南邮数电第5章-4异步计数器的分析和设计.ppt

1,异步计数器的分析和设计,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。,3,例1：分析下图所示的异步计数器：,4,解：1）Ji=Ki=1 2）Q1n+1=Q1nCP Q2n+1=Q2nQ1n Q3n+1=Q3nQ2n Z=Q3Q2Q1,5,3）列状态转移表：,6,电路的工作波形图,7,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）计数脉冲接第一级触发器的时钟CP0。,（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，因此,对于JKFF：QiCPi+1 对于DFF：QiCPi+1,进位信号Z=Q1 Q2Qn,8,用DFF构成的3位二进制异步加法计数器电路，如图所示。,图6.5.5 用DFF构成的3位二进制异步加法计数器,9,1 2 3 4 5 6 7 8,CP,Q0 0 1 0 1 0 1 0 1 0,Q1 0 1 1 0 0 1 1 0 0,Q2 0 1 1 1 1 0 0 0 0,异步二进制减法计数器的波形图,10,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,11,例2：分析下图异步计数器的功能,12,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,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,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。,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。,16,电路图为：,17,用T213构成M=12的异步计数器,