數(shù)字電路復(fù)習(xí)PPT課件

1、1第1頁/共82頁2數(shù)字顯示譯碼器(7段顯示譯碼器)(1)半導(dǎo)體數(shù)碼管(C391E共陰極)第2頁/共82頁3優(yōu)點(diǎn):工作電壓低體積小壽命長可靠性高。缺點(diǎn)：工作電流比較大，每一段的工作電流在10mA左右。 半導(dǎo)體數(shù)碼管根據(jù)二極管的連接不同分為共陰共陽兩種。如下圖所示：液晶顯示器：用于計算器電子手表電子詞典等。第3頁/共82頁4第4頁/共82頁5(2) BCD 七段顯示譯碼器(典型芯片7448)A3A0：8421BCD輸入端。 YaYg：七段輸出端。簡化符號 下面給出7448的015十六個字符顯示 :第5頁/共82頁6 圖 4.2.15 015十六個字符顯示第6頁/共82頁7表4.2.3 7448功

2、能表第7頁/共82頁8第8頁/共82頁9圖 4.2.17 用7448驅(qū)動BS201A的連接方法123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:18-Feb-2002Sheet of File:C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By: Y Y Y Y Y Y YAAARBILTBI/RBO01abcdefg74482A3abcdefgvccBS201AAAAA101231K7 第9頁/共82頁10第10頁/共82頁11一. DFF（維持

3、阻塞DFF）1電路結(jié)構(gòu) 電路的結(jié)構(gòu)=基本觸發(fā)器+觸發(fā)引導(dǎo)電路第11頁/共82頁122功能描述( (重點(diǎn)掌握重點(diǎn)掌握) )（1）特征方程（或次態(tài)方程） Qn+1 = D CP式中：“CP”表示FF狀態(tài)的變化發(fā)生在CP的上升沿。（2）功能表(重點(diǎn)掌握)第12頁/共82頁13(3)激勵表(重點(diǎn)掌握)(4) 波形圖（重點(diǎn)掌握）第13頁/共82頁14舉例:例一: 二分頻電路(DFF處于計數(shù)狀態(tài))第14頁/共82頁15例二:用DFF接成2位二進(jìn)制加法計數(shù)器Q1Q2第15頁/共82頁16例三： 維持阻塞D觸發(fā)器的CP和D信號如 圖所示,設(shè)觸發(fā)器Q端的初始為“0”, 試作觸發(fā)器Q端的輸出波形。Q第16頁/共8

4、2頁17例四： 維阻D D觸發(fā)器構(gòu)成的電路如圖所示， 試作Q Q端波形。CPRDQ解：特征方程為：Q端波形如上所示。第17頁/共82頁18例五:第18頁/共82頁19 5.8 維阻D觸發(fā)器構(gòu)成的電路如圖P5.8所示， 試作Q端波形。CPRDQ解：特征方程為：Q Qn+1n+1=D=Q=D=Qn nQ Q端波形如上所示。例六:第19頁/共82頁20二. 邊沿JKFF1電路結(jié)構(gòu)及符號圖 5.4.6 邊沿JKFF第20頁/共82頁212特征方程(重點(diǎn)掌握）3功能表(重點(diǎn)掌握）第21頁/共82頁224激勵表(重點(diǎn)掌握）5波形圖(重點(diǎn)掌握）第22頁/共82頁23第23頁/共82頁24例二： 畫出圖中Q端

5、的波形,設(shè)初態(tài)為“0” 。 QK=0第24頁/共82頁255.14 試作出圖P5.14中Q端和Z端的波形。設(shè) Q的初始狀態(tài)為“0”。解：特征方程例三:第25頁/共82頁26第26頁/共82頁27第27頁/共82頁28 MSI移位寄存器( (典型芯片典型芯片:74194:74194重點(diǎn)掌握重點(diǎn)掌握) )注意:左移右移的說法。 右移：Q0 Q3（0 to 3的移位）； 左移：Q0 Q3 （3 down to 0的移位）。(1). 四位串入并入串出并出雙向移存器第28頁/共82頁29 功能表第29頁/共82頁30 在計算機(jī)通信中,一般人們把8位二進(jìn)制劃分為一個字節(jié),從發(fā)送機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時,通常是以串出的

6、形式,一個碼一個碼地發(fā)送(即:并入串出),對于接收機(jī)上的CPU來講,它有一個控制信號告訴接收機(jī)的計算機(jī)數(shù)據(jù)還沒有到齊,請計算機(jī)等待。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換第30頁/共82頁31 當(dāng)接收機(jī)收到的數(shù)滿了，就將告訴計算機(jī)，它可以取數(shù)了。那么，通知計算機(jī)可以取數(shù)的信息，就是通過一位標(biāo)志位來進(jìn)行的。當(dāng)標(biāo)志位=0時，通知計算機(jī)可以取數(shù)。在圖6.4.7中 D1 = 0 就是作為標(biāo)志位。第31頁/共82頁321）串行并行（接收機(jī)） Q Q0 0Q Q6 6：并行數(shù)據(jù)輸出端D D1 1：取0 0，作為標(biāo)志碼第32頁/共82頁33工作過程：清0置數(shù)右移讀取M0M1=11 M0M1=10 M0M1=11 第33頁/共82頁3

