減法計數(shù)器的結構原理

異步二進制減法計數(shù)器如圖1-1所示

減法計數(shù)器的結構原理

1-1減法計數(shù)器的結構原理

該計數(shù)器是一個3位二進制異步減法計數(shù)器，它與前面介紹過的3位二進制異步加法計 數(shù)器一樣，是由3個JK觸發(fā)器組成，其中J、K端都懸空（相當于J=1、K=1），兩者的不同 之處在于，減法計數(shù)器是將前一個觸發(fā)器的Q非端與下一個觸發(fā)器的CP端相連。

電子時代

計數(shù)器原理

計數(shù)器的工作過程分為兩步。

第一步：計數(shù)器復位清零。

在工作前應先對計數(shù)器進行復位清零。在復位位控制端CR非送一個負脈沖到各觸發(fā)器Rd 端，觸發(fā)器狀態(tài)都變?yōu)椤?”，即Q2Q1Q0=000 。

數(shù)字時代

第二步：計數(shù)器開始計數(shù)。

當?shù)?個時鐘脈沖的下降沿到觸發(fā)器F0的CP端（即C端）時，觸發(fā)器F0開始工作，由 于J=K=1， JK觸發(fā)器的功能是翻轉，觸發(fā)器F0的狀態(tài)由“0”變?yōu)椤?”，即Q0=1， Q0由“1” 變?yōu)椤?”，這相當于一個脈沖的下降沿，它送到觸發(fā)器F1的CP端，觸發(fā)器E的狀態(tài)由“0” 變?yōu)椤?”，即Q1=1， Q由“1”變?yōu)椤?”，它送到觸發(fā)器F2的CP端，觸發(fā)器F2的狀態(tài)由 “0，變?yōu)椤?”，Q2=1， 3個觸發(fā)器的狀態(tài)均為“1”，計數(shù)器的輸出為Q2Q1Q0=111。

當?shù)?個時鐘脈沖的下降沿到觸發(fā)器F°的CP端時，觸發(fā)器F。狀態(tài)翻轉，Qo由“1”變 為“0”，Qo則由“0”變?yōu)椤?”，觸發(fā)器Fi的狀態(tài)不變，觸發(fā)器F2的狀態(tài)也不變，計數(shù)器 的輸出為Q2Q1Q0=110。

當?shù)?個時鐘脈沖下降沿到觸發(fā)器F0的CP端，時F0觸發(fā)器狀態(tài)又翻轉，Q0由“0”變?yōu)椤?1 ”， Q0則由“1”變?yōu)椤?”（相當于脈沖的下降沿），它送到F1的CP端，觸發(fā)器F1狀態(tài)翻轉，Q1 由“1”變?yōu)椤?”，Q則由“0”變?yōu)椤?”，觸發(fā)器F2狀態(tài)不變，計數(shù)器的輸出為101.

同樣道理，當?shù)?7個脈沖到來時，計數(shù)器的Q2Q1Q0依次變?yōu)?00、011、010、001。 由此可見，隨著脈沖的不斷到來，計數(shù)器的計數(shù)值不斷遞減，這種計數(shù)器成為減法計數(shù)器。當 再給輸入一個脈沖時，Q2Q1Q0又變?yōu)?00，隨著時鐘脈沖的不斷到來，計數(shù)器又重新開始對脈 沖進行計數(shù)。

3位異步二進制減法計數(shù)器的時鐘脈沖輸入個數(shù)與計數(shù)器的狀態(tài)見表1-1.

表1-1計數(shù)器狀態(tài)表
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