《数字电路与数字逻辑》第六章.ppt

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1、6.5.3 任意进制计数器1）用触发器和逻辑门设计任意进制计数器例6.5.1 试用JKFF和与非门设计按自然二进制码记数的M=5的同步加法记数器解 (1)求触发器级数 nlog25,取n=3 (2)列综合表 (3)求激励函数 (4)作逻辑电路图J3 K3 J2 K2 J1 K1 000 001 010 011 1000010100111000000 0 1 0 1 10 0 1 1 1 1 1 0 0 0 101 110 111011010001 1 1 0 1 0 0 1 1 0偏离状态 C1Q31J3&1K3 RC1Q21J21K2 RC1Q11J11K1CP R2）用MSI计数器构成任意

2、进制计数器（1）复“0”法Q3Q2Q1Q0CP1CP0R01 R02S91 S927490CPCPD0 D1 D2 D374161 Q0 Q1 Q2 Q3QCCPTLDCP&111CPD0 D1 D2 D374163 Q0 Q1 Q2 Q3QCCPTLDCP&111Q3Q2Q1Q0状态转移路线0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1/0 1/0 0异步复零法电路异步复零法电路同步复零法电路异步复零法实现M=6电路的状态转移表CPQ0 Q1 Q2Q3CR00000000000011111111 23456CPQ0 Q1 Q2Q3CR0000000

3、0000011111111 234560异步复零法实现M=6电路的工作波形图同步复零法实现M=6电路的工作波形图00000000000000000CPD0 D1 D2 D374163 Q0 Q1 Q2 Q3QCCPTLDCP&111同步复零法电路CPD0 D1 D2 D374161 Q0 Q1 Q2 Q3QCCPTLDCP&111异步复零法电路（2）置数法置最小数法例6.5.2 试用74161 用置最小数法实现M=12的计数器。解 最小数=N-M=16-12=4CPD0 D1 D2 D374161 Q0 Q1 Q2 Q3QCCPTCP110 1 0 0预置零法例6.5.3 试用74161 用预

4、置零数法实现M=6的计数器。解 反馈状态 M-1=5CPD0 D1 D2 D374161 Q3 Q2 Q1 Q0QCCPTCP&1Q3Q2Q1Q0状态转移路线0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1跳过状态起跳状态置最大数法例6.5.4 用74161 用置最大数法实现M=12的计数器。解 起跳状态M-2=10D0 D1 D2 D374161 Q3 Q2 Q1 Q0QCCPTCPND0 D1 D2 D374160(

5、II)Q3 Q2 Q1 Q0QCCPTCP111 1D0 D1 D2 D374160(I)Q3 Q2 Q1 Q0QCCPTCP111 1CP1进位D0 D1 D2 D374160(II)Q3 Q2 Q1 Q0QCCPTCP11D0 D1 D2 D374160(I)Q3 Q2 Q1 Q0QCCPTCP111 1CP进位CP(I)74160(I)状态Qcc(I)CP(II)(即Qcc1的非)74160(II)01891011181920210189 018901012D0 D1 D2 D374160(II)Q3 Q2 Q1 Q0QCCPTCP111 1D0 D1 D2 D374160(I)Q3 Q

6、2 Q1 Q0QCCPTCP111 1CP1进位例6.5.5 用两片74160 实现M=29的计数器。解D0 D1 D2 D374160(II)Q3 Q2 Q1 Q0QCCPTCP1D0 D1 D2 D374160(I)Q3 Q2 Q1 Q0QCCPTCP11 1CP进位D0 D1 D2 D374160(II)Q3 Q2 Q1 Q0QCCPTCP1D0 D1 D2 D374160(I)Q3 Q2 Q1 Q0QCCPTCPC1 FF0RD1J1KQ0C1 FF3RD1JQ3C1 FF1RD1J1KQ1C1 FF2RD1J1KQ2Q0Q1Q3Q21KQCC1111111111&CRCPR2R4R1

