專利名稱：一種格雷碼雙邊沿觸發(fā)計數(shù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種邏輯電路中的計數(shù)器，尤其涉及一種格雷碼計數(shù)器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的二進制計數(shù)器在工程應(yīng)用中存在缺陷，在某些領(lǐng)域，如高穩(wěn)定性的工程控制中難以保證計數(shù)的穩(wěn)定性和唯一性，因為二進制計數(shù)器的每一次計數(shù)伴隨著多位的翻轉(zhuǎn)，在翻轉(zhuǎn)過程中可能存在多種過渡狀態(tài)，這些過渡狀態(tài)會增加了計數(shù)結(jié)果的不確定性， 如從011到100，三個比特都發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，如果每個比特變化的時間有偏差，就會出現(xiàn)如 000, 101，110等過渡態(tài)，這些過渡態(tài)在工業(yè)控制中會導(dǎo)致嚴重的工程事故，用在交通燈上則導(dǎo)致交通燈變化的不確定。而格雷碼計數(shù)器成功的解決了二進制計數(shù)器的這一缺陷，格雷碼計數(shù)器的計數(shù)原理是每次計數(shù)只有一個比特在翻轉(zhuǎn)，保證了計數(shù)結(jié)果的唯一性，消除了過渡態(tài)，以下是 3位格雷碼計數(shù)器和二進制計數(shù)器的計數(shù)碼字比較。
權(quán)利要求
1.一種格雷碼雙邊沿觸發(fā)計數(shù)器，其特征在于模N的計數(shù)器由N+1組觸發(fā)器組合構(gòu)成，其中，每組觸發(fā)器包括兩個受控條件相異的鎖存器；所述鎖存器包括正向輸入端D和反向輸入端DB、正向輸出端Q和反向輸出端QB， 第一組觸發(fā)器為下降沿觸發(fā)器，其中，第一鎖存器的正向輸出端Q和反向輸出端QB分別連接第二鎖存器的正向輸入端D和反向輸入端DB，第二鎖存器的反向輸出端QB與時鐘信號經(jīng)過異或門連接第一鎖存器的反向輸入端，異或門信號還經(jīng)過非門連接第一鎖存器的正向輸入端；其中第一鎖存器的反向輸出端QB經(jīng)過一非門后作為觸發(fā)器的反向輸出端INV，第二鎖存器的正向輸出端Q作為觸發(fā)器的正向輸出端OUT ；第二組至第N+1組觸發(fā)器為上升沿觸發(fā)器，其中，第二鎖存器的正向輸出端Q和反向輸出端QB分別連接第一鎖存器的正向輸入端D和反向輸入端DB，第一鎖存器的反向輸出端 QB與時鐘信號經(jīng)過異或門連接第二鎖存器的反向輸入端，異或門信號還經(jīng)過非門連接第二鎖存器的正向輸入端；其中第二鎖存器的反向輸出端QB經(jīng)過一非門后作為觸發(fā)器的反向輸出端INV，第一鎖存器的正向輸出端Q作為觸發(fā)器的正向輸出端OUT ；每組觸發(fā)器的反向輸出和正向輸出端分別處于觸發(fā)器的兩個時鐘邊沿，且反向輸出提前正向輸出半個周期；第一組觸發(fā)器輸出計數(shù)器的CNT
位，第N組觸發(fā)器輸出計數(shù)器的第CNT[N-1]位，第 N+1組觸發(fā)器的輸出作為第一組觸發(fā)器的輸入；第二組觸發(fā)器的輸入由第一組觸發(fā)器的反向輸出與CNT[N+1]經(jīng)或非門后得到； 第M級的輸入由CNT W]的反向輸出和CNT[M-2:1]的正向輸出以及第N+1級的反向輸出經(jīng)與非門后，將與非門的輸出與M-I級觸發(fā)器組合的反向輸出經(jīng)或非門后得到，其中M為 2<=M<=N+1的自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種格雷碼雙邊沿觸發(fā)計數(shù)器，其特征在于所述第一鎖存器在輸入時鐘信號為低電平時讀取數(shù)據(jù)，高電平時進行數(shù)據(jù)鎖存；第二鎖存器在輸入時鐘信號為高電平時讀取數(shù)據(jù)，低電平時進行數(shù)據(jù)鎖存，且第一鎖存器LATCHl和第二鎖存器 LACHT2的CLR和RST端都為低電平有效。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種格雷碼雙邊沿觸發(fā)計數(shù)器，模N的計數(shù)器由N+1組觸發(fā)器組合構(gòu)成，每組觸發(fā)器主要由兩個受控條件相異的鎖存器和附加邏輯電路構(gòu)成；每組觸發(fā)器包括一個正向輸出和一個反向輸出，反向輸出提前正向輸出半個周期，第一組觸發(fā)器輸出計數(shù)器的CNT
位，第N組觸發(fā)器輸出計數(shù)器的第CNT[N-1]位，第N+1組觸發(fā)器的輸出作為第一組觸發(fā)器的輸入；第二組觸發(fā)器的輸入由第一組觸發(fā)器的反向輸出與CNT[N+1]經(jīng)或非門后得到；第M級的輸入由CNT
的反向輸出和CNT[M-2:1]的正向輸出以及第N+1級的反向輸出經(jīng)與非門后，將與非門的輸出與M-1級觸發(fā)器組合的反向輸出經(jīng)或非門后得到。
文檔編號H03K21/00GK102497198SQ20111041928
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者呂堅, 周云, 廖寶斌, 熊麗霞, 王璐霞 申請人:電子科技大學(xué)