电子计数器设计的新方法——复位表法

“复位表法”是在布尔代数与卡诺图的基础上,经过反复实践推导出来的。该方法从79年初步总结出来到现在,作了大量的实验,其结果都符合要求。该方法和大专院校课本中向学生传授的“卡诺图法”比较,方法简单,容易掌握,使用方便,设计速度快。而且不受进制数的限制。电子计数器的用途是十分广泛的,在数据处理系统、电子计算机、数字式仪表以及各种自动化装置中都要用到它。目前电子计数器设计的方法很多,如卡诺图法、波形图法和编码表法等,用的最多的是卡诺图法。所以在大专院校的课本中主要以卡诺图法向学生进行传授。但是,不管哪种方法,都离不开布尔代数的基本原理与公式。在逻辑电路的设计与研究中,经常要用到的工具是布尔代数与卡诺图,布尔代数是1948年数学家布尔(Boole)最先提出的,所以称为布尔代数(又称逻辑代数)。范奇(Veitch)和卡诺(Karnaugh)在逻辑电路的简化上又进一步提出来一种图表的形式,所以称其为卡诺图。布尔代数的优点是没有局限性,但在解决一些比较复杂的逻辑电路的设计时,不仅需要熟练的运用其公式和定理,而且还要凭借于设计人员的经验和运算技巧;卡诺图法的优点是简单直观,但是变量多于四个以后,就失去了这种优点,所以卡诺图法也就变得实用意义不大了。用卡诺图法设计电子计数器,仍然存在着上述同样的缺点。“复位表法”是为克服卡诺图法存在的缺点,经过几年的反复实践,分析推导出来的一种电子计数器设计的新方法。电子计数器的种类很多,这里只介绍同步和异步两种计数器的设计方法。同步计数器内各触发器的CP输入端系并联接往脉冲源CP。当计数脉冲输入时,各触发器是同步工作的,所以在同步计数器的设计时,只考虑各触发器控制端的接法就行了。异步计数器内各触发器,在输入信号的作用下是串行逐级翻转的,所以在设计时除必须找出各触发器的控制端的接法外,还要决定各CP端的接法。因此设计方法和同步计数器的设计不一样而且比较复杂。由于上述原因,同步和异步计数器的设计方法分开介绍,并采用复位表法与卡诺图法相比较的办法,以便了解它们之间的关系与各自的特点(文中全采用8421编码,以集成Jk触发器为元件,设计过程采用正逻辑)。