用DFF设计4进制加法计数器
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用DFF设计4进制加法计数器
解:
步骤一分析题意。
根据题目所给的条件,待设计的计数器默认为摸7计数。电路只需始时钟输入端clk,clk作为电路的同步时钟,不必当作输入变量对待;输出一个4进制
数要三个输入端,记为Q
1Q
要有输出进位信号Y,故共需要4个输出端。因
输出量Q
1Q
就是计数值,故采用Moore型电路比较合适。
步骤二建立原始状态图。
模4计数器要有四个计数状态,且逢4进1。由此可作状态图如下:
步骤三状态分配
由于最大模值为4,因此取代码位数n=2.假设令S
0==00,S
1
=01,S
2
=10,S
3
=11,
则可以做出状态转移表如下图所示
CP Q n1Q n0Q n+11Q n+10Y
0 0 0 0 1 0
1 0 1 1 0 0
2 1 0 1 1 0
3 1 1 0 0 1
步骤四选触发器,求时钟、输出、状态、驱动方程。
因需用两位二进制代码,选用2个CP下降沿触发的J-K触发器,分别用
FF
0,FF
1
表示.
由于采用同步方案,故时钟方程为
CP
=CP
1
=CP
2
由上图可做出次态卡洛图及输出函数的卡洛图,如下图所示。根据卡洛图求
出状态方程。
输出方程式:
Q1n+1=Q1⊕Q2
Q2n+1=^Q1
Z=Q1Q2 与JK触发器的特征方程比较可驱动方程式:
J0=O2 K0=Q2 J1=Q1 K1=Q1 步骤五画出逻辑电路图