JKーFFフリップフラップを使った10進カウンタ

JKーFFフリップフラップを使った10進カウンタの問題がわかりません。
図の問題です。考え方わかりますか？JKーFFフリップフラップ自体はQのステートが次のステートへ変化与えるというのはわかりますが、Qのバーのマークはおそらく反転だと思いますが、それをどう考えたら答えにたどり着くんですか？大体入力が0、1、2、3、、、、9、までいって0に反転するんですが、具体的にJやKにどのような入力していくんですか？(J,K)＝(1,0)？それをし続ける？でどうなんの？全然わからない

No.2 ベストアンサー 回答者： info222_ 回答日時： 2014/04/26 22:33

10進法での10は2進法で1010(2)です。

図のJK-FFを4個用いたカウンター回路は、2^4=16進までに対応可能な、パルス入力の立ち下がりをカウントする回路です。何進カウンターにするかは、カウンターのカウント値がnになった瞬間にCLRバー端子をL(0=ローレベル)にカウント値を0にしてやれば、「0,1,2, … , n-1」のカウントを繰り返すn進カウンターを構成できます。
「0,1,2, … , 9」のカウントを繰り返す10進カウンターの場合は
10=1010(2)でカウンターをクリア（リセット）して、全てのFFのQを0（L）にしてやれば良いでしょう。すなわち、CLR（クリア）回路の(A),(B),(C),(D)入力に順に0,1,0,1を入力した時にカウントターがクリアされカウンターが0,0,0,0にリセットされればいいわけですから
-------------(答)はここから-------------
(A)のSW（2進の1(=1)の桁に対応）はa側(Qバー)、
(B）のSW（2進の10(=2)の桁に対応）はb側(Q)、
(C)のSW(2進の100(=4)の桁に対応)はa側(Qバー)、
(D)のSW(2進の1000(=8)の桁に対応)はb側(Q)
-------------ここまで---------------
にすれば、4入力NANDの動作は,(D)=1(b側),(C)=0(a側),(B)=1(b側),(A)=0(a側)になった瞬間、4入力NANDの出力=0となって、CLRバー入力=0となってカウンター出力が全部クリア（リセット）され、JK-FFのQ出力が0（L）となります。つまりカウント値が0となって、0からカウントを繰り返す（0→1→2→ … →9→0）ことになります。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2014/04/27 11:29

JK―FFはJ=H、K=Hの場合T―FF(トグルフリップフロップ)

として動作します。出力が反転するのは、クロック入力がH→Lに変化するとき。
従って前段のFFのQを後段のFFのクロックに接続し、初段に
パルス列を入力すると2進のカウンタになります。

ここまではよろしいでしょうか？

10進カウンタにするには、FF1、FF2、FF3、FF4のQが H、L、L、H
となっている状能で、次のパルスのH→Lが入力された時、L、L、L、L
にする必要があります。そこでQが L、H、L、H になった瞬間りセット
がかかるように組んであるのが問題の回路です。
従って、スイッチはababが正解。

蛇足ですが、この回路は非同期カウンターと言われるもので、実は確実に
動くかわからない、不安定さを抱える回路です。

・名FFの反転タイミングが異なるのでカウンタ値の出力が
正しくない期間がある。
・本当は、変なタイミングでりセットパルスがでないか検証する必要がある。
・一瞬だがLHLHが出力されるので使えないことがある。
・LHLHが出力されりセットパルスが生成され、QがLLLLに変化する
までの過程は、アナログ的な正帰還現象を含むので、不安定になりやすい。

以上から非同期カウンタはあまり好まれず、同期カウンターを使うのが一般的です。

No.1 回答者： unagi-pie2 回答日時： 2014/04/26 19:52

＞JKーFFフリップフラップを使った10進カウンタの問題がわかりません。

＞図の問題です。考え方わかりますか？


まずは、問題文が何を求めてるかわかってないのでは。
結局選択肢なんだから、とりあえず仮に(1)だったらどうなるかくらい当てはめてみれば
求められた回答か違うかくらい判断できるでしょ。

タイムチャートを書いて、各部の信号がどう変化するか考えてみるといいです。
左から２番目以降のFFのCK入力は、前段のQ出力の立下りの時」に反転します。


＞JKーFFフリップフラップ自体はQのステートが次のステートへ変化与えるというのはわかりますが、

＞具体的にJやKにどのような入力していくんですか？(J,K)＝(1,0)？それをし続ける？
＞でどうなんの？

J,K 入力は"１"に固定されてるのでここの問題文には全く関係ない。

＞大体入力が0、1、2、3、、、、9、までいって0に反転するんですが、

0からカウンタが進み「ある値になったら左下にある4入力NAND出力が"0"になり
４個のFFを強制リセットして0に戻す」という回路です。
じゃあそのある値って何でしょうね？