1、1,第六章复习,2,计数器的分析,同步、异步分析步骤：由电路触发器激励函数(公式和图解）状态转移表分析模长和自启动性。用图解法，注意高低位顺序，一般数码越高位权越高：Q3Q0 移存型计数器属于同步计数器，只要求出第一级触发器的次态方程和初始状态，就可以写出状态转移表。,3,计数器的设计,同步计数器的设计：状态转移表激励函数和输出函数(自启动性检查)电路图。 异步计数器的设计：采用脉冲反馈法。反馈电路加基本SRFF，使电路可靠复位。 移存型计数器的设计：列状态转移表必须满足移存规律，主要求解第一级触发器的激励函数。常用移存型计数器：环形和扭环形。,4,同步二进制加法计数器的规律,b. TFF形式
2、,a. CP1=CP2=CPn=CP,c. T1=1，,d.,5,同步二进制减法计数器的规律,b. TFF形式,a. CP1=CP2=CPn=CP,c. T1=1，,d.,6,异步二进制加法计数器的规律：,（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,7,异步二进制减法计数器的规律：,（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
3、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 Q2 Qn,8,MSI同步计数器,741614位二进制加法计数器。 741634位二进制加法计数器，CR：同步清0。 74160十进制8421BCD加法计数器，引脚功能与74161相同，只是Qcc=1001时为1,9,MSI移位寄存器,74194四位串入、并入串出、并出双向移位寄存器。 74195四位右移移存器 74165串入、并出串出8位右移移存器,10,级联扩展,74161、74163、74160可同步级联也可异步级联，级联后模长分别为：M=256，M=256，M=100。74194级联
4、可实现8位双向移存器,11,MSI实现任意进制计数器,反馈法：异步清0法和同步置数法。注意：用LD端置全1（置最大数法）时，注意自启动性。任意进制计数器的进位信号/分频输出可以很方便的从反馈门输出端（CR,LD）直接引出。,12,M1 CP1,M2 CP2,M1 CP1,M2 CP2,1,进位,进位,M=M1*M2,M为M1和M2的最小公倍数,进位,进位,几种级联方式：,13,序列码发生器,已知序列发生器：移存型和计数型。 已知序列长度发生器：用最长线性序列加反馈的设计方法。D1= f 起跳状态+QnQn-1Q1m序列反馈函数记住n=5。,14,五、顺序脉冲发生器 六、时序电路的分析和同步时序
5、电路的设计,15,6.2 试作出101序列检测器的状态图。该同步电路有一根输入线X，一根输出线Z，对应于输入序列101的最后一个“1”，输出Z=1，其余情况下输出为“0”。,(1) 101序列可以重叠，例如：,(2) 101序列不可以重叠，例如：,X：010101101 Z：000101001,X：0101011010 Z：0001000010,16,(1) 解： 输入变量为X、输出变量为Z；,题6.2(1)的示意图,17,题6.2(1) 的原始状态转移图,0/0,1/0,0/0,11,100,18,(2) 解： 输入变量为X、输出变量为Z；,题6.2(2)的示意图,19,题6.2(2) 的原
6、始状态转移图,0/0,1/0,0/0,11,100,20,例1 试给出一个自动售饮料机的原始状态转移图。它的投币口每次只能投入一枚五角或一元的硬币。投入一元五角硬币后机器自动给出一杯饮料，投入两元（两枚一元）硬币后，在给出饮料的同时找回一枚五角的硬币。,解：输入变量为A、B，输出变量为Y、Z；,取投币信号为输入变量，用A、B表示，给出饮料信号和找钱信号为输出变量，用Y、Z 表示。,21,变量定义： A：表示投入一枚一元硬币。 B：表示投入一枚五角硬币。 Y：表示给出饮料。 Z：表示找回一枚五角硬币。,状态定义： S0:初始状态。 S1:收到五角硬币。 S2:收到一元硬币。 S3:收到一元五角硬
7、币。并入S0状态。,22,例1 的原始状态转移图,00/00,00/00,10/00,10/10,00/00,10/11,23,6.3 对下列原始状态转移表进行简化。,表 习题6.3-(1),24,进行顺序比较，作隐含表,解： 作状态对图,(a),(b),25,进行关联比较,(c),作最简状态转移表,a.列出所有的等价对。,b.列出最大等价类。,c.进行状态合并，并列出最简状态表。,BC 、AD,将BC合并为状态b，AD合并为a，则,BC 、AD,26,习题6.3-(1)的最简状态转移表,27,图 P 6.8,6.8分析图P6.8电路，画出其全状态转移图并说明能否自启动。,28,解：1）该电路
8、为异步时序电路，无输入控制信号，属于Moore型， 其激励方程为：J1=1,K1=Q2nJ2=Q3n, K2=1J3=1, K3=Q2n 次态方程为：Q1n+1=Q1n+Q2nQ1nCP,Q2n+1=Q3nQ2nCP,Q3n+1=Q3n+Q2nQ3nQ1,29,次态方程卡诺图,Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1,30,状态转移表,31,图P6.8的状态转移图,逻辑功能：该电路是一个M=5的具有自启动性的异步计数器,32,6.13 用四个DFF设计以下电路： （1）异步二进制减法计数器。 （2）在（1）的基础上用复“0”法构成M=13的异步计数器。 解（1）,33,反馈状态为0011，此状态为过
9、渡态，在状态编码表中该状态不出现,注意：需将Q4Q3也送入与非门,34,6.17 写出图P6.17电路的状态转移表及模长M=?,题 P6.17,35,由状态转移表知，模长M=8，且具备自启动性。,36,题 P6.17 状态转移表,37,6.18 试分析图6.18能实现M=?的分频。,解：74161（1）的Q3接至74161（2）的CP，两74161为异步级联，反馈状态为（4C）H=76，又利用异步清0端，所以M=76。,38,6.19 试用74161设计循环顺序为0,1,2,3,4,5, 10,11,12,13,14,15,0,1的模长为12的计数电路。,解： 思路：当计数计到5时，让其置数为
10、10。反馈状态为0101。,39,6.20 试用74161设计能按8421BCD译码显示的059计数的60分频电路。,解：思路：先将两片74161分别接成M=10和M=6的形式，再让两者级联，实现M=610=60。,40,6.22 试分析图P6.22(b)计数器的分频比为多少？,图P6.22(b),41,解：两片74161都处于计数状态 ( P=T=1 ) ，第1片74161的预置数为 ( 1001)2 ，第2片74161的预置数为 ( 0111)2 ，都使用置最小数法实现任意进制计数器。,对第1片74161：M1 = N1-9，M1 = 7,对第2片74161：M2 = N2-7，M2 =
11、9,两片74161采用异步级联方式，所以总模值M为,M = M1 M2 = 79 = 63,即：fCP : fZ = 63:1,42,6.35 用DFF设计移存型序列信号发生器，要求产生的序列信号为,(1)11110000；,解： 求触发器的级数,得 n = 3 。,列状态转移表,M=8，由,43,取n=4，列状态转移表及相应D1的值。,44,M=8,45,求激励函数D1,D1,46,画电路图,题 6.35 图,47,6.40 写出图P6.40中74161输出端的状态编码表及74151输出端产生的序列信号。,题 P6.40,48,解：74161采用复0法，实现模M=10的计数器，其状态转移表如下所示：,74151输出端产生的序列信号为：,1111000110，,49,
