第五章時序邏輯電路

5.3計數(shù)器

5.3.2同步計數(shù)器的設(shè)計主講人：黃麗亞（4）畫出電路圖。同步計數(shù)器的設(shè)計步驟：（1）根據(jù)模長要求，確定FF的級數(shù)，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表。（2）求輸出方程。選擇FF類型，求各級FF的激勵方程。（3）檢查自啟動性，若無自啟動性，則修改激勵方程。例5.3.3用DFF設(shè)計具有下列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表的M=6的同步計數(shù)器，要求具有自啟動性。序號Q3nQ2nQ1nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Z012345000001011111110100001011111110100000000001解：狀態(tài)轉(zhuǎn)移表已確定，可以看出為3級觸發(fā)器，6個有效循環(huán)狀態(tài)，2個偏離狀態(tài)為010、101，列出DFF的激勵表。

001011111110100000序號Q3nQ2nQ1nQ3n+1Q2n+1Q1n+1ZD3D2

D1012345000001011111110100001011111110100000000001例5.3.3用DFF設(shè)計具有下列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表的M=6的同步計數(shù)器，要求具有自啟動性。11Φ1Φ1010110100

Q3nQ2nQ1n1010110100

Q3nQ2nQ1n1Φ1Φ11010110100

Q3nQ2nQ1n1010110100

Q3nQ2nQ1nΦ1Φ111010110100

Q3nQ2nQ1n1010110100

Q3nQ2nQ1nD3D2D1=Q2n=Q1n=

Q3n序號Q3nQ2nQ1nZD3D2

D1012345000001011111110100000001001011111110100000Φ1Φ1010110100

Q3nQ2nQ1n1010110100

Q3nQ2nQ1nZ=Q3n

Q2n11Φ1Φ1010110100

Q3nQ2nQ1n1010110100

Q3nQ2nQ1n1Φ1Φ11010110100

Q3nQ2nQ1n1010110100

Q3nQ2nQ1nΦ1Φ111010110100

Q3nQ2nQ1n1010110100

Q3nQ2nQ1nD3D2D1=Q2n=Q1n=

Q3n檢查偏離態(tài)是否具有自啟動性：010→101,101→010，電路不具有自啟動性，需修改設(shè)計。=Q3n

Q2n+

Q3nQ1n

010→100,101→010→100電路具有自啟動性。有多種修改方案。例5.3.3用DFF設(shè)計具有下列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表的M=6的同步計數(shù)器，要求具有自啟動性。D3D2D1=Q2n=Q1n=Q3n

Q2n+

Q3nQ1n

Z=Q3n

Q2n序號Q3nQ2nQ1nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Z012345000001011111110100001011111110100000000001解：方法一：列JKFF的激勵表：例5.3.3用JKFF設(shè)計具有下列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表的M=6的同步計數(shù)器，要求具有自啟動性。方法二：將Qin+1=AQin+BQin的形式，則Ji=A,Ki=BJ3K3J2K2J1K10

0

10

1

01

0

0

0

0

1

0

10

10

0練習(xí):用JKFF設(shè)計一個具有自啟動性的七進制計數(shù)器，要求它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下001100010101011111110Q3Q2Q1/Z/0/0/0/0/0/0/11、填次態(tài)方程/輸出的卡諾圖XXX/X100/0001/1101/0010/0110/0011/0111/0解：00011110Q2nQ1nQ3n01Q3n+1Q2n+1Q1n+1/Z修改設(shè)計：例如將XXX定義為010，電路將能自啟動。2、化簡次態(tài)方程因為000的次態(tài)仍為000，電路不具有自啟動。X1010101X0001111X011001100011110Q3Q2Q1Q2n+10100011110Q3Q2Q1Q3n+10100011110Q3Q2Q1Q1n+101X010000000011110Q3Q2Q1Z01Q3n+1=Q2Q1Q1n+1=Q2Q2n+1=Q3+Q2Q1Z=Q3Q2Q14、寫狀態(tài)方程和輸出方程Q3n+1=Q2Q1Q1n+1=Q2Q2n+1=Q3+Q2Q15、確定觸發(fā)器的類型，寫激勵方程若用JK觸發(fā)器組成這個電路，就將狀態(tài)方程化成JK觸發(fā)器特性方程的標(biāo)準(zhǔn)形式：Q2n+1=Q3(Q2+Q2)+Q2Q1=(Q3+Q1)Q2+Q3Q2Q1n+1=Q2(Q1+Q1)=Q2Q1+Q2Q1J3=Q2Q1；K3=Q2Q1J2=Q3Q1

；K2=Q3J1=Q2

；K1=Q2Qn+1=JQn+KQnQ3n+1=Q2Q1(Q3+Q3)=(Q2Q1)Q3+(Q2Q1)Q3激勵方程Z=Q3Q2Q16、根據(jù)驅(qū)動方程和輸出方程畫邏輯圖J3=Q2Q1；K3=Q2Q1J2=