数电学习笔记48——计数器（5）

教材：阎石《数字电子技术基础》（第五版） 高等教育出版社

视频教材：

四、移位寄存器型计数器

(1) 移位寄存器型计数器

1. 移位寄存器型计数器的一般结构形式如图。

2. 反馈逻辑电路的函数表达式为D0 = F（Q0，Q1，···，Qn-1）。

(2) 环形计数器

1. 环形计数器电路如图。

2. 因为D0 = Qn-1，那么在连续不断的输入时钟信号时寄存器的数据将循环右移。

3. 用电路的不同状态能够表示输入时钟信号的数目，因此可以把这个电路作为时钟脉冲的计数器。

 4. 因为存在着无效循环，所以图中的环形计数器电路是不能自启动的。

(3) 自启动的环形计数器

1. 自启动性：当电路进入任何无效状态后，都能在时钟信号作用下自动返回有效循环中。

2. 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。

3. 自启动的4位环形计数器电路以及其状态方程如图。

4. 环形计数器的状态转换图如图。

5. 环形计数器的优点：电路结构极其简单。主要缺点：没有充分利用电路的状态。

(4) 扭环形计数器

1. 扭环形计数器电路如图，其中D0 = Q’n-1。

2. 如采用图中的有效循环，在将电路状态译码时不会产生竞争—冒险现象。

3. 扭环形计数器状态转换图如图。

4. 因为存在无效循环，图中的电路不能自启动。

(5) 能自启动的扭环形计数器

1. 自启动的4位扭环形计数器电路以及其状态转换图如图。

2. 用n位移位寄存器构成的扭环形计数器利用了2n个有效状态，状态利用率较环形计数器提高了一倍。