原理。 常用中规模计数器应用。 作业:P2707.1.67.1.107.1.167.1.18

在数字电路中,能够记忆输入脉冲个数的电路称为计数器。 加法计数器 二进制计数器减法计数器 可逆计数器 加法计数器 同步计数器{十进制计数器减法计数器 可逆计数器 计数器 N进制计数器 二进制计数器 异步计数器{十进制计数器 N进制计数器

在数字电路中，能够记忆输入脉冲个数的电路称为计数器。 计 数 器 二进制计数器 十进制计数器 N进制计数器 加法计数器 同步计数器 异步计数器 减法计数器 可逆计数器 加法计数器 减法计数器 可逆计数器 二进制计数器 十进制计数器 N进制计数器 · · · · · ·

71.1二进制计数器 二进制同步计数器 1、3位二选制同步加法计数器 排列顺序: 状态图 /0/00 222120 000→001→010→011 /1↑ ↓/0 111←110←101←100 000 选用3个CP下降沿触发的/K触发器, 分别用FF、FF1、FF2表示 时钟方程:C=CB=CP2=CP 输出方程:C=g290

7.1.1 二进制计数器 一、 二进制同步计数器 1、 3位二进制同步加法计数器 000→001→010→011 /1↑ ↓/0 111←110←101←100 /0 /0 /0 /0 /0 /0 排列顺序： /C n n n Q2 Q1 Q0 选用3个CP下降沿触发的JK触发器， 分别用FF0、FF1、FF2表示。 状 态 图 n n n C  Q2Q1 Q0 输出方程： 时钟方程： CP0  CP1  CP2  CP

CP-Jz452578 时 序Q0 Ooc 2 FF每输入一个时钟脉 冲翻转一次 K 0 FF1在Q=1时,在下一个CP 触发沿到来时翻转 J1=k1=C0 FF2在Q0=Q=1时,在下一个 2 三2 21Q CP触发沿到来时翻转

CP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Q0 Q1 Q2 C 时 序 图 FF0每输入一个时钟脉 冲翻转一次 FF1在Q0=1时，在下一个CP 触发沿到来时翻转。 FF2在Q0=Q1=1时，在下一个 CP触发沿到来时翻转。 J0  K0 1 n J1  K1  Q0 n n J 2  K2  Q1 Q0

电路图 & FF 0 FF FF &llJ 小C1 C1 C1 1K 1K &lK O 由于没有无 J=K=1 0 效状态,电 路能自启动。 J=K=O 驱动方程2=K2=QQ 推广到 7位 进制同 步加法 n-1 Kn-1=Qn=2Om=3…Q"Q0 计数器 输出方程C=QmQ2…QQ

Q0 Q0 C FF0 FF1 FF2 CP Q1 Q1 Q2 Q2 1J C1 1K 1J C1 1K 1J C1 1K & & 1 & 电路图 由于没有无 效状态，电 路能自启动。                  n n n n n n n n n n n J K Q Q Q Q J K Q Q J K Q J K 1 1 2 3 1 0 2 2 1 0 1 1 0 0 0 1   推广到 n位二 进制同 步加法 计数器 驱动方程 输出方程 n n n n n C  Qn1Q 2Q1 Q0

2、3笕二进制同步法计数器 状态图 排列顺序: B Q29190 000←001←010←011 ↑/0 111→110→101→100 选用3个CP下降沿触发的/触发器, 分别用FF0、FF1、FF2表示。 时钟方程:CP=CP=CP2=CP 输出方程 B=0, Q 9

2、 3位二进制同步减法计数器 选用3个CP下降沿触发的JK触发器， 分别用FF0、FF1、FF2表示。 状态图 输出方程： 000←001←010←011 /1↓ ↑/0 111→110→101→100 /0 /0 /0 /0 /0 /0 排列顺序： /B n n n Q2 Q1 Q0 时钟方程： CP0  CP1  CP2  CP n n n B  Q2 Q1 Q0

CP 67「8 时序图 O 0 2 B FF每输入一个时钟脉 冲翻转一次 K=1 FF1在Q0=0时,在下一个CP K 触发沿到来时翻转 FF2在Q0=Q=0时,在下一个 2=K2=QQ0 CP触发沿到来时翻转

CP 1 2 3 4 5 6 7 8 Q0 Q1 Q2 B 时 序 图 FF0每输入一个时钟脉 冲翻转一次 FF1在Q0=0时，在下一个CP 触发沿到来时翻转。 FF2在Q0=Q1=0时，在下一个 CP触发沿到来时翻转。 J0  K0 1 n J1  K1  Q0 n n J 2  K2  Q1 Q0

电路图 FFI FF2 B 0 &1J Q C C1 CI IK 1K &IK CP O 22 由于没有无 J=K=1 0 0 效状态,电 路能自启动。 J=K=Q 驱动方程1J2=K2=QQ 推广到 7位 进制同 步减法 n-1=Kn-1=Qn2Qn3…Q"Q 计数器 输出方程B=QnQn2…QQ

Q0 Q0 B 1 FF0 FF1 FF2 CP Q1 Q1 Q2 Q2 1J C1 1K 1J C1 1K 1J C1 1K & & & 电路图 由于没有无 效状态，电 路能自启动。                  n n n n n n n n n n n J K Q Q Q Q J K Q Q J K Q J K 1 1 2 3 1 0 2 2 1 0 1 1 0 0 0 1   推广到 n位二 进制同 步减法 计数器 驱动方程 输出方程 n n n n n B  Qn1Q 2Q1 Q0

3、3t二进制同步可逆计数器 设用UD表示加减控制信号,且UD=0时作加计数,U/D=1 时作减计数,则把二进制同步加法计数器的驱动方程和UD相 与,把减法计数器的驱动方程和UD相与,再把二者相加,便 可得到二进制同步可逆计数器的驱动方程 J=K=1 J1=K1=U/D.0+U/D·Q0 J2=K2=U/D0, Q+U/D 0, Oo 输出方程 C/B=U/D22102+U/D2021 22

3、 3位二进制同步可逆计数器 设用U/D表示加减控制信号，且U/D＝0时作加计数，U/D ＝1 时作减计数，则把二进制同步加法计数器的驱动方程和U/D相 与，把减法计数器的驱动方程和U/D相与，再把二者相加，便 可得到二进制同步可逆计数器的驱动方程。                 n n n n n n J K U D Q Q U D Q Q J K U D Q U D Q J K 2 2 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 / / / / 1 输出方程 n n n n n n C B U D Q0 Q1 Q2 U D Q0 Q1 Q2 /  /   / 