




版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、第一節(jié) 概述,任一時(shí)刻的輸出僅取決于該時(shí)刻的輸入,與過(guò)去的輸入無(wú)關(guān)。,1. 時(shí)序邏輯電路的概念,任一時(shí)刻的輸出不僅取決于該時(shí)刻的輸入,而且過(guò)去的輸入有關(guān)。,(無(wú)記憶功能),(有記憶功能),時(shí)序邏輯電路簡(jiǎn)稱時(shí)序電路, 是數(shù)字系統(tǒng)中非常重要的一類邏輯電路。 常見(jiàn)的時(shí)序邏輯電路有計(jì)數(shù)器、寄存器和序列信號(hào)發(fā)生器等。 所謂時(shí)序邏輯電路是指電路此刻的輸出不僅與電路此刻的輸入組合有關(guān), 還與前一時(shí)刻的輸出狀態(tài)有關(guān)。 它是由門電路和記憶元件(或反饋支路)共同構(gòu)成的。,第五章 時(shí)序邏輯電路,下圖為時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)框圖,其中,x1、x2 xi,代表輸入信號(hào); y1、y2 yj,代表輸出信號(hào); z1、z2 zk,
2、代表存儲(chǔ)電路的輸入信號(hào); q1、q2 ql,代表存儲(chǔ)電路的輸出信號(hào)。,2. 時(shí)序邏輯電路的分類,(1)按存儲(chǔ)電路的觸發(fā)脈沖分類,各觸發(fā)器有統(tǒng)一的觸發(fā)脈沖(Synchronous Sequential Logic Circuit),各觸發(fā)器無(wú)統(tǒng)一的觸發(fā)脈沖(Asynchronous Sequential Logic Circuit),(2)按輸出信號(hào)的特點(diǎn)分類,輸出狀態(tài)不僅與存儲(chǔ)電路有關(guān),還與輸入有關(guān);,輸出狀態(tài)僅與存儲(chǔ)電路的狀態(tài)有關(guān)。,顯然,穆?tīng)枺枺┬蜁r(shí)序電路時(shí)米利(梅里)型的一個(gè)特例。,1. 同步時(shí)序邏輯電路的分析方法,事實(shí)上,邏輯電路圖本身就是邏輯功能的一種描述方式,但是它往往不能比較
3、直觀地表示出電路的邏輯功能,這一點(diǎn)在時(shí)序電路中尤為突出。因此,我們需要把它的邏輯功能用一些比較直觀的形式表示出來(lái),這就是時(shí)序邏輯電路的分析。,第二節(jié) 時(shí)序邏輯電路的分析方法,(1) 寫相關(guān)方程式。 根據(jù)給定的邏輯電路圖寫出電路中各個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘方程、驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程。 時(shí)鐘方程:時(shí)序電路中各個(gè)觸發(fā)器CP脈沖的邏輯關(guān)系。(一般可不寫) 驅(qū)動(dòng)方程:時(shí)序電路中各個(gè)觸發(fā)器的輸入信號(hào)之間的邏輯關(guān)系。 輸出方程:時(shí)序電路的輸出Z=f(A, Q),若無(wú)輸出時(shí)此方程可省略。 ,分析步驟:,分析步驟:,(2) 求各個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)方程。 將驅(qū)動(dòng)方程代入觸發(fā)器的特性方程,得觸發(fā)器的狀態(tài)方程(Q的次態(tài)方程);,(3
4、)由邏輯圖寫輸出方程;,(4) 求出對(duì)應(yīng)狀態(tài)值。 由前述三個(gè)方程組,求出狀態(tài)轉(zhuǎn)換,狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或時(shí)序圖。 列狀態(tài)表:將電路輸入信號(hào)和觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)的所有取值組合代入相 應(yīng)的狀態(tài)方程,求得相應(yīng)觸發(fā)器的次態(tài),列表得出。 畫狀態(tài)圖(反映時(shí)序電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)律及相應(yīng)輸入、 輸出信號(hào)取值情況的幾何圖形)。 畫時(shí)序圖(反映輸入、 輸出信號(hào)及各觸發(fā)器狀態(tài)的取值在時(shí)間上對(duì)應(yīng)關(guān)系的波形圖)。 ,(5) 歸納上述分析結(jié)果, 確定時(shí)序電路的功能。,通過(guò)一個(gè)例子來(lái)學(xué)習(xí)分析過(guò)程。,例1 試分析如下時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。,(2)將驅(qū)動(dòng)方程代入觸發(fā)器的特性方程,得觸發(fā)器的狀態(tài)方程;,為簡(jiǎn)化起見(jiàn),將現(xiàn)態(tài)的上標(biāo)n略去。,(3)由邏輯
