【正文】 計(jì)數(shù)器不僅能用于統(tǒng)計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù) ， 還常用于分頻 、 定時(shí) 、 產(chǎn)生節(jié)拍脈沖等 。 可見(jiàn) ， 如果電路進(jìn)入無(wú)效狀態(tài) 111時(shí) ， 在 CP脈沖作用下可進(jìn)入有效狀態(tài) 000。本例選用下降沿觸發(fā)的 JK觸發(fā)器。 根據(jù)驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程，畫出邏輯圖 。 觀察上圖 可知， S2和 S3是等價(jià)狀態(tài)，所以將 S2和 S3合并，并用 S2表示，得簡(jiǎn)化狀態(tài)圖 : （ 2）根據(jù)題意可畫出 原始狀態(tài)圖： S0S1S2S3X/YS0/00/00/01/01/01/11/10/0S2SS10X/YS0/00/01/01/00/01/1 （ 4） 狀態(tài)分配 。 （ 7）檢查能否自啟動(dòng) 可見(jiàn)，如果電路進(jìn)入無(wú)效狀態(tài) 10 1 111時(shí)，在 CP脈沖作用下，分別進(jìn)入有效狀態(tài) 0 0 000。該狀態(tài)圖不須化簡(jiǎn)。 （ 2） 狀態(tài)化簡(jiǎn) 。 D0、 D D2和 D3是并行輸入端 。 當(dāng) S=0時(shí) ， D0=Q D1=Q D2=Q D3=DSL， 實(shí)現(xiàn)左移操作 。 1． 單向移位寄存器 （ 1） 右移寄存器 （ D觸發(fā)器組成的 4位右移寄存器 ） 右移寄存器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 左邊觸發(fā)器的輸出端接右鄰觸發(fā)器的輸入端 。 其中 74161與 G1構(gòu)成了一個(gè)模 5計(jì)數(shù)器 。 解： 因?yàn)?N＝ 48， 而 74160為模 10計(jì)數(shù)器 ， 所以要用兩片 74160構(gòu)成此計(jì)數(shù)器 。 QDR∧ETEP74163DRCO33QD211QL010QDCPD D1計(jì)數(shù)脈沖2amp。 1．計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián) 3Q2QETCP0D1D2D3DRCO1Q0Q7 4 1 6 1 (1 )∧EPR D DLD13 D D3DCPQ Q0∧0RCO7 4 1 6 1 (2 )L21ETQDQR 2DEP111計(jì)數(shù)脈沖清零脈沖013 2Q Q Q Q457 6Q Q Q Q（ 2） 異步級(jí)聯(lián) 例：用兩片 74191采用異步級(jí)聯(lián)方式構(gòu)成 8位二進(jìn)制異步可逆計(jì)數(shù)器 。 RQC1 C1RQ∧C11KCPR1K1J1J∧1J1J∧1KQ1KRC1Q∧amp。 ） CP1=Q0 （ 當(dāng) FF0的 Q0由 1→ 0時(shí) ， Q1才可能改變狀態(tài) 。 可見(jiàn) ， 該計(jì)數(shù)器能夠自啟動(dòng) 。amp。 ? 74161具有以下功能： ③ 計(jì)數(shù) 。RC1∧1J 1Kamp。RC1∧1J 1Kamp。amp。 ? （ 3） 二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器 當(dāng)控制信號(hào) X=1時(shí) ， FF1～ FF3中的各 J、 K端分別與低位各觸發(fā)器的 Q端相連 ， 作加法計(jì)數(shù) 。計(jì)數(shù)脈沖RQamp。 C1 CPFF 31D∧Q3計(jì)數(shù)脈沖QRQ31D22FF∧C1R2Q1D11FF∧C1R1Q1D00FF∧C1R0Q清零脈沖CR二進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)器的 時(shí)序波形圖和狀態(tài)圖。 一、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 1．二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器 （ 1） 二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器 （ 4位 ） 工作原理： 4個(gè) JK觸發(fā)器都接成 T’觸發(fā)器。 ） ② 輸出方程： ③ 各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程： （ 3）作狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。 00 01100/00/00/11/11/01/01Q0QXCPZ（ 6） 邏輯功能分析： 當(dāng) X=1時(shí) ， 按照減 1規(guī)律從 10→ 01→ 00→ 10循環(huán)變化 ， 并每當(dāng)轉(zhuǎn)換為 00狀態(tài) （ 最小數(shù) ） 時(shí) ， 輸出 Z=1。 時(shí)序邏輯電路的一般分析方法 二、同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例 例 ： 試分析圖 。 ? 時(shí)序電路的特點(diǎn)： （ 1） 含有具有記憶元件 （ 最常用的是觸發(fā)器 ） 。 