7、R3RDCR CP 功能1 0 0 0 1 异步清0计数保持6.5.4 移存型计数器1)概述(串入并出的移存器)2)分析和设计(写出第一级触发器的 以后各级触发器的 都可用 表示)例6.5.6 用DFF实现M=6的移存型计数器。解(1)选用3个DFF(2)作出由三级触发器构成的状态转移图(3)选择流程图中一路径可列出综合表进行逻辑设计111110101100011010001000Q3 Q2 Q1D10 0 00 0 10 1 11 1 11 1 01 0 01110003)典型电路（1）环形计数器(D1=Q4)Q4 1DC1 Q31DC1 Q21DC1 Q11DC1 RDSDRDRDCP预置

8、Q4Q3Q2Q1=1000100111111110110111001011101010000111011001010100001100100001000001231000000100100100Q4Q3Q2Q1CP状态转移路线（2）扭环形计数器 Q4 1DC1 Q31DC1 Q21DC1 Q11DC1 CPDSRD0 D1 D2 D3M0CP7419411RD1 1 1 0状态转移路线6.6 序列码发生器1）概述（1）计数型序列码发生器 （2）反馈移存型序列码发生器 组合逻辑模M计数器Q1QnQn-1f1fm组合逻辑FnF1Fn-1fCP2)计数型序列码发生器（1）已知序列码设计发生器例6.6

9、.1设计产生序列码F=11110101的序列码发生器解：设计M=8的计数器 采用MSI二进制计数器74161，用其低三位作八进制计数设计组合电路列出组合电路的真值表。采用MSI MUX74151实现其逻辑功能F00000001001000111111Q3Q2Q1Q0F01000101011001110101Q3Q2Q1Q0CPD0 D1 D2 D374161 Q0 Q1 Q2 Q3QCCPTCP111 D0D1D2D3D4D5D6D7A0 A1 A21 1 1 1 0 1 0 1 74151F(2)已知序列长度设计发生器（可自行设定码型，过程与上相同）3）移存型序列码发生器 的设计（1）已知序

10、列码设计发生器例6.6.2设计产生序列码101000的反馈移存型序列码发生器解 采用DFF构成移存型计数器第一步：求状态转移表第二步:作激励函数D1的真值表，并用卡诺图化简求得D1=第三步：作逻辑图Q3Q2Q1状态转移路线模数101010100000001010M=4Q4Q3Q2Q1状态转移路线模数1010010010000001001001011010M=6 Q4 1DC1 Q31DC1 Q2 1DC1 Q11DC1 RDSDRDSD&预置1010CP(2)已知序列长度设计发生器m序列码的设计 Qn 1DC1 Qn-11DC1 Q21DC1 Q11DC1 SDSDSDSD=1C2C1Cn-1

11、Cnfm序列码发生器的一般结构例6.6.3 设计M=15的m序列码发生器。解：第一步 求级数n 由2n-1=15 得n=4 第二步 确定反馈函数f f=Q4Q3 第三步 作逻辑电路 第四步 写序列码 Q4 第五步 作状态转移图 第六步 自启动性 第一级的激励改为 Q4 1DC1 Q31DC1 Q21DC1 Q11DC1 SDSDSDSD=1111111100111110010110101100000011010110100100110010000111001CPCP0000Q4Q3Q2Q1非m序列码的设计a.M=2n例6.6.4 设计M=16的序列码发生器解 只要把Q4Q3Q2Q1=0000强

12、行纳入1000与0001之间即可 b.M(2n-1)例6.6.5 设计M=10的序列码发生器解 第一步 求级数n、确定反馈函数f 由M=10 可知n=4 f=Q4Q3第二步 作状态转移图，确定起跳状态6.7 顺序脉冲发生器（分配器）分配器有节拍分配器和脉冲分配器2种例6.7.1 试设计四输出节拍分配器。解 (1)设计M=4的计数器采用由JKFF构成的同步加法计数器（2）设计2-4线译码器Q2Q1Y0Y1Y2Y3000110111000010000100001 C1Q21J21K2 C1C11J1KQ2&C11J1KQ3&C11J1KQ4&1J1KQ1XZQ1n+1=X=0 X=1Q4Q3Q2Q1ZQ4Q3Q2Q1Z0000111111101101110010111010100110000111011001010100001100100001100000000000000000000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110000000000000001