5、圖寫輸出方程;,(4)由前述三個(gè)方程組,求出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。,以真值表的形式列出所有可能出現(xiàn)的現(xiàn)態(tài)和輸入變量的組合,將現(xiàn)態(tài)和輸入變量值代入(2)狀態(tài)方程組和(3)輸出方程,得出對(duì)應(yīng)于現(xiàn)態(tài)的次態(tài)和輸出,此表即為狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。,狀態(tài)轉(zhuǎn)換表求取方法:,0 0 1,0 1 0,0 1 1,1 0 0,1 0 1,1 1 0,0 0 0,0 0 0,狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,注:本例沒(méi)有輸入變量,只需考慮Q1Q2Q3的組合狀態(tài);另外,CP不是輸入,它是控制所有觸發(fā)器同步動(dòng)作的時(shí)鐘信號(hào)。,狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖獲取方法: 用圓圈表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換表中三個(gè)狀態(tài)變量Q3Q2Q1可能出現(xiàn)的8狀態(tài)組合,用8個(gè)圓圈表示; 以箭頭表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換
6、的方向,并在箭頭旁邊注明狀態(tài)轉(zhuǎn)換前的輸入變量值和輸出狀態(tài)值。,狀態(tài)轉(zhuǎn)換表還是不能十分清晰地描述出電路的邏輯功能,再由狀態(tài)轉(zhuǎn)換表畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。,狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,(1)該電路具有計(jì)數(shù)功能;每經(jīng)過(guò)7個(gè)脈沖,狀態(tài)Q3Q2Q1循環(huán)一周,輸出端Y輸出一個(gè)脈沖。,結(jié)論:,(2)該電路能自行啟動(dòng)。,時(shí)序圖:,目前為止,對(duì)于時(shí)序電路邏輯功能的描述已經(jīng)介紹過(guò)了如下方法:邏輯電路圖、三個(gè)方程組(驅(qū)動(dòng)方程組,狀態(tài)方程組,輸出方程組)、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖四種方法。,時(shí)序圖也是一種時(shí)序電路邏輯功能的描述方法,它主要用于實(shí)驗(yàn)測(cè)試和計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)中。,例題電路的時(shí)序圖,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
7、0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,例 2 分析如圖所示的時(shí)序電路的邏輯功能。 解: (1) 寫相關(guān)方程式。 時(shí)鐘方程 CP0=CP1=CP 驅(qū)動(dòng)方程 J0=1 K0=1 J1= K1=, 輸出方程 Z=Q1Q0 (2) 求各個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)方程。 J K觸發(fā)器特性方程為: Qn+1=,將對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)方程分別代入特性方程, 進(jìn)行化簡(jiǎn)變換可得狀態(tài)方程:,(3) 求出對(duì)應(yīng)狀態(tài)值。 列狀態(tài)表: 列出電路輸入信號(hào)和觸發(fā)器原態(tài)的所有取值組合,代入相應(yīng)的狀態(tài)方程, 求得相應(yīng)的觸發(fā)器次態(tài)及輸出,列表得到狀態(tài)表。 畫狀態(tài)圖、時(shí)序圖和狀態(tài)表。,狀態(tài)表,(4) 歸納上述分析結(jié)
8、果, 確定該時(shí)序電路的邏輯功能。 從時(shí)鐘方程可知該電路是同步時(shí)序電路。 電路是帶進(jìn)位輸出的四進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器電路。 該時(shí)序電路能夠自啟動(dòng)。,練 習(xí):,1.分析右圖的功能。,2.根據(jù)下圖,補(bǔ)全時(shí)序圖。,3.分析下圖的功能。,4.分析下圖的功能。,6.分析下圖的功能。,5.根據(jù)下圖,畫出Q的波形圖。,常用的集成時(shí)序邏輯電路有:寄存器、移位寄存器和計(jì)數(shù)器等。在介紹這幾種時(shí)序電路時(shí),總是先介紹其基本原理圖,然后介紹目前已有的定型的集成電路。,第三節(jié) 若干常用的集成時(shí)序邏輯電路,1. 寄存器(Register),寄存器由觸發(fā)器組成,1位觸發(fā)器可以寄存1位二進(jìn)制數(shù),n個(gè)觸發(fā)器可以構(gòu)成存放n位二進(jìn)制數(shù)的寄存器