2． 將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)觸發(fā)器的特性方程 ， 求得時(shí)序邏輯電路的狀態(tài)方程 。 將 X=0與 X=1的狀態(tài)圖合并 起來(lái)得完整的狀態(tài)圖。 ） 三 、 異步時(shí)序邏輯電路的分析舉例 例 ： 試分析圖 該電路為異步時(shí)序邏輯電路 。 （ 1） 按計(jì)數(shù)進(jìn)制可分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 。 工作原理 ： D觸發(fā)器也都接成 T’觸發(fā)器 。 1KR3FFC1Q1JRFFQC1 C12FF∧C1CP1RQ Q0amp。 FF2：當(dāng) Q0Q1=1時(shí) ， 來(lái)一個(gè) CP， 向相反的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次 。amp。 amp。 amp。 amp。 當(dāng) N=2n時(shí) ， 就是前面討論的 n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器； 當(dāng) N≠2n時(shí) ， 為非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 。 設(shè)初態(tài)為 Q3Q2Q1Q0=0000， 代入次態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算 ， 得狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如表 。 23 1 0Q Q00001000010000110001 00101001 0101011001111010 10111101110011111110有效循環(huán)2． 8421BCD碼異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 CP2=Q1 （ 當(dāng) FF1的 Q1由 1→ 0時(shí) ， Q2才可能改變狀態(tài) 。 3．集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器舉例 （ 1） 8421BCD碼同步加法計(jì)數(shù)器 74160 3Q2QETCP0D1D2D3DRCO1Q0Q7416041 2 3 5 6 71516CP D0D1D2 GNDQ3Q2Q1V c c741608910111214 13R D3DDLEPETQ 0RCO∧EPR D DL（ 2） 二 —五 —十進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器 74290 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端為 CP1， 輸出端為 Q0； 五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端為 CP2， 輸出端為 Q Q Q3。 ② 異步置數(shù) （ 置 9） 。 QDQ1∧0741 6 0Q32Q3DETQ10Q211CPL D31DQEPQ計(jì)數(shù)脈沖RCO20DRDamp。 例：用集成計(jì)數(shù)器 74160和與非門組成的 7進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 例 某石英晶體振蕩器輸出脈沖信號(hào)的頻率為 32768Hz， 用74161組成分頻器 ， 將其分頻為頻率為 1Hz的脈沖信號(hào) 。 D0～ D3是并行數(shù)據(jù)輸入端 ， CP為時(shí)鐘脈沖端 。 CPQ0Q1Q21 2 3 4 5 6 7 8 93QID 1 1 10（ 2）左移寄存器 2 ．雙向移位寄存器 將右移寄存器和左移寄存器組合起來(lái) ， 并引入一控制端 S便構(gòu)成既可左移又可右移的雙向移位寄存器 ?！腃1R01DQ≥1111Q Q1302CPCR串行輸入SLD（左移）串行輸入DSR（右移）串行輸出DOR（右移）串行輸出DOL（左移）移位控制SS= 1： 右移S= 0： 左移并 行 輸 出三、集成移位寄存器 74194 74194為四位雙向移位寄存器 。 QD 1SR01 3SQ∧ QSSLD74194DR D DCPQ02D1 D 32010清零Q10000001200000 300111Q1100011111101111 同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法 一、同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法 1． 同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟 （ 3） 狀態(tài)分配 ， 又稱狀態(tài)編碼 。 （ 7） 檢查電路能否自啟動(dòng) 。 Q Q1 0n n2Qn1000 01 11 10001 010 100 011000 根據(jù)次態(tài)卡諾圖和 JK觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表可得各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)卡諾圖： Qn