9基本數(shù)字部件

第九章根本數(shù)字部件1.存放器2.計(jì)數(shù)器3.譯碼器一、數(shù)碼存放器1、電路組成9.1存放器2、工作過(guò)程存放器工作分兩步進(jìn)行：

1.

寄存前先清零在接收數(shù)據(jù)前先在復(fù)位端加一個(gè)負(fù)脈沖，把所有觸發(fā)器置0，清零脈沖恢復(fù)高電平后，為接收數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)備。

2.

接收脈沖控制數(shù)據(jù)寄存接收脈沖CP到來(lái)，將打開(kāi)，接收輸入數(shù)碼。例如，

=1101，則與非門(mén)輸出為1101，各觸發(fā)器被置成1101，即=1101，完成接收和寄存工作。電路如圖所示。二、移位存放器1.電路組成電路如下圖。JK觸發(fā)器構(gòu)成的4位右移寄存器2.工作過(guò)程

下面以存入數(shù)碼1011為例，分析4位右移寄存器的工作過(guò)程，要寄存數(shù)碼=1011，一般先對(duì)寄存器清0，然后將被存放數(shù)碼從高位到低位按移位脈沖節(jié)拍依次送到端，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)CP上升沿到來(lái)時(shí)=1，則=0001；當(dāng)?shù)诙€(gè)CP上升沿到來(lái)時(shí)，=0，=0010，經(jīng)過(guò)四個(gè)移位脈沖后寄存器狀態(tài)為=1011。如圖所示。9.2.1二進(jìn)制計(jì)數(shù)器

在計(jì)數(shù)脈沖作用下，各觸發(fā)器狀態(tài)的轉(zhuǎn)換按二進(jìn)制數(shù)的編碼規(guī)律進(jìn)行計(jì)數(shù)的數(shù)字電路稱為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。構(gòu)成計(jì)數(shù)器電路的核心器件是具有計(jì)數(shù)功能的JK觸發(fā)器，可將JK觸發(fā)器接成計(jì)數(shù)狀態(tài)（），如圖所示，這樣在CP脈沖作用下，觸發(fā)器的狀態(tài)按0→1→0的規(guī)律翻轉(zhuǎn)?？梢?jiàn)，一個(gè)觸發(fā)器即可連成一個(gè)最簡(jiǎn)單的1位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。其邏輯電路如圖所示。一、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器

圖所示電路是用三個(gè)JK觸發(fā)器連成的異步3位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。圖中各位觸發(fā)器的端接在一起作為計(jì)數(shù)器的直接復(fù)位輸入信號(hào)；計(jì)數(shù)脈沖加到最低位觸發(fā)器的端，其他觸發(fā)器的依次受低位觸發(fā)器端的控制。各觸發(fā)器接收到負(fù)跳變脈沖信號(hào)時(shí)狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)。波形如圖所示。異步3位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器9.2計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)前，在復(fù)位端先輸入一負(fù)脈沖，使，這一過(guò)程稱為清0，清0后，應(yīng)使，才能正常計(jì)數(shù)。

當(dāng)?shù)谝粋€(gè)計(jì)數(shù)脈沖作用后，該脈沖的下降沿使觸發(fā)器的由0態(tài)轉(zhuǎn)為1態(tài)，其他兩個(gè)觸發(fā)器因沒(méi)有下降沿的作用，仍保持0態(tài)，所以當(dāng)?shù)谝粋€(gè)作用后，計(jì)數(shù)器狀態(tài)為。

當(dāng)?shù)诙€(gè)計(jì)數(shù)脈沖作用時(shí)，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，由1態(tài)轉(zhuǎn)為0態(tài)，的下降沿加到的時(shí)鐘脈沖輸入端，使從0態(tài)轉(zhuǎn)為1態(tài)，上升沿變化對(duì)觸發(fā)器無(wú)效，狀態(tài)保持不變，所以當(dāng)?shù)诙€(gè)作用后，計(jì)數(shù)器狀態(tài)為。