9、。數(shù)據(jù)寄存器又稱數(shù)據(jù)緩沖儲(chǔ)存器或數(shù)據(jù)鎖存器,其功能是接受、存儲(chǔ)和輸出數(shù)據(jù),主要由觸發(fā)器和控制門 組成。數(shù)據(jù)寄存器按其接受數(shù)據(jù)的方式又分為雙拍式和單拍式兩種。,構(gòu)成寄存器的觸發(fā)器只要求有置1置0的功能即可,因此這些觸發(fā)器可以使任意結(jié)構(gòu)形式的RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器或D觸發(fā)器。,一、 寄存器和移位寄存器,.,7475內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,工作原理: 在接收存放輸入數(shù)據(jù)時(shí),需要兩拍才能完成: 第一拍,在接收數(shù)據(jù)前,送入清零負(fù)脈沖至觸發(fā)器的置零端 使觸發(fā)器輸出為零,完成輸出清零功能。,第二拍,觸發(fā)器清零之后,當(dāng)接收脈沖為高電平“1”有效時(shí), 輸入數(shù)據(jù)D2D1D0,經(jīng)與非門送至對(duì)應(yīng)觸發(fā)器而寄存下來(lái),在第二拍完成接收
10、數(shù)據(jù)任務(wù)。 此類寄存器如果在接受寄存數(shù)據(jù)前不清零,就會(huì)出現(xiàn)接受存放數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。 ,雙拍式數(shù)據(jù)寄存器,工作原理: 接受寄存數(shù)據(jù)只需一拍即可,無(wú)須先進(jìn)行清零。 當(dāng)接收脈沖CP有效時(shí),輸入數(shù)據(jù)D3D2D1D0直接存入觸發(fā)器,故稱為單拍式數(shù)據(jù)寄存器。 我們?cè)诒菊n程里講的寄存器都是單拍式。 ,單拍式數(shù)據(jù)寄存器,74175 內(nèi)部結(jié)構(gòu)邏輯圖,74175功能表,附加了控制端的、由D觸發(fā)器構(gòu)成的寄存器。 優(yōu)先級(jí)別: 只要?jiǎng)t三態(tài)門輸出高阻抗; 當(dāng)時(shí),則所有觸發(fā)器和三態(tài)門輸出都為零。 在三態(tài)打開(kāi),觸發(fā)器沒(méi)有異步置零時(shí),當(dāng)則數(shù)據(jù)輸入被封鎖,觸發(fā)器自保持。 在沒(méi)有被封鎖時(shí),時(shí)鐘的下降沿來(lái)時(shí),數(shù)據(jù)能夠輸入輸出。 所以可以看
11、出各控制端的優(yōu)先級(jí)別,不僅能寄存數(shù)碼,還有移位的功能。,所謂移位,就是每來(lái)一個(gè)移位脈沖,寄存器中所寄存的數(shù)據(jù)就向左或向右順序移動(dòng)一位。,數(shù)據(jù)依次向右移動(dòng),稱右移寄存器,輸入方式為串行輸入。,2. 移位寄存器(Shift Register),寄存數(shù)碼,D,1011,1,Q,1011,1,0,1,1,J,K,F3,數(shù)據(jù)依次向左移動(dòng),稱左移寄存器,輸入方式為串行輸入。,Q,Q,Q,再輸入四個(gè)移位脈沖,1011由高位至低位依次從Q3端輸出。,串行輸出方式,左移寄存器波形圖,1,1,1,1,1,1,0,待存數(shù)據(jù),1011存入寄存器,從Q3取出,四位雙向移位寄存器,2. 雙向移位寄存器 既可將數(shù)據(jù)左移、又
12、可右移的寄存器稱為雙向移位寄存器。,集成移位寄存器74LS194A(雙向移位寄存器),雙向移位寄存器功能表:,74LS194A的擴(kuò)展:用兩片74LS194擴(kuò)展出八位雙向移位寄存器。,計(jì)數(shù)器可以實(shí)現(xiàn)累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù),還可以用作定時(shí),分頻等。,二、計(jì)數(shù)器(Counter),在學(xué)習(xí)這些計(jì)數(shù)器時(shí),總是先分析其基本原理圖,然后認(rèn)識(shí)一個(gè)相應(yīng)的典型集成芯片,對(duì)集成芯片要求會(huì)讀功能表。,(一)、同步計(jì)數(shù)器 1. 同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,對(duì)基本原理圖分析:,a.加法計(jì)數(shù)器,(3)寫輸出方程,(4)由前述三個(gè)方程組,求出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表(略)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。,分析基本原理圖后得出的結(jié)論:,(1)該計(jì)數(shù)器為4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器
