N进制异步计数器设计方案

发生"0"到"1"的变化时，Q2有下跳脉冲，但Q3发生"1"到"0"的变化时Q2不变，故Q2不能作为Q3角虫发器的时钟信号;往前观察Q1,Q3的两次变化，Q1均有下跳脉冲，故CP3=Q1。

Q2触发器时钟信号CP2的设计：先观察Ql,Q2的两次状态变化(外部4CP时，Q2从 "0" 变"1";8CP时，Q2从"1"变"0")均对应Q1有下跳触发，故CP2=Q1。

Q1触发器时钟信号CP1的设计：当外部来了11CP时，Q1从"1"变"0",但Q0没有对应的下跳脉冲，故只能选取外部时钟信号作为CPI,即CP1=CP.Q0触发器的CP0=CP。

若选用的触发器为上升沿触发的话，只要选用对应触发器的Q作为CP信号。

选取好每个触发器的时钟信号后，开始设计触发器的激励函数：根据附表及触发器的CP脉冲信号，画出各触发器的"次态"卡诺图，得出"次态"方程，再根据所选触发器的类型，得到激励函数。

Q3的"次态"方程：从附表可以看出，Q1作为CP3共有3次下跳触发，分别的"现态"是0011、0111、1010时，对应Q3的"次态"依次为"0"、"1"、"0",填人图1.其他状态由于没有CP脉冲的触发，在图1的卡诺图中不管填人"0"还是"1",状态维持不变，可视为"无关项",以便于得到最简的"次态"方程。另外1011-1111为真正的"无关项".根据图1,Q3n+1=Q2.

若选CP3=CP的话，则每个状态都有触发脉冲的到来，故其"次态"卡诺图如图2所示，得出的方程要复杂些。

Q2的"次态"方程：CP2也为Q1,同样共有3次下跳触发，分别的"现态"是0011、0111、1010时，对应Q2的"次态"依次为"1"、"0"、"0",填入图3;其他状态与Q3情况一样。根据图3,Q2n+1=Q3Q2.选CP2=CP的，状态方程同样更复杂。

Q1的"次态"方程：CPI=CP,每个状态都有触发脉冲的到来，"次态"卡诺图如图4所示，Qln+1=Q0Q1+Q3Q0Q1.

Q0的"次态"方程：CP0=CP,"次态"卡诺图如图5所示，Q0n+1=QlQ0+Q3Q0.

若使用JK触发器，将上述各"次态"方程与JK触发器的特性方程Qn+1=JQ+KQ进行比较，得出各·触发器的驱动函数：J3=Q2,K3=Q2;J2=Q3 ,K2=1;J1=Q0 ,K1=Q3 Q0;JO=Q3 Q1 ,KO=1.

最后检查发现电路具有自启动能力。画出逻辑电路，见图6.