依此類推，當(dāng)?shù)谄邆€(gè)作用后計(jì)數(shù)器狀態(tài)為111，當(dāng)?shù)诎藗€(gè)作用后計(jì)數(shù)器又回到000狀態(tài)，完成一次計(jì)數(shù)循環(huán)。9.2.2十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

二進(jìn)制計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)算方便。但在許多場(chǎng)合，使用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器較符合人們的習(xí)慣。所謂十進(jìn)制計(jì)數(shù)器是在計(jì)數(shù)脈沖作用下各觸發(fā)器狀態(tài)的轉(zhuǎn)換按十進(jìn)制數(shù)的編碼規(guī)律進(jìn)行計(jì)數(shù)的數(shù)字電路。用二進(jìn)制數(shù)碼表示十進(jìn)制數(shù)的方法稱為二—十進(jìn)制編碼（即BCD碼）。十進(jìn)制數(shù)有0~9共10個(gè)數(shù)碼，至少要用4位二進(jìn)制數(shù)。而4位二進(jìn)制數(shù)有十六個(gè)狀態(tài)，表示1位十進(jìn)制數(shù)只需要十個(gè)狀態(tài)，因此需要去掉其中的六個(gè)狀態(tài)。在十進(jìn)制計(jì)數(shù)器中常采用8421BCD碼的編碼方式進(jìn)行計(jì)數(shù)。8421BCD編碼如表所示。1、電路組成

二、

十進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器電路由4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)用于計(jì)數(shù)器清0的門(mén)電路組成。與二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的主要差異是跳過(guò)了二進(jìn)制數(shù)碼1010~1111的六個(gè)狀態(tài)。電路如下圖。異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器電路2、工作過(guò)程

計(jì)數(shù)器輸入0~9個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，工作過(guò)程與4位二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器完全相同，第九個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后。當(dāng)?shù)谑畟€(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來(lái)后，計(jì)數(shù)器狀態(tài)為，此時(shí)，與非門(mén)輸入全1，輸出為0，使各觸發(fā)器復(fù)位，即，同時(shí)使與非門(mén)輸出又變?yōu)?，計(jì)數(shù)器重新開(kāi)始工作。從而實(shí)現(xiàn)8421BCD碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)的功能。9.3譯碼器

一、二進(jìn)制譯碼器二進(jìn)制譯碼器的功能是將二進(jìn)制碼按其原意翻譯成相應(yīng)的輸出信號(hào)。二進(jìn)制譯碼器有個(gè)輸入線，個(gè)輸出線，按其輸入和輸出的線數(shù)，二進(jìn)制譯碼器可分為2線-4線譯碼器、3線-8線譯碼器和4線-16線譯碼器等。74LS138是一種典型的二進(jìn)制譯碼器。7.3.1通用譯碼器二、二-十進(jìn)制譯碼器

二-十進(jìn)制譯碼器也稱為BCD譯碼器，它的功能是將輸入的1位BCD碼(4位二進(jìn)制碼)譯成10個(gè)高、低電平輸出信號(hào)，因此也稱為4－10譯碼器。常用的二-十進(jìn)制集成譯碼器型號(hào)有74LS42、T1042、T4042等。74LS42的實(shí)物圖和引腳排列如圖所示，真值表如表所示。二、顯示譯碼器與二進(jìn)制譯碼器不同，顯示譯碼器是用來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示器件，以顯示數(shù)字或字符的中規(guī)模集成電路。顯示譯碼器隨顯示器件的類型而異，與輝光數(shù)碼管相配的是BCD十進(jìn)制譯碼器，而常用的半導(dǎo)體數(shù)碼管、液晶數(shù)碼管、熒光數(shù)碼管等是由7個(gè)或8個(gè)字段構(gòu)成字形的，因而與之相配的有BCD七段或BCD八段顯示譯碼器。其組成示意圖如下圖。半導(dǎo)體數(shù)碼管是將七個(gè)發(fā)光二極管〔LED〕排列成“日〞字形狀制成的，如實(shí)物圖所示，七個(gè)發(fā)