13、,每16個(gè)脈沖循環(huán)一次(模值為16),也稱16進(jìn)制計(jì)數(shù)器;,(2)由于Q0是CP的二分頻,Q1是CP的四分頻,Q2是CP的八分頻,Q3是CP的十六分頻,因此該計(jì)數(shù)器也可當(dāng)分頻器用。,初態(tài),這樣就完成了一個(gè)循環(huán),在該循環(huán)圈內(nèi),共有16個(gè)狀態(tài)16進(jìn)制(四位二進(jìn)制)計(jì)數(shù)器。,返回,集成4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS161,4位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS161的功能表,對(duì)基本原理圖分析:,b.減法計(jì)數(shù)器,(3)寫輸出方程,(4)由前述三個(gè)方程組,求出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(略)。,c.集成同步二進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器,(74LS191),具有兩個(gè)脈沖源的同步二進(jìn)制加/減法計(jì)數(shù)器74LS193的。,同步十進(jìn)制
14、加法計(jì)數(shù)器要實(shí)現(xiàn)如下功能:,2. 同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,(1)寫驅(qū)動(dòng)方程;,J0=K0=1,J2=K2=Q1Q0,J3=K3=Q2Q1Q0+Q3Q0,(2)將驅(qū)動(dòng)方程代入特性方程得狀態(tài)方程;,(3)寫輸出方程,(4)求出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(略)。,C=Q3Q0,集成:十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS160,74LS160和74LS161的引腳及邏輯功能完全相同,不同之處僅在于74LS160是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,74LS161是十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,同步加法計(jì)數(shù)器74LS161/74LS160的功能表,提問(wèn): 如何分析?指出分析步驟。,(1)寫驅(qū)動(dòng)方程;,(2)將驅(qū)動(dòng)方程代入特性方程得狀態(tài)方程;,(3)寫輸出方程
15、,(4)求出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。,集成:十進(jìn)制加/減法計(jì)數(shù)器74LS190,74LS190和74LS191的引腳及邏輯功能完全相同,不同之處僅在于74LS190是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,74LS191是十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,(二)、異步計(jì)數(shù)器,異步計(jì)數(shù)器的觸發(fā)器不是同步翻轉(zhuǎn)的,分析方法不能套用同步時(shí)序電路的分析方法;然而一般性的異步時(shí)序電路分析方法較為復(fù)雜。,Q2,Q1,Q0,CP,1.異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,分析:, 每來(lái)一個(gè)CP脈沖,由Q2Q1Q0所描述的二進(jìn)制數(shù)加1,每8個(gè)脈沖循環(huán)一次,因此為3位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器(模為8);,結(jié)論:, Q0是CP的二分頻,Q1是CP的四分頻,Q2是CP的八分頻,因此
16、該計(jì)數(shù)器也可當(dāng)分頻器用。, 所有J、K均接至1,均處于翻轉(zhuǎn)狀態(tài),但時(shí)鐘信號(hào)CP不同;, FF0遇CP下降沿翻轉(zhuǎn), FF1遇Q0下降沿翻轉(zhuǎn), FF2遇Q1下降沿翻轉(zhuǎn)。,分析:, 所有J、K均接至1,均處于翻轉(zhuǎn)狀態(tài),但時(shí)鐘信號(hào)CP不同;,FF0 FF1 FF2, 每來(lái)一個(gè)CP脈沖,由Q2Q1Q0所描述的二進(jìn)制數(shù)減1,每8個(gè)脈沖循環(huán)一次,因此為3位異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器(模為8);,結(jié)論:, Q0是CP的二分頻,Q1是CP的四分頻,Q2是CP的八分頻,因此該計(jì)數(shù)器也可當(dāng)分頻器用。,2.異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器是在4位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)上加以修改得到的,修改時(shí)要解決的問(wèn)題是,如何使
