介绍 :
N的值可以不同于2的幂。此外,计数序列可以是随机的,例如某些循环码(8421、2423等)。以下方法适用于设计mod N和任何计数序列。
Mod-N计数器的设计:
设计步骤为–
第1步:决定触发器的数量–
示例:如果我们正在设计mod N计数器,并且需要n个触发器,则可以通过该公式找出n。
N <= 2n
在这里,我们正在设计Mod-10计数器 因此,N = 10,所需的触发器数(n)为
对于n = 3,10 <= 9,这是错误的。
对于n = 4,10 <= 16,这是正确的。
Therefore number of FF required is 4 for Mod-10 counter.
第2步:编写触发器的激励表–
这里使用T FF
步骤3:绘制状态图和电路励磁表–
十进制计数器称为mod -10或除以10的计数器。它从0到9计数,然后再次重置为0。它以自然二进制序列计数。这里使用了4个T触发器。在Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 = 1001之后复位。
电路励磁表–
这里Q 3 Q 2 Q 1 Q 0是四个触发器的当前状态,而Q * 3 Q * 2 Q * 1 Q * 0是四个触发器的下一个计数状态。如果当前状态发生转变,即Q3值从0变为1或从1变为0,则对应的T(toggle)位将写为1,否则为0。
第4步:根据触发器输出,为每个FF输入创建卡诺图,作为输入变量–
简化K地图–
第5步:创建电路图–
此处,下降沿触发时钟用于切换目的。
- 时钟在同一时间提供给每个触发器。
- 触发器(T)输入根据K map的简化方程式提供给每个触发器。
时序图:此处使用切换。
仅当FF的切换输入(T)为1时FF的状态才会更改。
解释 :
- 最初Q3 Q2 Q1 Q0是0 0 0 0 。
- 可以从时序图中验证计数器的顺序。在时钟输出的每个下降沿,由于T 0连接到逻辑1,所以Q 0切换。
- T 1变为1,只有当表达式T1 = Q” 3 Q 0变成1还如果发生时钟的下降沿(因为负边沿触发),则T 1即,Q 1的输出状态将发生变化。
- 仅当表达式T2 = Q 1 Q 0变为1时,T 2才变为1,如果出现时钟下降沿,则输出状态Q2也将改变。
- 仅当表达式T1 = Q 3 Q 0 + Q 2 Q 1 Q 0时,T 3才变为1。如果出现时钟下降沿(因为有负沿触发),则T 3也变为1,则Q3的状态将改变。
- 我们得到的输出为Q 3 (MSB)Q 2 Q 1 Q 0 (LSB)。
- 在第10个下降沿之后,所有FF的输出状态再次变为0 0 0 0。