2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路的环型计数器

电路的环型计数器 为了使环型计数器具有自启动特性，设计时要进行修正。 图 7-24(a)是修正后的四位环型计数器，它利用74LS194 的预置功能，并进行全0序列检测, 有效地消除了无效循环，其状态图如图7-24(b)所示。 第7章 常用集成时序逻辑器件及应用 图 7-24 有自启动特性的环型计数器 (a) 逻辑电路； (b) 完全状态图 第7章 常用集成时序逻辑器件及应用 ② 扭环计数器(也称循环码或约翰逊计数器)。 n位扭环计数器由n位移存器组成，其反馈逻辑方程为 n位移存器可以构成M=2n计数器，无效状态为(2n-2n)个。扭环计数器的状态按循环码的规律变化，即相邻状态之间仅有一位代码不同，因而不会产生竞争、冒险现象，且译码电路也比较简单。 图7-25是由74LS194构成的四位扭环计数器和它的状态图。它有一个无效循环，不能自启动。 第7章 常用集成时序逻辑器件及应用 图 7-25 扭环计数器 (a) 逻辑电路； (b) 完全状态图 第7章 常用集成时序逻辑器件及应用 图 7-26 有自启特性的扭环计数器 第7章 常用集成时序逻辑器件及应用 扭环计数器输出波形的频率比时钟频率降低了2n倍，所以它可以用作偶数分频器。如果将反馈输入方程改为 ， 则可以构成奇数分频器，其模值为 M=2n-1。图7-27是用 74LS194 构成的 7 分频电路，其态序表如表7-19 所示，其状态变化与扭环计数器相似，但跳过了全 0 状态。 第7章 常用集成时序逻辑器件及应用 表 7-19 M=7 分频器状态表 第7章 常用集成时序逻辑器件及应用 图 7-27 用74LS194 构成的 7 分频电路 第7章 常用集成时序逻辑器件及应用 7.3.1 序列信号发生器的设计 图 7-28 反馈移位型序列信号发生器框图 1. 反馈移位型序列信号发生器 第7章 常用集成时序逻辑器件及应用 反馈移位型序列码发生器的结构框图如图7-28所示，它由移位寄存器和组合反馈网络组成，从移存器的某一输出端可以得到周期性的序列码。其设计按以下步骤进行： ① 根据给定序列信号的循环长度M，确定移存器位数n， 2n-1＜M≤2n。 ② 确定移位寄存器的M个独立状态。 将给定的序列码按照移位规律每n位一组，划分为M个状态。若M个状态中出现重复现象，则应增加移存器位数。用n+1位再重复上述过程，直到划分为M个独立状态为止。 第7章 常用集成时序逻辑器件及应用 ③ 根据M个不同状态列出移存器的态序表和反馈函数表，求出反馈函数F的表达式。 ④ 检查自启动性能。 ⑤ 画逻辑图。 第7章 常用集成时序逻辑器件及应用 $$