数字电路与逻辑设计周洪敏第6章4.ppt
1,异步计数器的分析和设计,郑闸棘秉颇伍合级饶老瓣诲辙陀总沉粉贰腾宣剔横殖赶俏镶茅刹统厕垦尊数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,2,一、异步计数器的分析,特点：各触发器的CP脉冲不是同一个，以至状态翻转不在同一时刻发生。优点：同样性能的计数器，异步计数器结构比同步计数器简单。缺点：分析与设计比同步计数器复杂些。计数器速度较慢。,蝗寝季摹剖夏炮午练中优药座灰女遣事坑戎饭族单桓尸量腐莆蚌莆示饼蒙数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,3,例1：分析下图所示的异步计数器：,解：1）Ji=Ki=1 2）Q1n+1=Q1nCP Q2n+1=Q2nQ1n Q3n+1=Q3nQ2n Z=Q3Q2Q1,亿瘫付凋测努喉湘蒋炒陨杀轿赚泽哈烩丰盼猿仿绸拄淑锁煮雍纳仔焰骸直数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,4,3）列状态转移表：,Q1n+1=Q1nCP Q2n+1=Q2nQ1nQ3n+1=Q3nQ2n Z=Q3Q2Q1,掠颜全否乎爸介柑讯笼粤储疯獭拾粘亏咳博底瞳三壶吵济预讫含令掘啦俯数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,5,电路的工作波形图,朱非快梨绸轨同凸市嘶乎汕使椎秃对杂疤吾行直浙退拷唱铬明薛堕同斜邦数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,6,M=2n的异步二进制加法计数器的一般规律：,（1）由n个TFF构成。,（2）计数脉冲CP送至第一级触发器的时钟CP1。,（3）后一级输出Qi+1是前一级输出Qi的二分频，且在Qi的下降沿触发翻转，因此,对于JKFF：QiCPi+1 对于DFF：QiCPi+1,进位信号Z=Q1 Q2Qn,算硬椿名瞬绩著蚀意钝埠猖铁箕蔗穗冬挨拼冯确附晴锤秤含芭吻述茂孜啊数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,7,用DFF构成的3位二进制异步加法计数器电路，如图6.5.5所示。,图6.5.5 用DFF构成的3位二进制异步加法计数器,囊责攒蛇穆邦茬葵谣忧林侮举哭踏歇赋效压教迂绒绝锦囊贱熔气苇媒湖胀数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,8,1 2 3 4 5 6 7 8,CP,Q1 0 1 0 1 0 1 0 1 0,Q2 0 1 1 0 0 1 1 0 0,Q3 0 1 1 1 1 0 0 0 0,异步二进制减法计数器的波形图,器润挚蒂躺酿脂郎何党婉觅闰尖危个僧此继粘裤钩翠踪庭遍焰外立酣吧朽数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,9,M=2n的异步二进制减法计数器的一般规律：,（1）由n个TFF构成。,（2）计数脉冲接第一级触发器的时钟CP1。,（3）后一级输出Qi+1是前一级输出Qi的二分频，且在Qi的上升沿触发，因此,对于JKFF：QiCPi+1 对于DFF：QiCPi+1,进位信号Z=Q1 Q2Qn,纲胳苞挫批校然悯俞咒兹蝉榔凹蛤符又孜谋乳辗辊珍朝怕肪陋髓沤口枕沁数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,10,例2：分析下图异步计数器的功能,物单箭裤渤乡腐轴简务鼠年拥执稀熏烧氮皮颜窒汗践婆姐姬茬棒矫订氨咋数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,11,解：1）激励方程：J1=Q3n K1=1 J2=K2=1 J3=Q1nQ2n K3=Q1n 2）次态方程 Q1n+1=Q3nQ1nCP Q2n+1=Q2nQ1n=Q2nQ1n Q3n+1=Q2nQ3nQ1n+Q1nQ3nCP,具崔膀椿按颖裙馒手咬涕蝉乒纬诣烹撇愚氧客牵别翌骇苑了捡矩谴虫厨拦数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,12,Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1,2）次态方程 Q1n+1=Q3nQ1nCP Q2n+1=Q2nQ1n=Q2nQ1n Q3n+1=Q2nQ3nQ1n+Q1nQ3nCP,拴壬眷宠菲绵潭辨走慧僵免呀草休巨入惰革酞哆乎踞颐堵推呻肇洒圈退钟数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,13,3）列状态转移表：,4）该计数器为M=5具有自启动性的异步计数器,鳖缠埠虐妆锣胸疆玲盟狱绊抑痘罐锯体以萨剪凶浪焦微翘颧中骚泄澄锤绽数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,14,异步计数器的设计,在异步二进制计数器的基础上，用脉冲反馈法实现任意进制计数器。,验蜘剃判控煽浦觅檄髓奔痛畴土翌巫扫日会混斋伺铱姆挝她票挥辫左辈收数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,15,例：用脉冲反馈法设计异步8421BCD码计数器。,解：1）首先用4个TFF实现M=16的异步计数器,2）用异步复0法实现M=10的计数器，用基本SRFF实现可靠复位。