1、异步计数器
1、异步二进制加法器
1、原理
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同步:在CLK到来时判断以往的状态是否需要翻转
异步:判断低位是否有进位来判断是否需要翻转
2、电路-下降沿触发
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使用3个 下降沿 触发的T触发器构成异步计数器
CLK 0 的下降沿导致FF 0 翻转,若初始状态为000时,需要翻转两次,Q 0 才会产生下降沿,从而CLK i 的翻转频率逐级除以2
3、电路-上升沿触发
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使用 上升沿 触发的T触发器构成加法计数器
因为初始状态为000,并且每个触发器是二进位,所以需要将Q’端接到CLK,使用Q’端的上升沿进行触发
2、异步二进制减法计数器
1、原理
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2、电路-下降沿触发
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3、电路-上升沿触发
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2.5、加减法电路连接规律总结
而上升沿Q端和下降沿Q’端就是减法计数器
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连接Q还是Q’和上升沿和下降沿是可以两两组合的因素
但 连接Q时,Q是降序 Q’是升序;而 连接Q’时 ,Q’是降序 Q是升序
连接Q时,Q是升序 Q’是降序; 连接Q’时 ,Q’是升序 Q是降序
3、异步十进制加法计数器
1、状态
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2、电路
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分成2部分进行分析:
二进制加法电路:该JK触发器相当于T触发器,因为此时J=K=1。
每来一个CLK就进行翻转,相当于一个两位加法器
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3、74LS290
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4、异步计数器特点
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竞争冒险原因:因为异步,多个触发器先后进行状态改变,有延迟,例如001变为010状态,在FF0从1变为0时,FF1还处于0,此刻就会出现000状态。
由于延迟的关系,不会出现011的瞬时状态,该状态表示FF1先从0变成1,而FF0却还未改变。对于异步计数器而言,下一级FF i 的改变一定伴随着低一级FF i-1 的改变,并且时间上在低一级之后。
2、移位寄存器型计数器
1、一般结构
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2、环形计数器
1、电路
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2、状态图
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初始状态为
-
0000:移位过程中状态始终为0000 -
0001:4进制,有4个电路状态 -
0011:4进制,有4个电路状态 -
1111:移位过程中状态始终为1111 -
1010:2进制,有2个电路状态 -
1110:4进制,有4个电路状态
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通常都要求电路能够自启动,所以需要修改电路
3、非启动->自启动
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4、特点
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3、扭环形计数器
1、电路
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3、状态图
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同样是8个状态都能自循环,为什么右边就是无效循环呢??
非自启-自启动
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自启动状态图
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4、对比
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