17、4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)至1001時(shí),其次態(tài)為0000而不是1010。,異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器典型電路,畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,畫出時(shí)序圖,該循環(huán)圈共有10種狀態(tài)十進(jìn)制,二五十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器74LS290的邏輯圖, Q0是對(duì)CP0的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,Q3Q2Q1是對(duì)CP1的五進(jìn)制計(jì)數(shù)器,將Q0和CP1連接起來(lái)組成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器;, RO1RO2均為高電平時(shí),對(duì)計(jì)數(shù)器異步清0;, S91S92均為高電平時(shí),對(duì)計(jì)數(shù)器異步置9。,目前市場(chǎng)上銷售的計(jì)數(shù)器有十進(jìn)制、4位二進(jìn)制(16進(jìn)制)、7位二進(jìn)制、12位二進(jìn)制、14位二進(jìn)制等,當(dāng)我們所需要的計(jì)數(shù)器的模不同于市場(chǎng)上所銷售的,則需要用已有的集成計(jì)數(shù)器構(gòu)建。,假定已有N進(jìn)制
18、計(jì)數(shù)器,我們需要的是M進(jìn)制計(jì)數(shù)器,這時(shí)可能有MN兩種情況,現(xiàn)分別加以討論。,1. MN的情況,方法1:反饋清0法(置0法),該法適用于有清0輸入端的集成計(jì)數(shù)器。,方法,清零法,預(yù)置法,同步清零法,異步清零法,同步預(yù)置法,異步預(yù)置法,例:請(qǐng)使用74163 、74160和必要的邏輯門, 分別設(shè)計(jì)一個(gè)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器,(三)、任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法,同步四位二進(jìn)制74LS163,74163的功能表,74LS160的功能表,同步十進(jìn)制74LS160,清零法,(1)使用74163同步清零,同步清零,1CP,2CP,3CP,4CP,5CP,6CP,則就要在Q3Q2Q1Q0=0101時(shí),給74163一個(gè)信號(hào),
19、使74163清零, 由于74163 是同步清零,當(dāng)Q3Q2Q1Q0=0101,要等到下一個(gè)脈沖來(lái) 之后,各計(jì)數(shù)器一個(gè)上升沿,才能完成清零。,設(shè)計(jì)電路為:,改造后電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖:,同步清零,1CP,2CP,3CP,4CP,5CP,6CP,如果將原電路改為:,同步清零,1CP,2CP,3CP,4CP,5CP,6CP,改造后電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖:,從狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,可以看到,第二種改造方法簡(jiǎn)單,同樣可以 實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)的六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,進(jìn)位輸出 C=1,(2)使用74160異步清零,反饋清0法的實(shí)現(xiàn)電路:,1cp,2cp,3cp,4cp,5cp,6cp,無(wú)需cp, 74163具有同步清零端,74160具有異步
20、清0端,可以隨時(shí)清0;,反饋清0法 結(jié)論:, 74160用于反饋清0的Q3Q2Q1Q0狀態(tài)只在極短的瞬間出現(xiàn),該狀態(tài)不 計(jì)入有效循環(huán)狀態(tài);, 反饋清0過(guò)程不可靠;, C不會(huì)輸出計(jì)數(shù)滿信號(hào)。, 74163用于反饋清0的Q3Q2Q1Q0狀態(tài),該狀態(tài)計(jì)入有效循環(huán)狀態(tài);,預(yù)置法,例:請(qǐng)使用74160 、74190和必要的邏輯門, 分別設(shè)計(jì)一個(gè)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器,74LS160的功能表,(1)使用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160同步預(yù)置,現(xiàn)在要使用計(jì)數(shù)器74160設(shè)計(jì)成六進(jìn)制,只要使循環(huán)圈里的狀態(tài)有六個(gè)即可,可以取以下六個(gè)狀態(tài):,也可以取成以下六個(gè)狀態(tài):,根據(jù)所取不同狀態(tài),連接電路分別如下圖:,第一步,預(yù)置輸入接地,第