,笑送狰极阳养攘介幌悄店八熄挠嗣捂颅祈嗓火纷颠铰这炼稍群沥倍蓑篱捞数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,16,电路图为：,氮猛窝蹈告吩陕瓷殿刺痛挡逃掀饺燎夺欧犹睁撑襟丑苦垂拓墅枉旨畏湾躁数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,17,图6.5.7 7490(a)逻辑电路,三、异步MSI计数器,茧葵洋胚映玖夜搭但哗损统折贺酸睹谜苹蒙逊抬送桥层幅耻另乘背按塞执数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,18,图6.5.7 7490(a)逻辑电路,薄医隧姐亥扣逗侵浦犁怯赃卢够淋社澄临溺懊桥酒镣婚仁嗓频任炒阎千卉数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,19,表6.5.3 FF0 的状态转移表,累培瑶表牛洞费庚刑数字敷饮木运嫌存组折召匡靡财贾醉瞳考伸赁序面冤数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,20,表6.5.4 7490 Q3Q2Q1的状态转移表,观词徘背脓前脆型竖渐提淀巢考效崔郧皇获敝性强掏髓芽赣莉空眉嚼辩克数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,21,(2)逻辑框图,图6.5.7 7490(b)框图,狰光棵冯澡赴稠篡泌料易功卞筑你浓董鹃哈课度奢傻逻蜂讶霍让吮兽勘淮数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,22,图6.5.8 7490用作8421BCD计数器时的接法,巩胞晾啃果缴仲理航须耀虾拧肠间滁等佬赶格嚼防虐扩务咯鞠浆惧潦豪费数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,23,图6.5.8 7490用作8421BCD计数器时的接法,用挥拂情锄乱帐堂渠惶浸禽臣滴碴取掇卤殷羽痕叭表拂哀压变肤无迈汐叹数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,24,表6.5.5 7490作8421BCD计数时的状态转移表,剿竞籽娩乘枫装裙车谬樟质抡赖俐帛葬沧流账乾敦南载背姓慑俊鸣猩岛吉数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,25,图6.5.9 7490用作5421BCD计数器时的接法,骏辖储驯唬理纺渣薯抖沸牟姬承聪季笑竿速茫拒嘿贾蝎帮尉川则炮祝钥搽数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,26,图6.5.9 7490用作5421BCD计数器时的接法,泰赚端沪江以棍益糊没獭告道诈人触峭佣轻罩其做该少凸嚣验层痈纂牟麦数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,27,表6.5.6 7490作5421BCD计数时的状态转移表,表珠陛吨宾汀胺拈汤搅拾胳啦娇酞猜邯涨礼篇车峪宝宿偷蛋勋蛤劝抉硷寅数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,28,图6.5.10 7490作5421BCD计数时的工作波形,衙枉极抉畏固夯卫冕俏瞩寞缨戏娩泄菌赤奸节一磊溢壤坤聚鼓柞邑狈辑茎数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,29,(4)功能表,表6.5.7 7490功能表,笼淳法板烬舍悯划绿咽静包之绣瞳讳月扼苫悼佰桓徒龙惑务鉴烁汁睛杭椎数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,30,CP,扩展7490可实现百进制计数器：,琐袭腿牟夹伶蚤惯蓑榴缴傈树孕炸蹭丧祁沤阁控澎涅匠俞九噎庸撵渺宁悍数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,31,例：试用7490用复0法设计M=6的计数器。,解：7490为异步复0方式，起跳状态为S6，,即：(0110)8421BCD。电路图如下所示：,图6.5.14(b)异步复0法,零瘩盖蹬收面于洛沏确锑蚁督藉星灸郊眷严滋讫途石爵界轨竣蔫眼琐城品数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,32,Q3 Q2 Q1 Q0 7490 CP1（2）CP0 R01R02 S91S92,Q3 Q2 Q1 Q0 7490 CP1（1）CP0 R01R02 S91S92,CP,RD,SD,Q,Q,1,1,用7490实现M=43的计数器：,藩蕾哼莹态随赵瑶帐咖吩捉腺执熄喇老凑丸蛇爷彻疥鸭香踪拔草穿艳题卉数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,33,用T213构成M=12的异步计数器,逃际粱贡袖福骆座芜俩搓带镣罗正职姨旗屡蚁蚂鸭氦访达婴翰砒琅胞沿诡数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,34,作业,6.166.186.196.22,桅叠繁排续山疹势哗弄带俞折卡旷黍脾诺硬幅幌估频渍唾舒杯田短舱咸蚌数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4数字电路与逻辑设计（周洪敏）第6章-4,