7、4第34頁/共82頁352）并行串行 （發(fā)送機(jī)）2 2片的Q Q3 3：串行數(shù)據(jù)輸出端 D D0 0：取0 0，作為標(biāo)志碼第35頁/共82頁36工作過程：啟動置數(shù)右移M0M1=10 M0M1=11 結(jié)束M0M1=11 第36頁/共82頁37第37頁/共82頁38強(qiáng)調(diào)：啟動信號啟動：使M0=M1=1，準(zhǔn)備并入。第38頁/共82頁393. MSI二進(jìn)制計數(shù)器電路結(jié)構(gòu) 由4個JKFF為核心構(gòu)成四位二進(jìn)制同步加法計數(shù)器。 該電路具有異步清“0”控制端CR。 同步置數(shù)控制端LD。(1). 74LS161 (典型芯片) 四位二進(jìn)制(M=16)可預(yù)置同步加法計數(shù)器。第39頁/共82頁40 工作模式控制端PT

8、 。（用于級聯(lián)） 并行數(shù)據(jù)輸入端D3 D2 D1 D0。 計數(shù)輸出端Q3 Q2 Q1 Q0及進(jìn)位輸出端QCC。功能表第40頁/共82頁41例6.6.1設(shè)計產(chǎn)生序列碼F=11110101的計數(shù)型序列碼發(fā)生器。采用采用MSI , 即即:74161和和74151 實(shí)現(xiàn)電路。實(shí)現(xiàn)電路。解：1）設(shè)計M=8的計數(shù)器；（用74161設(shè)計）2）設(shè)計組合電路。（用74151設(shè)計）第41頁/共82頁42第42頁/共82頁43習(xí)題6.40 寫出圖P6.40中74161輸出端的狀態(tài)編碼及74151輸出端產(chǎn)生的序列信號。解： 1)求計數(shù)器的模長M=102)求74151的數(shù)據(jù)端 D0= D1=1 ； D2= D5= D6

9、= D7=0 ； D3= Q0 ； D4=Q0 。第43頁/共82頁443) 列真值表第44頁/共82頁454) 求序列碼 F=1111000110第45頁/共82頁46例二:試分析下圖電路,完成要求1和要求2。1.74194的狀態(tài)轉(zhuǎn)移表 注意別上當(dāng)A2 A1 A0Q0 Q1 Q2 Q3 DSR F0 0 0 0 1 D0=01 0 0 0 1 D4=11 1 0 0 1 D6=01 1 1 0 1 D7=11 1 1 1 0 D7=10 1 1 1 0 D3=00 0 1 1 0 D1=10 0 0 1 0 D0=00 0 0 0 1 D0=0右移第46頁/共82頁47例三:用一片74194

10、和若干與非門設(shè)計一個產(chǎn)生序列碼為110100, 且能自啟動的序列信號發(fā)生器。要求：導(dǎo)出DSL的表達(dá)式并畫出電路。解：110100，1101002. F端輸出的序列信號為: F= 01011010左移第47頁/共82頁48Q1 Q2 Q3 DSL 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0檢查自啟動：000 001 ，111 110 電路具有自啟動性第48頁/共82頁49電路圖第49頁/共82頁50例四：分析下圖的模長及自啟動性。要求列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表，并寫出Q3的輸出序列。解：1）寫出激勵函數(shù) D3= Q2； D2= Q1； D1= Q0；

11、D0= Q3 Q2。2）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表LD=Q0+ Q1+ Q2+ Q3第50頁/共82頁51 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0LD=Q0+ Q1+ Q2+ Q3當(dāng) Q3Q2Q1Q0= 0000時,即: LD=1 , 計數(shù) 00000001 D0= Q3 Q2偏離狀態(tài):00000001 電路具有自啟動3)求出Q3序列為:000100110101111第51頁/共82頁

12、52例五：試用74194及74151設(shè)計產(chǎn)生序列 11100010011010，要求電路具有自啟動性。解：11100010011010，111000 降去Q3 ：DSL第52頁/共82頁53注意：要使電路具有自啟動性，0000一定要取“1”，才能使00000001。1111一定要取“0”，才能使11111110。第53頁/共82頁54第54頁/共82頁55例七:分析下圖電路,寫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表(設(shè)初態(tài) Q3 Q2 Q1 Q0=0111)。解：74161： D0=Q1 Q2 ， D1= Q0 ， D2= Q1 LD0, 同步并入第55頁/共82頁5674151 ： D0= D1= D2= D3=D5

