2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路中电流移位寄存器型计数器

电路中电流移位寄存器型计数器 电路中电流移位寄存器型计数器 １．环形计数器 将移位寄存器首尾相接，即D0=Q3，在连续不断地输入时钟信号时寄存器里的数据将循环右移。 S91 S92 R01 R02 Q0 Q1 Q2 Q3 CP1 CP0 74290(2) S91 S92 R01 R02 Q0 Q1 Q2 Q3 CP1 CP0 74290(1) CP 0 0 0 0 0 0 & 例：试判断下图实现多少进制的计数器？ 十二进制计数器 二进制计数器 六进制计数器 总结：对于M>N的情况， （1）串/并行进位法：低位计数一周，高位计一数； （2）整体置零/置数法：首先将多片N进制计数器接成一个大于M进制的计数器，然后在按照M<N的情况处理即可。 （3）整体置数法两片计数器必须采用同步级联 整体清零法两片计数器采用同步、异步级联均可 环形计数器的状态转换图： N位环形计数器可以实现N进制计数器（利用率低） 每个状态只有一个“1”，不需译码电路 00 00 01 01 11 11 10 10 0001 0100 0010 1000 电路次态的卡诺图 00 00 01 01 11 11 10 10 1 0 0 0 × × × × × × × × × × × × 次态的卡诺图 00 00 01 01 11 11 10 10 1 0 0 0 × × × × × × × × × × × 1 能自启动的环形计数器电路 状态方程： Q0n+1=Q0+Q1+Q2 Q1n+1=Q0 Q2n+1=Q1 Q3n+1=Q2 通过在输出与输入之间接入适当的反馈逻辑电路，可以将不能自启动的电路修改为能够自启动的电路。 2．扭环形计数器 若将反馈逻辑函数取为：D0=Qn-1则得到扭环形计数器，也称为约翰逊计数器。 显然，图中所示的扭环形计数器不能自启动。 用n位移位寄存器构成的扭环形计数器可以得到含2n个有效状态的循环，状态利用率较环形计数器提高了一倍。从状态循环图中可看到由于电路在每次状态转换时只有一位触发器改变状态，因而在将电路状态译码时不会产生竞争－冒险现象。 能自启动的扭环形计数器电路 令D0=Q1Q2+Q3 计数器+译码器→顺序节拍脉冲发生器 用计数器和译码器构成的顺序脉冲发生器 计数器采用移位寄存型计数器可从根本上消除竞争－冒险现象. 1D D0 FF0 C1 C1 FF1 1D C1 FF2 1D C1 FF3 1D CP ≥1 Q0 Q1 Q2 Q3 1000 0100 0001 0010 0000 1111 1010 0101 1001 0110 0011 1100 1011 1101 0111 1110 1D D0 FF0 C1 C1 FF1 1D C1 FF2 1D C1 FF3 1D CP & & Q0 Q1 Q2 Q3 1000 1010 0001 1011 0000 1111 0100 0110 0101 0010 0011 1100 1001 0111 1110 11010 C1 1D FF0 & & & FF1 1D� C1 FF2 1D C1 CP & & & & & P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 计数器 译码器 $