電子技術(shù)基礎與技能-(9).ppt

1、了解寄存器的功能、基本構(gòu)成和常見類型； 了解數(shù)碼寄存器的電路構(gòu)成，理解其工作原理； 了解移位寄存器的工作原理和典型集成移位寄存器的引腳及應用。,9.1.1 數(shù)碼寄存器,一、電路組成,電路如圖所示。,9.1.1 數(shù)碼寄存器,二、工作過程,寄存器工作分兩步進行：,1. 寄存前先清零 在接收數(shù)據(jù)前先在復位端加一個負脈沖，把所有觸發(fā)器置0，清零脈沖恢復高電平后，為接收數(shù)據(jù)做好準備。 2. 接收脈沖控制數(shù)據(jù)寄存 接收脈沖CP到來，將 打開， 接收輸入數(shù)碼 。例如， =1101，則與非門 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。,9.1.2 移位寄存器,

2、一、單向移位寄存器,1. 電路組成,電路如圖所示。,JK觸發(fā)器構(gòu)成的4位右移寄存器,9.1.2 移位寄存器,一、單向移位寄存器,2. 工作過程,下面以存入數(shù)碼1011為例，分析 4位右移寄存器的工作過程，要寄存數(shù) 碼 =1011，一般先對寄存器 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?shù)?一個CP上升沿到來時 =1，則 =0001；當?shù)诙€CP上升沿到來時， =0， =0010，經(jīng)過四個移位脈沖后寄存器狀態(tài)為 =1011。如圖所示。,9.1.2 移位寄存器,二、集成雙向移位寄存器,1. 74LSl94的引腳排列和邏輯符號,74LSl94的實物圖引腳排列和邏輯符號如圖所

3、示。,9.1.2 移位寄存器,二、集成雙向移位寄存器,2. 74LSl94的邏輯功能,異步清0功能：當 =0時，直接清0，寄存器各位 均為0，不能進行置數(shù)和移位。只有當 =1時，寄存器允許工作。,右移功能：當 =0、 =1 時，在移位控制信號 上升沿作用時，寄存器中數(shù)碼依次右移一位，且將 送到 。,左移功能：當 =1、 =0 時，在 上升沿作用時，寄存器中數(shù)碼依次左移一位，且將 送到 。,并行置數(shù)功能：當 =1時，在 上升沿作用時，將數(shù)據(jù)輸入端的數(shù)碼并行送到寄存器中，使 。,保持功能：當 =0時，無論有無 作用時，寄存器中內(nèi)容不變。,真值表如表所示。,74LS94芯片的真值表,了解計數(shù)器的功能

4、及計數(shù)器的類型； 理解二進制計數(shù)器，十進制計數(shù)器的電路組成和工作原理； 掌握十進制典型集成計數(shù)器的外特性及使用。,9.2.1 二進制計數(shù)器,在計數(shù)脈沖作用下，各觸發(fā)器狀態(tài)的轉(zhuǎn)換按二進制數(shù)的編碼規(guī)律進行計數(shù)的數(shù)字電路稱為二進制計數(shù)器。 構(gòu)成計數(shù)器電路的核心器件是具有計數(shù)功能的JK觸發(fā)器，可將JK觸發(fā)器接成計數(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010的規(guī)律翻轉(zhuǎn)。 可見，一個觸發(fā)器即可連成一個最簡 單的1位二進制計數(shù)器。其邏輯電路 如圖所示。,9.2.1 二進制計數(shù)器,一、異步二進制加法計數(shù)器,圖所示電路是用三個JK觸發(fā)器連成的異步3位二進制加法計數(shù)器。圖中各位觸發(fā)器的 端接

5、在一起作為計數(shù)器的直接復位輸入信號；計數(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)器接收到負跳變脈沖信號時狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)。 波形如圖所示。,異步3位二進制加法計數(shù)器,9.2.1 二進制計數(shù)器,一、異步二進制加法計數(shù)器,計數(shù)前，在復位端 先輸入一負脈沖，使 ，這一過程稱為清0，清0后，應使 ，才能正常計數(shù)。,當?shù)谝粋€計數(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)，其他兩個觸發(fā)器因沒有 下降沿的作用，仍保持0態(tài)，所以當?shù)谝粋€ 作用后，計數(shù)器狀態(tài)為 。,當?shù)诙€計數(shù)脈沖 作用時，觸發(fā)器 翻轉(zhuǎn)， 由1態(tài)轉(zhuǎn)為0態(tài)， 的下降沿加到 的時鐘脈沖輸入端，使 從0態(tài)

6、轉(zhuǎn)為1態(tài)， 上升沿變化對觸發(fā)器 無效， 狀態(tài)保持不變，所以當?shù)诙€ 作用后，計數(shù)器狀態(tài)為 。,依此類推，當?shù)谄邆€ 作用后計數(shù)器狀態(tài)為111，當?shù)诎藗€ 作用后計數(shù)器又回到000狀態(tài)，完成一次計數(shù)循環(huán)。,8421BCD編碼如表所示。,一、電路組成,9.2.2 十進制計數(shù)器,異步十進制加法計數(shù)器電路由4位二進制計數(shù)器和一個用于計數(shù)器清0的門電路組成。與二進制加法計數(shù)器的主要差異是跳過了二進制數(shù)碼10101111的六個狀態(tài)。 電路如圖所示。,異步十進制加法計數(shù)器電路,9.2.2 十進制計數(shù)器,二、工作過程,計數(shù)器輸入09個計數(shù)脈沖時，工作過程與4位二進制異步計數(shù)器完全相同，第九個計數(shù)脈沖后 。 當?shù)谑?/p>

7、個計數(shù)脈沖到來后，計數(shù)器狀態(tài)為 ，此時 ，與非門輸入全1，輸出為0，使各觸發(fā)器復位，即 ， 同時使與非門輸出又變 為1，計數(shù)器重新開始工作。 從而實現(xiàn)8421BCD碼十進 制加法計數(shù)的功能。,9.2.3 集成計數(shù)器,集成計數(shù)器是將觸發(fā)器及有關(guān)門電路集成在一塊芯片上，使用方便且便于擴展。中規(guī)模集成同步計數(shù)器類型很多，常見的4位十進制同步計數(shù)器有74LSl60、74LSl62、74LS196、CC40192等；4位二進制同步計數(shù)器有74LSl61、74LSl63、74LSl69、74LSl91等。其引腳功能可查閱數(shù)字集成電路手冊。 下面以74LSl61為例介紹集成二進制同步計數(shù)器的邏輯功能及應用。,9.2.3 集成計數(shù)器,一、引腳排列圖和邏輯符號,引腳排列和邏輯符號如圖所示。,9.2.3 集成計數(shù)器,二、74LSl61芯片的邏輯功能,1. 異步清0 當異步端 時，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，無論有無時鐘脈沖，計數(shù)器輸出將直接置零，稱異步清零。,2. 同步預置數(shù) 當 時，同步置數(shù)控制端 ，且在 上升沿作用時，并行輸入數(shù)據(jù)被置入計數(shù)器的輸出端，使 。由于這個操作要與 同步，所以又稱為同步預置數(shù)。真值表如表所示。,3