21、二步,使EP、ET處于計(jì)數(shù)狀態(tài),第三步,不清零,控制端置高,第四步,CLK接入時(shí)鐘,第五步,取預(yù)置信號(hào)給預(yù)置端,1,CP,&,第一種,按下面狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,設(shè)計(jì)電路為:,第一步,預(yù)置輸入接入0010,第二步,使EP、ET處于計(jì)數(shù)狀態(tài),第三步,不清零,控制端置高,第四步,CLK接入時(shí)鐘,第五步,取預(yù)置信號(hào)給預(yù)置端,第二種,1,CP,&,(1)使用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74190異步預(yù)置,現(xiàn)在要使用計(jì)數(shù)器74190設(shè)計(jì)成六進(jìn)制,只要使循環(huán)圈里的狀態(tài)有六個(gè)即可,可以取以下六個(gè)狀態(tài):,異步預(yù)置,根據(jù)所取狀態(tài),連接電路如下圖:,第一步,預(yù)置輸入接地,第三步, CLK接入時(shí)鐘,第四步,取預(yù)置信號(hào)給預(yù)置端,CP,&,也可
22、以取成以下六個(gè)狀態(tài):,根據(jù)所取狀態(tài),連接電路如下圖:,異步預(yù)置,第一步,預(yù)置輸入接入0010,第三步, CLK接入時(shí)鐘,第四步,取預(yù)置信號(hào)給預(yù)置端,CP,1,總結(jié):,1、采用同步清零或同步預(yù)置設(shè)計(jì)M進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí),所取反饋信號(hào)的狀態(tài)計(jì)入整個(gè)循環(huán)圈內(nèi)。 2、采用異步清零或異步預(yù)置設(shè)計(jì)M進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí),所取反饋信號(hào)的狀態(tài)不計(jì)入整個(gè)循環(huán)圈內(nèi)。 3、所以,在設(shè)計(jì)相同進(jìn)制計(jì)數(shù)器,所選有效循環(huán)狀態(tài)相同時(shí),異步法比同步多一個(gè)狀態(tài)。 4、異步預(yù)置或異步清零都存在可靠性不高的問(wèn)題;最好采用同步方法。,問(wèn)題:, 什么時(shí)候數(shù)據(jù)D3D0被裝載?, 目前為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)?, 設(shè)計(jì)后,計(jì)數(shù)器的轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)移圖如何?,問(wèn)題:,下圖為幾進(jìn)
23、制計(jì)數(shù)?,有進(jìn)位的反饋置數(shù)法,思路:,1.74160只有當(dāng)Q3Q2Q1Q0=1001時(shí),才會(huì)有進(jìn)位,想辦法把1001保留在效循環(huán)中,就能實(shí)現(xiàn)狀態(tài)每循環(huán)一周,C自動(dòng)進(jìn)位1次。,2.由于要求為6進(jìn)制,需要保留6個(gè)連續(xù)狀態(tài),舍去4個(gè)連續(xù)狀態(tài)。(顯然,1001必須被保留),用74160實(shí)現(xiàn)能自動(dòng)進(jìn)位的6進(jìn)制計(jì)數(shù)器,強(qiáng)制置數(shù),情況1:當(dāng)M可分解為M=N1N2。,例:用兩片同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160接成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,同步進(jìn)位(并行進(jìn)位)方式,2. MN的情況,異步進(jìn)位(串行進(jìn)位)方式,情況2:當(dāng)M不可分解,即M為素?cái)?shù)。,有兩種方法用以解決M不可分解時(shí)的擴(kuò)展問(wèn)題,其一是整體清0法,其二是整體置數(shù)法。但
24、由于異步整體清0法有工作不可靠的弊端,這里僅介紹整體置數(shù)法。,例:用兩片同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160接成29進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,(四)、移位寄存器型計(jì)數(shù)器,1. 環(huán)形計(jì)數(shù)器,環(huán)形計(jì)數(shù)器是將單向移位寄存器的串行輸入端和串行輸出端相連, 構(gòu)成一個(gè)閉合的環(huán)。,2.扭環(huán)形計(jì)數(shù)器。 扭環(huán)形計(jì)數(shù)器是將單向移位寄存器的串行輸入端和串行反相輸出端相連,構(gòu)成一個(gè)閉合的環(huán)。,為使計(jì)數(shù)器總能夠進(jìn)入有效循環(huán)而自啟動(dòng),需要修改反饋電路。 1.對(duì)環(huán)型計(jì)數(shù)器修改。,假定有效循環(huán)為:001010100001,更改反饋后的電路圖,更改反饋后的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,2.對(duì)扭環(huán)型計(jì)數(shù)器修改,修改思路,有上表得:,電路圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖略,第四節(jié) 時(shí)序邏
