数电期末笔记

article/2025/9/15 15:35:33

🥝计数器分类

🍇按触发器动作分类

1.同步计数器
2.异步计数器

🍍同步计数器特点

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🍇按编码数值增减分类

1.递增计数器
2.递减计数器
3.可逆计数器

🥝重要概念

模：计数器运行时，从某一状态开始，依次遍历不同的各个状态后完成一次循环，所经历的状态总数称为模
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🍇例题

经历了六个不同的状态，所以模为6
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🥝计数器设计

🍇注意：

计数器中需要一个置零端：RS，接在每一个计数器的R接口上
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2.如何确定需要几个触发器：我们可以先确定电路中需要几个状态，比如需要3种状态的时候，就需要两位2进制位进行表示，而一个触发器可以表示一个二进制位，所以3种状态用两个触发器进行表示即可

🍇例题1

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和时序逻辑电路的设计思路类似

🍍1.根据功能画出状态转换真值表（或者是转换图）

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🍍2.结合卡诺氏图，根据次态为1时推出公式

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🍍3.根据所选择的触发器特性方程，得出触发器的各个输入，画图

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🍍4.检查自启动

肯定可以自启动，因为用三个触发器能表示8个状态，而所设计的器件就是一个8进制计数器，所以肯定能满足自启动

🍇例题2

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同理就不说了

🍍检测自启动时

一直有一个无关项01，可以直接将01代入状态方程中，看转换出来的状态在不在三种状态之中

🥝计数器分析

🍇例题

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🍍1.写表达式

🍅先写输出y

此题没有输出

🍅再写驱动方程

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🍅最后根绝驱动方程，带入触发器特征方程，写状态方程

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🍍根据q，画出q的状态表（下图不太完善，应该再在右边加一个q）

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🍍画状态转移图和波形图（略）

所以是一个5进制计数器

🥝计数器芯片

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🍇接口含义

1.d0——d3是数据端
2.q0——q3是输出端
3.计数器记录的就是cp端口的脉冲数量
4.两个ct端口称为控制端，高电平有效，如果相与=0的话表示不工作，输出端保持不变
5.co称为进位端
6.cr称为清零端
7.LD置数端，放置的是d0——d3的数据
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🍇需掌握的方法

🍇同步置数方法

🍅步骤：

1.两个控制端接1
2.cr接1，使清零端不工作
3.使d0——d3接地
4.将转换为n进制中的n减去1，即n-1用二进制的方法表示在q1——q3上（比如十进制的话，就是1001）
然后再把为1的值接入一个与非门后，连接到LD

🍅原理

首先，输入应该是0000（q3——q1），每次cp进行脉冲时，q3——q1+1，变为0001，与非过后LD依然为1，不工作，知道q3——q0=1001，即=9时，与非过后LD=0，置数端工作进行置数，但是置数是同步的，所以不会立即置数，而是要等到下一次时钟脉冲到来时才会置数，即变成0000
所以此器件每10个状态置数1次，所以可以实现十进制计数器功能
同步的意思是：十个状态都是稳定的
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注意：数据端并不全是0000 ，做题时记得相应改变输出端

🍇进位输出置最小数法

和同步置数是一样的，进位端为1的话表示的意思就是Q0——Q1全部为1，然后加一个与非到LD
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🍅步骤

1.置使能端为1
2.置CR为1
3.将进位端CO的输出加一个与非门连到LD
4.将D0——D3（置数）设置为1111-（n-1）

🍅原理

开始的时候Q0——Q3是0110，到1111刚好经历了10种状态，1111过后再遇到脉冲就进1位，即co=1，所以LD=0，此时置数端工作，使Q0——Q3变为0110

🍇异步清零法

为什么叫异步：因为当CR=0时，无论其他端口是什么都会被清零

🍅步骤

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🍅原理

异步：假如取0——9的话，即参与与非运算的是1001（9），这时当输出为9的时候，CR清零端为0，开始工作，由于是异步的，所以当CR为0的一瞬间所有的输出都变成了0，所以这时计数器就只有8个状态，即0——8，所以计数器是不稳定的，所以最后一个状态不会取到，只会取到1001那个状态就返回0000
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