內容簡介
在本次課中,我們將介紹計數器的概念及其實際電路。
本次授課內容為課本p130-135。
教學組織
1. 二進位制計數器
二進位制計數器是指計數長度為2n的計數器,n是計數器電路中觸發器的個數。
非同步二進位制加法計數器的電路如下圖所示。
分析步驟如下:
(1)寫相關方程式:
時鐘方程:
驅動方程:
(2)求各個觸發器的狀態方程。jk觸發器特性方程為:
將對應驅動方程式分別代入特性方程式,進行化簡變換可得狀態方程:
(3)求出對應狀態值。列狀態表如下表所示。畫狀態圖和時序圖如圖(a) (b)所示。
狀態表(4)歸納分析結果,確定該時序電路的邏輯功能。
由時鐘方程可知該電路是非同步時序電路。
從狀態圖可知隨著cp脈衝的遞增,觸發器輸出q2q1q0值是遞增的,經過8個cp脈衝完成乙個迴圈過程。
綜上所述,此電路是非同步3位二進位制(或1位八進位制)加法計數器。
2.十進位制計數器
十進位制計數器是指計數長度為10的計數器。從觸發器翻轉時序不同可分為非同步十進位制計數器和同步十進位制計數器。
根據時序邏輯電路的分析步驟,對下圖所示同步十進位制加法計數器的電路圖分析如下:
(1)各個觸發器的cp都相同,所以是同步時序電路。
(2)寫出各觸發器的驅動方程:
(3)寫出觸發器特徵方程:
jk觸發器的特徵方程是:
將驅動方程代入,得到:
輸出方程:
(4)列出狀態轉換真值表。
同步十進位制加法計數器真值表
(5)畫出狀態轉換圖,如下圖1所示。
(6)畫出時序圖,如下圖2所示。
(7)功能描述:由狀態圖或時序圖可知,該電路是乙個同步十進位制加法計數器。
師生活動
初始上課時,初略回顧上一課內容,向學生提問,以幫助理解上一課的重點與難點。
重點、思考題及習題
1. 重點:計數器的特點
習題見p152~153: 5.14
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