《计数器设计》PPT课件

次态表
Qn Qn+1 0 1 0 1 J 0 1 K 1 0
有效 状态 无效状 态
0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 1 0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 1 0
0 1 1 1
从001 状态 J0=X, K0=1 J1=1, K1=X J2=0, K2=X
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根据逻辑表达式画出逻辑电路
J 2 K 2 Q1
J1 K1 1
J 0 1, K 0 Q 2
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检查自启动
Q n 1 J Q n K Q n
J 2 K 2 Q1 J1 K1 1
Q1n 1 Q1n
NEXT STATE Q2 Q1 Q0
→ NEXT STATE Q2 Q1 Q0
0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
Q0 从 0变到1 表8-9看出必须 J0=1, K0=X Q1 保持在0 state.
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 1 1 0 0
0 1 1 0 0 1 1 0
2018/11/25
这个例子用另外一种设计 方法.
状态图
2
二进制状态。
CP 0 1 2 3 4 5
Q2n 0 0 1 1 1 0
Q1n Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 Z 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
输出 1
第 8 章 计数器
时序逻辑电路的基本概念
一、 时序逻辑电路的结构及特点
时序逻辑电路——任何一个时刻的输出状态不仅取决于当 时的输入信号，还与电路的原状态有关。 时序电路的特点： （1）含有具有记忆元件（最常用的是触发器） （2）具有反馈通道。
时序逻辑电路的设计方法
计数器的实现步骤
1、确定计数器时序并绘制状态图。 2、次态表。从状态图推导次态表。 3、触发器转换表。给出每个转换所需要的触发器输入，转 换表与所选触发器类型有关。 4、根据转换表写出触发器输入的卡诺图，每个触发器的输 入都有一个卡诺图。 5、根据卡诺图写出触发器输入的逻辑表达式，画出逻辑电 路图。
100 状态时
Q0 1 0 1 Qn1 0 1 n1 Q2 0 0 0
n1 Q0 1 0 1 n1 n1 Q Q1 1 2 0 1 1
12
设计一个模6的同步计数器，计数规则为逢六进一，产生一 个进位输出 1
建立原始状态图
状态分配
Q3n 0 0 0 1 1 1
13
根据状态表构建Q
CP 0 1 2 3 4 5
Q3Q2 Q1 0 1 Q3Q2 Q1 0 1 00 0 0 01 1
n+1
和输出Z的卡诺图
Q3n Q2n Q1n Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 Z 0 0 0 1 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 1 0 1 0 0
0 1 1 0 0 1 1 0
1 0 1 0 1 0 1 0
0 1 1 1 1 0 1 1
011 状态时
n1 Q0 00 0 n1 Q1n1 0 Q2 1 0 1
有效态
110 状态时，代入逻辑表达式， 求出次态, n1
持续这个过程，确定 每个状态变换的触发 器输入.
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还不知道
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所有 J, K 输入的卡诺图
根据卡诺图写出各触发器输 入逻辑表达式
001 状态 J0=X, K0=1 J1=1, K1=X J2=0, K2=X
无效状态放X
J 2 K 2 Q1
J1 K1 1
J 0 1, K 0 Q 2
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计数器设计实例2
设计一个不规则计数的计数器，使用J-K触发器.
首先，确定需要多少个触发器?
3
多少个有效状态?
4
多少个无效状态，在设计里可以 看作无关态?
000, 011, 100, and 110
需要检查是否能自启动
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从状态图写出次态表
0 0 1 1
PRESENT STATE Q2 Q1 Q0 NEXT STATE Q2 Q1 Q0
0 0 0 1 1 1 1 0
0 1 1 1 1 0 0 0
1 1 0 0 1 1 0 0
3
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4
Step 3: 选定触发器，写出触发器转换表
QN
输出变换 QN+1
J
触发器输入 K
0 0 1 1
→ → → →
0 1 0 1
0 1 X X
X X 1 0
PRESENT STATE Q2 Q1 Q0
J 2 Q1Q0 K 2 Q1Q0
J1 Q2Q0 K1 Q2Q0
J 0 Q2Q1 Q2Q1 K 0 Q2Q1 Q2Q1
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6
Step 6: 计数器电路实现
J 2 Q1Q0 K 2 Q1Q0
J1 Q2Q0 K1 Q2Q0
J 0 Q2Q1 Q2Q1 K 0 Q2Q1 Q2Q1
2
计数器设计实例
设计一个3-位格雷码计数器. Step 1:作出状态图（确定输入变量和输出变量） Step 2: 从状态图推导次态表 初始状态
PRESENT STATE Q2 Q1 Q0 NEXT STATE Q2 Q1 Q0
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 1 1 0 0
0 1 1 0 0 1 1 0
J 0 1, K 0 Q2
源自文库
Q0n 1 Q0n Q2n Q0n
PRESENT STATE Q2 Q1 Q0
Q2n 1 Q1n Q2n Q1nQ2n
000 状态时
n1 Q0 1 0 1 n1 Q1n1 1 Q2 00 0
有效 态 无效状 态
0 0 1 1 0 0 1 1
表8-9看出必须 J1=0, K1=X
Step 4: JK值写入卡诺图
根据次态表给出各触发器次态卡诺图
对于状态010 次态110，要求 J0=0, K0=X J1=X, K1=0
0
X
J2=1, K2=X
直到把所有状态考虑完…
2018/11/25
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J 和 K 输入卡诺图
Step 5根据卡诺图写出各触发器 输入逻辑表达式