当前课程知识点:电工电子技术 > 10 触发器与时序逻辑电路 > 10.3 计数器 > 98-同步计数器
大家好
今天我们要讲的是同步计数器
首先我们来看什么是同步计数器
它是指计数器当中各个触发器都受同一个时钟
脉冲来控制
所以他们的状态的更新几乎是同步的
我们先来看同步二级的计数器
这里有一个三位二进制同步加法计数器的
电路图
我们先来一一看一下
三个JK触发器要同步
所以我们给它的时钟脉冲接一个输出
三个关键同步的级联
大家发现连接是不是有点恐怖
这就是同步计数器
好
我们来针对这样一个同步计数器进行分析
看它的功能
它的分析步骤是需要大家理解和掌握的
我们看第一步
先写出驱动方程
所谓驱动方程是各个触发器输入端的逻辑表达式
也就是各个触发器输入端的连接方式
J0,K0悬空
所以等于1 J1K1 大家看
就等于QQ0
J2K2
看等于Q0 Q1相与
这就是驱动方程
有了驱动方程
第二步我们要写状态方程
实际上是要把驱动方程代入触发器的特性方程
JK触发器的特性方程
大家可以通过状态表得到这样一个结果
QN加一是等于J与上Q非或上K非与上QN的
代入之后
我们就会得到这三个触发器输出的一个函数
看起来很恐怖
但实际上有了这样一个函数
分析状态转换表的时候就非常清楚
只要把每一个状态带进去就可以了
好
第三步我们来列写状态转换表
分析一下它的转换过程
当CB等于0的时候
那么Q0Q1Q2将会因为清零得到的是零
CB等于1
那么我们把Q0Q2Q1作为原状态
带入我们的状态方程当中就可以得到输出
这个时候实现的是001
迭代的时候
这里我就不再讲了
往里迭代
一次
大家发现等到第八个clock之后
从00回到00
所以这就是它的一个状态转换过程
那么完全可以通过前一状态带入我们的状态
方程当中
你就可以推算出后一状态的值
一一往里迭代
非常简单
然后第四步
看一下波形图
好
对于同步计数器波形图的分析
就会稍微复杂
每一个时序关系要一一推理
每一个得同时来分析
因为它的触发器的控制端还会与J0K0是
等于1的翻转
而J1K1还会与前面后面的相互相连
所以大家分析波形图的时候
其实照着我们第三步的状态转换表
就可以一一列写下来
好
我们看最后一步
根据波形图分析我们电路的功能
它实际上实现的是一个三位二进制
或者说一位八进制的加法计数器
我们来总结一下
同步计数器它的特点是电路比较复杂
但是它速度很快
来一个脉冲之后同时翻转
而且电路构成函数表达式
几乎可以根据结果直接写出来
可以用机器来设计
所以我们用的同步计数器工作比较多
好
我们看同步实际的计数器
大家一看
第二个很恐怖
同步十进制了
分析步骤其实跟我们前面讲的是一样的
第一步驱动方程
各控制端
接下来第二步状态方程
把驱动方程写入特性方程当中得到的各个
触发器的输出的函数表达式
第三步
通过刚才的状态方程得出状态转换表
每一个触发器的输出的前一状态带入到我们
触发器的状态方程当中
得到后一状态表达式
那么依次迭代
那么就可以完成这么一个循环过程
首先这是一个十进制
最后得到电路的功能
它是一个十进制的同步加法计数器
也可以说他是个十分频电路
好
我们来总结一下今天的内容
今天我们介绍了同步计数器
大家要理解同步的概念含义是指各触发器都受
同一时钟脉冲的控制
他们的状态更新几乎是同步的
所以同步计数器有这么样一个优点
速度快
还有同步计数器的分析方法
一定要注意那么几个步骤
先要写出驱动方程
在写状态方程
然后得到状态转换表
或者得到时序图
最后分析功能
所有的这种计数器的分析方法都是用的这种
方法
好了
今天的课就到这
下课
-1.1 电路的基本概念
-1.2 基尔霍夫定律
-1.3 电路的分析方法
--9-支路电流法
--10-节点电压法
--12-叠加原理
--14-电位的计算
-1 电路的基本定律与分析方法
-2.1 换路定则及初始值的确定
-2.2 RC电路的暂态过程
-2.3 一阶线性电路暂态分析的三要素法
-2.4 RL电路的暂态过程
-2.5 一阶电路的脉冲响应
-2 电路的暂态分析
-3.1 正弦交流电的基本概念
-3.2 单一参数的正弦交流电路
-3.3 简单正弦交流电路的分析
-3.4 电路的谐振
-3 交流电路
-4.1 三相电源
--36-三相电源
-4.2 三相电路中负载的连接
-4.3 三相电路的功率
-4.4 安全用电技术
-4 三相电路
-5.1 半导体基础知识
-5.2 半导体二极管
-5.3 稳压二极管
--44-稳压二极管
-5.4 半导体三极管
-5.5 场效应管
--46-场效应管
-5.6 光电器件
--47-光电器件
-5 常用半导体器件
-6.1 基本放大电路的组成及工作原理
-6.2 基本放大电路的分析
--54-图解法
-6.3 常用基本放大电路的类型及特点
--6 基本放大电路--6.3 常用基本放大电路的类型及特点
-6.4 实用放大电路
-6 基本放大电路
-7.1 集成运算放大器
-7.2 放大电路中的负反馈
--61-反馈的概念
-7.3 集成运算放大器的线性应用
--7 集成运算放大器及其应用--7.3 集成运放的线性应用
-7.4 集成运算放大器的非线性应用
-7.5 集成运算放大器的应用举例
--7 集成运算放大器及其应用--7.5 集成运放的应用举例
-7 集成运算放大器及其应用
-8.1 整流电路
-8.2 滤波电路
-8.3 稳压电路
-8 半导体直流稳压电源
-9.1 数字电路概述
-9.2 逻辑代数与逻辑函数
--79-逻辑代数
-9.3 逻辑门电路
-9.4 组合逻辑电路的分析与设计
-9.5 常用的组合逻辑模块
--87-加法器
--88-编码器
--89-译码器
--90-显示译码器
-9.6 设计应用举例
-9 门电路与组合逻辑电路
-10.1 双稳态触发器
--93-RS触发器
-10.2 寄存器
-10.3 计数器
--97-异步计数器
--98-同步计数器
-10.4 中规模集成计数器组件及其应用
--10 触发器与时序逻辑电路--10.4 中规模集成计数器组件及其应用
-10 触发器与时序逻辑电路