脉冲教学PPT6课件.ppt

F、逻辑功能分析： 当X=0时，状态转移按 00→01→10→11→00→…规 律变化，实现模4加法计数 器的功能。 当X=1时，状态转移按 00→11→10→01→00→…规 律变化，实现模4减法计数 器的功能。 该电路是一个同步模 4可逆计数器。X为加/减 控制信号，Z为借位输出。 2、 同步二进制加法计数器 A、逻辑电路图： B、输出与激励表达式： B、寻找所有最大等价类 1)、等价状态具有传递性：若A和B等价，A和C等 价，则B和C也等价，记作［BC］。 2)、相互等价状态的集合称为等价类，凡不被其它 等价类所包含的等价类称为最大等价类。 例如，根据等价状态的传递性可知，若有［AB］和［AC］，则有［BC］，它们都称为等价类，而只有［ABC］才是最大等价类。 3)、若某一状态和其它状态都不等价，则其本身就 是一个最大等价类。 4)、状态表的化简，实际就是寻找所有最大等价类， 最后得到最简状态表。 解法2：利用MSI器件设计一个同步模7计数器。 利用74LS161的预置数功能，置初始值为9，计满15后进位端输出进位脉冲。再利用进位脉冲控制预置数功能，置初始值为9。 P54 若采用 8 选 1MUX实现逻辑函数，则令：选择QA(A1)、 QB(A2)、QD(A3)为地址变量， QC为多余变量。 由状态表可知余函数为： 4、 用D触发器设计一个模七同步加法计数器。  A、 画状态图，列状态表： 根据题意，该时序电路有三个状态变量。设状态变量为Q2、Q1、Q0，可作出二进制状态表如表所示。它是一个非完全描述时序电路的设计。  B、确定激励函数和输出函数： 由状态表画出Q2、Q1、Q0 的次态卡诺图如图所示。 当使用D触发器实现时序电路时，由于D触发器的特征方程为Q n+1=D，因此，可从次态卡诺图直接求出D触发器的激励函数： C、 自启动检查： 将多余状态111代入状态方程，求出次态为100，则电路的状态图如下图所示，该电路具有自启动能力。 D、逻辑图： 五、 采用MSI实现任意模值计数分频器 1、 采用集成计数器实现任意模值计数分频器 集成计数器可以加适当反馈电路后构成任意模值 计数器。 设计数器的最大计数值为N，若要得到一个模值为M(＜N)的计数器，则只要在N进制计数器的顺序计数过程中，设法使之跳过(N-M)个状态，只在M个状态中循环就可以了。通常MSI计数器都有清0，置数等多个控制端，因此实现模M计数器的基本方法有两种： 一种是反馈清0法(或称复位法)。 一种是反馈置数法(或称置数法)。 A、反馈清0法 这种方法的基本思想是：计数器从全0状态S0开始计数，计满M个状态后产生清0信号，使计数器恢复到初态S0，然后再重复上述过程。 具体做法又分两种情况： 1)、异步清0： 计数器在S0～SM-1共M个状态中工作，当计数器进入SM状态时，利用SM状态进行译码产生清0信号并反馈到异步清0端，使计数器立即返回S0状态。其示意图如图中虚线所示。由于是异步清0，只要SM状态一出现便立即被置成S0状态，因此SM状态只在极短的瞬间出现，通常称它为“过渡态”。所以在计数器的稳定状态循环中不包含SM状态。 2)、同步清0： 计数器在S0～SM-1共M个状态中工作，当计数器进入SM-1状态时，利用SM-1状态译码产生清0信号并反馈到同步清0端，要等下一拍时钟来到时，才完成清0动作，使计数器返回S0。可见，同步清0没有过渡状态，其示意图如图中实线所示。 B、反馈置数法 由于置数操作可以在任意状态下进行，它可以通过预置功能使计数器从某个预置状态Si开始计数，计满M个状态后产生置位信号，使计数器又进入预置状态Si，然后再重复上述过程。 对于同步预置的计数器，使置数(LD)有效的信号应从Si+M-1状态译出，等下一个CP到来时，才将预置数置入计数器，计数器在Si、Si+1、… Si+M-1共M个状态中循环，如图中实线所示； 对于异步预置的计数器，使置数(LD)有效的信号应从Si+M状态译出，当Si+M状态一出现，即置数信号一有效，立即就将预置数置入计数器，它不受CP控制， 所以Si+M状态只在极短的瞬间出现，稳定状态循环中不包含Si+M ，如图中虚线所示。 C、设计任意模值计数器的步骤： 1)、选择模M计数器的计数范围，确定初态和末态；