13、=0 , D4= D6= D7= 1 A2= Q2 ， A1= Q1 ， A0= Q0 。 F1= Q2 F2= Y第56頁/共82頁57列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表Q2 Q1 Q0 F1 F2 1 1 1 1 1（D7） 1 1 0 1 1（D6） 1 0 0 1 1（D4） 0 0 1 0 0（D1） 0 1 0 0 0（D2） 1 0 1 1 0（D5） 0 1 1 0 0（D3） 1 1 1 1 1（D7）74151 ： D0= D1= D2= D3=D5=0 , D4= D6= D7= 1 A2= Q2 ， A1= Q1 ， A0= Q0 。 F1= Q2 F2= Y74161： D0=Q1 Q2

14、， D1= Q0 ， D2= Q1 第57頁/共82頁58第58頁/共82頁596.4 試畫出用試畫出用MSI移存器移存器74194構(gòu)成構(gòu)成8位串行位串行并并行碼的轉(zhuǎn)換電路（用三片行碼的轉(zhuǎn)換電路（用三片74194或兩片或兩片74194和一個和一個D觸發(fā)器）。觸發(fā)器）。解：(1)(1)用三片74194構(gòu)成。第59頁/共82頁60題6.4 8位串入并出轉(zhuǎn)換電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)移表準(zhǔn)備送數(shù)010CP7準(zhǔn)備右移0110CP6準(zhǔn)備右移01110CP5準(zhǔn)備右移011110CP4準(zhǔn)備右移0111110CP3準(zhǔn)備右移01111110CP2準(zhǔn)備右移01111111CP1準(zhǔn)備送數(shù)110清0下一操作Q0M0M1D0Q1Q2

15、Q3Q4Q5Q6Q7Q8D0D1D0D1D2D0D1D2D3D0D1D2D3D4D0D1D2D3D4D5D0D1D2D3D4D5D0D1D2D3D4D5D6D6D70000000CP811011111110準(zhǔn)備右移0M1Q8反饋函數(shù)：反饋函數(shù)：第60頁/共82頁61123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Apr-2002Sheet of File:E:Design Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By:串入0D0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7QCRCPDDDDDD0

16、MMQQQQSR123SL01321074194CRCPDDDDDD0MMQQQQSR123SL01321074194CP1R(2)(3)D1D2D3D4D5D6D011CRCPDDDDDD0MMQQQQSR123SL013210741947D11118Q9Q10Q11Q(1)題6.4 圖1 串入M1Q8反饋函數(shù)：反饋函數(shù)：第61頁/共82頁62(2)(2)用兩片74194、一個D觸發(fā)器(和與非門)構(gòu)成。題6.4 圖2 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Apr-2002Sheet of File:E:Design Explo

17、rer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By:串入0D0Q1Q2Q3Q4QCRCPDDDDDD0MMQQQQSR123SL01321074194CRCPDDDDDD0MMQQQQSR123SL01321074194CP1R(1)(2)D1D2D3D4D5D6D0117D15Q6Q7Q8Q1DC1R串入M1Q8反饋函數(shù)：反饋函數(shù)：第62頁/共82頁63123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:23-Nov-2002Sheet of File:E:Design Explorer 99 SELi

18、braryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By:串入0D8Q0Q1Q2Q3QCRCPDDDDDD0MMQQQQSR123SL01321074194CRCPDDDDDD0MMQQQQSR123SL01321074194CP1R(1)(2)D1D2D3D4D5D6D017D14Q5Q6Q7Q1DC1R1CP串入題6.4 圖3 M1Q8Q8n+1Q7+Q8n用兩片74194、一個D觸發(fā)器(和或門)構(gòu)成。第63頁/共82頁64Q8n+1的卡諾圖1010Q7Q8n101M1的卡諾圖10Q80 1M1Q8Q8n+1Q7+Q8n第64頁/共82頁656.40 寫出圖寫出圖P6.40

19、中中74161輸出端的狀態(tài)編碼表及輸出端的狀態(tài)編碼表及74151輸出端產(chǎn)生的序列信號。輸出端產(chǎn)生的序列信號。題 P6.40123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Apr-2002Sheet of File:E:Design Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By:TPLQ74161QCCD3210QQQD3210DDDCRCP D D D D013412 D74151 D A A A20 EN Y567DDCP111&F0000110Q0Q0第65頁/共82頁66解：74161采用復(fù)0法，實(shí)現(xiàn)模M=10的計數(shù)器，1)求計數(shù)器的模長M=102)求74151的數(shù)據(jù)端 D0= D1=1 ； D2= D5= D6= D7=0 ； D3= Q0 ； D4=Q0 。3) 列真值表74LS16174LS161是異步清是異步清“0 0”第66頁/共82頁6774151輸出端產(chǎn)生的序列信號為：11110001