霸王别姬是什么生肖(第11章-时序逻辑电路-11.3十进制计数器)
11.3十进制计数器
知识点概述:
1、十进制计数器,是指用二进制编码来表示十进制数字来实现计数过程的计数器。
2、十进制计数器有异步计数器、同步计数器两种方式。
3、本节介绍电路的构成、工作过程、分析方法。
(第3讲 十进制计数器)
3.1十进制计数器
1、十进制计数器,是指用二进制编码来表示十进制数字来实现计数过程的计数器。
2、十进制计数器有异步计数器、同步计数器两种方式。
3、异步十进制加法计数器:
异步十进制加法计数器(1)这个电路由4个JK触发器构成,触发器间的连线比二进制计数器的连线复杂。并且4个触发器的时钟脉冲不是来源于同一个脉冲信号,因此它是一个异步计数器。
(2)为了便于分析电路对输入脉冲计数的情况,我们先分析组成计数器的每个触发器的动作特点和动作条件。
1) FF0FF_{0} 触发器,其输入信号 J0J_{0} =1, K0K_{0} =1,
2) FF1FF_{1} 触发器,其输入信号 J1J_{1} = Q3¯\bar{Q_{3}} , K1K_{1} =1,
3) FF2FF_{2} 触发器,其输入信号 J2J_{2} = 1, K2K_{2} =1,
4) FF3FF_{3} 触发器,其输入信号 J3J_{3} = Q2Q1Q_{2}Q_{1} , K3K_{3} =1,
5)计数脉冲从 FF0FF_{0} 的CP输入,计数器输出端的状态为 Q3Q2Q1Q0Q_{3}Q_{2}Q_{1}Q_{0}
异步十进制加法计数器逻辑函数6)假设电路的初始状态为0000,在输出端确定的情况下,则输入也就定下来了
初始状态为0000,当第一个计数脉冲下降沿到来前7)当第一个计数脉冲下降沿到来时, FF0FF_{0} 的J端和K端都为1, FF0FF_{0} 的状态由0跳变为1,由于此时其余触发器并没有得到触发脉冲的下降沿信号,因此 FF1FF_{1} 、 FF2FF_{2} 、 FF3FF_{3} 的触发器状态不变。
8)第一个计数脉冲下降沿过后,输出为0001。这样,对于下一个计数脉冲到来之前,各触发器的输入也就确定下来了。
9)第二个计数脉冲下降沿到来时, Q0Q_{0} 从1跳到0,这个信号是 FF1FF_{1} 的时钟脉冲,并且是一个下降沿, FF1FF_{1} 的输入 J1J_{1} =1, K1K_{1} =1,此时 Q1Q_{1} 由0翻转为1。 FF2FF_{2} 、 FF3FF_{3} 的触发器状态不变,即第二个脉冲过后,计数器的状态为0010。这样,对于下一个脉冲到来之前,各触发器的控制状态也确定下来了。
10)以此方法继续分析可得,每来一个计数脉冲,计数器的输出按二进制加法的方式进行计数。
总结:从状态转换表可知,第9个计数脉冲后,计数器输出为1001,按照相同的分析方法,在第10个计数脉冲过后,计数器的输出又回到了0000,完成了一个完整的计数循环。因此,其最大计数容量为10,所以他是一个十进制计数器。
异步十进制加法计数器状态分析(3)十进制加法计数器波形图
十进制加法计数器波形图4、同步十进制计数器
(1)同步十进制加法计数器
同步十进制加法计数器电路图电路由4个JK触发器构成,并且他们的时钟脉冲是同一脉冲,所以是同步计数器。
(2)分析在计数脉冲的作用下,计数器的输出端状态变化的情况,仿照异步十进制计数器的分析方法,首先写出各触发器JK输入端与相关触发器输出端的关系。假设计数器的初始状态为0000,此时各触发器的输入也就定下来了:
异步十进制加法计数器逻辑函数即第一个脉冲到来时,只有 FF0FF_{0} 的触发器翻转, Q0Q_{0} =1,计数器的输出变为0001,故在下一个脉冲到来之前,各触发器JK端的控制状态也确定下来了。依据此方法继续推导,即可得出下表。
同步十进制加法计数器状态分析表(3)从状态表可得,此计数器是按二进制加法的方式进行计数的,在经过10个脉冲过后完成了一个计数循环,因此这是一个十进制的加法计数器。
(4)十进制加法计数器输出波形图
十进制加法计数器输出波形图