任意进制计数器原理及设计
一、引言
计数器是一种能对输人脉冲计数的逻辑部件.由各种触发器及组合逻辑电路构成,是数字设备中的基本逻辑部件,从小型数字仪表到大型数字电子计算机,几乎无处不在,除了计算以实现数字测量,运算和控制外,还有如分频、定时等其它逻辑功能.计数器种类多,按计数功能可分为加法计数器(累加计数器)、减法计数器(累减计数器)及可逆计数器;按计数的进位方式可分为同步计数器(并行计数器)和异步计数器(串行计数器);按计数的进制可分为二进制计数器、十进制计数器和不规则计数器.当前,中规模集成电路洲SD中有多种不同进制的计数器模块,但单片计数器功能块的进制一般只有两三种(TZ13有16种),且都要改动外部连线才能改变计数进制。本文讨论用MSI构成不要改变外部连线,进制可任意预置的计数器.
二、任意进制计数器原理及设计实例
1.原理:
如图一,数据比较器比较两个二进制数码A与B冈.A为预置数(计数长度),B为计数器输出.则计数器计到A时,数据比较器的Q^:B端输出一脉冲,此脉冲可用来将计数器复位或置位。改变预置数A,则可方便地改变计数进制.因此用这种方法可构成任意进制计数器。
对于异步置零的计数器,若需要计数长度为M,则可让计数器从S态开始计数计到阮时应立即清零(复位广](即sM态反为一过渡态),清零信号一旦加到清零端,由于计数器中各触发器的性能差异及负载情况不同,所以它们复位的动作有快有慢。如果有一个动作速度快的先翻回零,那么置零信号立即消先动作速度慢的触发器可能来不及清零,下一个计数脉冲到来时计数器并非从岛态开始计数,这样造成电路工作状态的紊乱.解决的办法是Izl:用组合逻辑电路构成门锁器使复位信号持续一段时间,保证计数器可靠复位.其状态循环如图二.
对于可同步置数的计数器,可让计数器工作在岛至Sm一1态之间。故可将计数器的预置数定为S,数据比较器数据A置为Sm.,.则计数器从S开始计数到队一,时输出置位信号,第m+1个脉冲到来时置为乳态.循环包括m个状态,构成m制计数器,其状态循环如图三。
2.复位法构成任意进制计数器实例
图四是这种计数器框图.计数器长度由T1085的A3A产IAo端输人.由与非门qGzG3q构成的门锁器能将复位脉冲保持一个O低电平持续时间。
当时QA=B输出为:“0”,则G3输出“l“,,T4161正常计数当T4f61计数输出Q3QZQIQO=A」A产IAo时,QA月输出“1”,将门G打开O下降沿到来后G输出,0’’,将T4161复位.此时即使Q月由于T4161各触发器复位不一致输出变为‘,0’’,G3输出仍为,0’’,只有下一个O的上升沿到来后,Q才输出“1”,计数器重新开始计数.可见GIG痴,q构成的门锁器能将复位信号保持一个O的低电平持续时间,避免了循环状态的紊乱。
相关文章
- 2024-02-20转镜式高速相机扫描速度及其不均匀性测量
- 2023-10-07磁控形状记忆合金作动器设计及其控制效果
- 2021-11-20基于SPCE3200的彩色液晶显示系统设计
- 2024-01-04无活动部件、无气路的便携式近红外及中红外光谱仪
- 2022-06-01汽车离合器虚拟仿真及测试
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。