25、輯電路的設(shè)計(jì)方法, 寫驅(qū)動(dòng)方程;, 將驅(qū)動(dòng)方程代入特性方程得狀態(tài)方程;, 寫輸出方程;, 求出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。,回憶分析步驟:,時(shí)序邏輯電路圖,邏輯功能,分析,設(shè)計(jì),例:設(shè)計(jì)一個(gè)帶進(jìn)位輸出的16進(jìn)制(4位二進(jìn)制)計(jì)數(shù)器。,(1)畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,(3) 寫狀態(tài)方程并和特性方程對(duì)比,得驅(qū)動(dòng)方程。,(5)根據(jù)驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程畫電路圖,C=Q3Q2Q1Q0,思考題:用觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)帶進(jìn)位輸出的十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器,如何設(shè)計(jì)?(請(qǐng)說(shuō)出設(shè)計(jì)思路),前述的計(jì)數(shù)器也是時(shí)序電路,也可用經(jīng)典方法來(lái)設(shè)計(jì),只不過(guò)計(jì)數(shù)器不用邏輯抽象,也沒(méi)有輸入變量,可以省略經(jīng)典設(shè)計(jì)方法的一些步驟。事實(shí)上,計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法正是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的經(jīng)典設(shè)計(jì)方法。,經(jīng)典設(shè)計(jì)方法的步驟如下:,由文字描述的邏輯問(wèn)題,原始狀態(tài)圖,最簡(jiǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,畫電路圖,檢查電路能否自啟動(dòng),求輸出方程和狀態(tài)方程,將狀態(tài)方程和特性方程對(duì)比得驅(qū)動(dòng)方程,狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,例:用觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)111串行數(shù)據(jù)檢測(cè)器,該檢測(cè)器有一個(gè)輸入端X和一個(gè)輸出端Y,輸入X為一串隨機(jī)信號(hào),當(dāng)連續(xù)輸入三個(gè)或三個(gè)以上1時(shí),輸出為1,否則輸出為0。,0,1,0,1,1,1,0,1,0,解:(1)邏輯抽象出原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 大五人格與教育政策執(zhí)行力的關(guān)系研究
- 智慧城市防災(zāi)減災(zāi)教育領(lǐng)域的創(chuàng)新與實(shí)踐
- 智慧城市安全防護(hù)新篇章視頻監(jiān)控與大數(shù)據(jù)的融合應(yīng)用
- 教育機(jī)器人在職業(yè)培訓(xùn)中的應(yīng)用和價(jià)值分析
- 教育數(shù)據(jù)分析提升課程設(shè)計(jì)的有效途徑
- 技術(shù)在商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的關(guān)鍵作用
- 醫(yī)療創(chuàng)新重塑健康管理與醫(yī)療服務(wù)
- 抖音商戶直播價(jià)格策略審批登記制度
- 公交優(yōu)先策略對(duì)2025年城市交通擁堵治理的影響分析報(bào)告
- 公眾參與視角下環(huán)境影響評(píng)價(jià)信息公開(kāi)策略研究報(bào)告
- 加裝電梯合同解除協(xié)議書
- T/CCOA 50-2023低菌小麥粉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程
- 安全生產(chǎn)責(zé)任制度完整版
- 2025屆遼寧省大連市高新園區(qū)七年級(jí)數(shù)學(xué)第二學(xué)期期末考試試題含解析
- 2025+NCCN非小細(xì)胞肺癌診療指南解讀
- ECMO治療暴發(fā)性心肌炎
- 2025CSCO乳腺癌診療指南解讀課件
- 社會(huì)單位消防安全評(píng)估導(dǎo)則
- 衛(wèi)生系列高級(jí)職稱申報(bào)工作量統(tǒng)計(jì)表(醫(yī)療類)
- 寵物店聘用合同協(xié)議
- 食堂外人出入管理制度
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論