實驗四計數器與除頻電路

請解釋所設計的除頻器之工作原理(由電路圖來說明)。

This circuit is very similar to the above one. We just remove the Secen segment display and the 7447, ... 實驗四 計數器(Counter)與除頻(Frequency Divider)電路 實驗目的 本實驗讓大家熟悉計數器的使用方法以及除頻電路的設計。

問題討論 1.請解釋所設計的計數器之工作原理(由電路圖來說明)。

Weusedtwo74193inthisdiagram.Oneisfortheunitsandonefor thetenths.We alsousethe7447andconnectittothesevensegment display.Whenthelowerdigitjumpsto10(1010=Qa,QclowandQb,Qdhigh), QbandQdareANDandgives1.QaandQcareNORedandgives1.Boththese twooutputsareagainANDedtogive1,whichthusgivestheCLEARsignal, andthecounterwillstartfrom0.The sameprincipalforthehigher digit.Andthuswecandothecountingfrom0to99andthenbackto0. 2.請解釋所設計的除頻器之工作原理(由電路圖來說明)。

Thiscircuitisverysimilartotheaboveone.WejustremovetheSecen segmentdisplayandthe7447,theoutputisdirectlyconnectedtotheCRO. Inthis,whenthecounterjumpsto10itstartstheclear,andthe counterwillstarttocountfrom0to9andbackto0.Qcistheoutput. Whenthecounteris8,9,0,1,2,or3,theoutoutislow.Whilewhen thecounteris4,5,6,7,theoutputishigh.Thissituationcontinues cyclicwiththetheinouttentimes.Andhence,thecircuitdividesthe inoutfrequencyby10. 3.同步計數器(SynchronousCounter)與非同步計數器(AsynchronousCounter)的差別在那裡？您所設計之計數器是屬於哪一類？   Countersaredigitalsystemsfrequentlyusedinlogiccircuits.They composeofacoupleoffilp-flopsandcombinationallogiccircuits.Counters as　thenamesuggests,areusuallusedtocountthesignalsandthetime period. Bythedifferentoutputsofflip-flops,countersaredividedintotwo types. SynchronousCounter: Thismeansthatalltheoutputissynchronous, thatissimultenously. AsynchronousCounter:Inthis,theoutputtothefirstinputisthe inouttothenextone. Inthisexperiment,weareusingtheAsynchronousCounter(Theoutput QaisgiventotheinputB). 4.計數器與除頻器有何關連？   Thecircuitdiagramofboththecounterandthefrequencydivideris similar.Inacounter,theoutputQa,Qb,QcandQdoftheflip-flopisseen asabinarydigit.Ateachmoment,wecangetadifferentvalue.IfweQa istheinputtoB,andQa,Qb,QcandQdishigh,then=1111inbinary. While,inafrequencydivider.theoutputofQawouldbeadividebytwo frequncydivider,whilethatofQbwouldbeadividebyfourfrequncydivider. 5.設計一具有往上計數與往下計數功能的計數器(從0數到999，之後從999數到0週而復始)，並將電路用Protel繪出。

並說明其工作原理。

我們將每個countup和countdown，都接到OR閘的輸出端。

countup對應的OR閘，其輸入為前一位的Carry，和Up/Down Controller的最末輸出；countdown對應的OR閘，其輸入為前一位的Borrow，和Up/Down Controller的最末位輸出之反相。

而Up/DownController設定為countup狀態，輸入為最高一位的Digit的Carry和Borrow XOR起來的結果，如此一來countup和countdown兩者的低態脈衝輸入必有一個可以通過OR閘，另一個卻通不過導致高態，而何者通過則必須看Up/Down Controller的末位輸出是0還是1。

若是0，則countup的脈衝輸入可通過，導致往上數；若是1，則count down的脈衝輸入可通過，導致往下數。

而當往上數到999的時候，再往上數導致最高位Carry為1，與最高位Borrow XOR結果為1，於是Up/DownController加1，最低位也從0變成1，也就是下一刻就往下數了 (就不Carry也不Borrow)，反之若往下數到0，再往下數導致最高位Borrow為1，與最高位Carrt XOR結果為1，於是Up/DownController加1，最低位也從1變成0，也就是下一刻就往上數了 (就不Carry也不Borrow)。

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