74LS194环形计数器循环一个1/0自启动真值表设计

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1. 74LS194的功能表

 

2. 实现如下图所示的具有4个有效状态循环一个0的计数器

                 

 

3. 该电路的次态表达式

                             

 

4. 如果要实现自启动，需要确定D_SR的逻辑，本文通过真值表确定。

    因为总的设计思想是将无效的状态引到有效状态上才算实现自启动，而且由于计数器本身对于Q3、Q2、Q1的次态通过上面的表达式已经确定了。

    所以对于无效的状态来说，只有Q0一位的状态是可以任意设计的，D_SR的逻辑也因此确定。由于本题是实现循环一个1的逻辑，0越多越好，无效状态中要么含有多  　   个 1，要么不含有1，将含有1的无效状态的次态的Q0位设置为0，将不含1的无效状态的次态的Q0位设置为1，得真值表如下：

 

5. 由真值表可得DSR得逻辑为

                                     

 6. 由此可设计门电路实现自启动。

7. 拓展：

    7.1 实现循环一个0的DSR逻辑

    设计思想：对于循环一个0，1越多越好，无效状态中要么含有多个0，要么不含有0，将无效状态中含有0的次态的Q0位设置为1，不含有0的次态的Q0位设置为0，其他次态由逻辑表达式确定。

   7.2 扭环型计数器

   扭环型计数器的有效状态为8个。如下图

                    

 

        设计思想：对于扭环型计数器来说，全0和全1都存在，所以往全0或者全1的方向设计都可以。所以为了寻求设计简单，DSR逻辑门电路较简单，可以先把无效状态的Q0位设置为任意X，然后绘制出Q0位次态的卡诺图，通过结合任意项得到化简得最简单的表达式，参与到卡诺圈里的任意项为1，未参与的为0.