寄存器、移位寄存器、计数器ppt课件.ppt

若干典型的时序逻辑集成电路
寄存器和移位寄存器
计数器
计数器的分类
按脉冲输入方式,分为同步和异步计数器;
按进位体制,分为二进制、十进制和任意进制计数器;
按逻辑功能,分为加法、减法和可逆计数器。
计数器的逻辑功能
计数器的基本功能是对输入时钟脉冲进行计数。它也可用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列及进行数字运算等等。
计数器
计数器-- Counter
同步计数器
异步计数器
加计数器
减计数器
可逆计数器
二进制计数器
非二进制计数器
十进制计数器
任意进制计数器
加计数器
减计数器
可逆计数器
二进制计数器
非二进制计数器
十进制计数器
任意进制计数器
一、二进制计数器
1、 4位二进制同步加计数器
FF
0
1
D
C1
CE
Q
0
CP
=
FF
1
1
D
C1
Q
1
=
FF
2
1
D
C1
Q
2
=
FF
3
1
D
C1
Q
3
=
&
&
&
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
1
1
计数器状态数:M=2n
,n –状态编码位数
计数脉冲
计数使能
输出状态
FF
0
1
D
C1
CE
Q
0
CP
=
FF
1
1
D
C1
Q
1
=
FF
2
1
D
C1
Q
2
=
FF
3
1
D
C1
Q
3
=
&
&
&
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
1
1
(1)工作原理
T
0
=
CE
T
1
=
Q
0
·
CE
T
2
=
Q
1
Q
0
·
CE
T
3
=
Q
2
Q
1
Q
0
·
CE
4个D触发器和外围同或门构成了4个T触发器
T触发器特点:
T=0,状态保持;
T=1,状态计数;
做出状态转换表
由T触发器的功能知:
FF0:每来一个CP ,Q0向相反的状
态翻转一次。
FF1:当Q0 = 1时,来一个CP , Q1
向相反的状态翻转一次。
FF2:当Q0Q1 = 1时, 来一个CP ,
Q2 向相反的状态翻转一次。
FF3:当Q0Q1Q2=1时, 来一个CP ,
Q3 向相反的状态翻转一次。
T
0
=
CE
T
1
=
Q
0
·
CE
T
2
=
Q
1
Q
0
·
CE
T
3
=
Q
2
Q
1
Q
0
·
CE
CE=0,
保持不变;
CE=1,
计数
Q0n+1 = Q0n
Q1n+1 = Q1n
Q2n+1 = Q2n
Q3n+1 = Q3n
做出状态转换图
共有16个状态,每来1个CP脉冲,状态会改变一次( 二进制编码加 1),来16个CP脉冲,状态回到初态。由此不断循环.
同步四位二进制加法计数器,共有16个状态,或称为16进制计数器-- 模16计数器(M=16)。
(2) 逻辑功能分析
0000
0001
0010
0111
1111
0011
0100
0101
1101
1100
1011
1010
1001
1000
0110
1110
第16个CP脉冲到来,状态回到初态
4位二进制同步加计数器时序图
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
CP
结论:
计数器的功能:不仅可以计数也可作为分频器。