常用時(shí)序邏輯電路及其應(yīng)用.ppt

1、第10章 常用時(shí)序邏輯電路及其應(yīng)用,10.1 寄存器 10.2 計(jì)數(shù)器,在數(shù)字電路中，用來(lái)存放二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼的電路稱為寄存器。寄存器是由具有存儲(chǔ)功能的觸發(fā)器組合起來(lái)構(gòu)成的。一個(gè)觸發(fā)器可以存儲(chǔ)1位二進(jìn)制代碼，存放n位二進(jìn)制代碼的寄存器，需用n個(gè)觸發(fā)器來(lái)構(gòu)成。 寄存器按照功能的不同，可分為數(shù)碼寄存器和移位寄存器兩大類。 具有接收數(shù)碼、寄存數(shù)碼、輸出數(shù)碼和清除數(shù)碼功能的寄存器稱為數(shù)碼寄存器。這類寄存器根據(jù)接收數(shù)碼的方式不同，可分雙拍接收和單拍接收兩種類型。數(shù)碼寄存器只能并行送入數(shù)據(jù)，需要時(shí)也只能并行輸出。,*10.1 寄存器,無(wú)論寄存器中原來(lái)的內(nèi)容是什么，只要送數(shù)控制時(shí)鐘脈沖C上升沿到來(lái)，加在并行

2、數(shù)據(jù)輸入端的數(shù)據(jù)D0D3，就立即被送入寄存器中，即有：,10.1.1數(shù)碼寄存器,（1）單拍工作方式基本寄存器,（2）雙拍工作方式基本寄存器,清零。 時(shí) ，異步清零。即有：,送數(shù)。 時(shí)，C上升沿送數(shù)。即有：,移位寄存器是一種不僅能存儲(chǔ)數(shù)碼，還能使寄存的數(shù)碼移位的寄存器。移位指的是寄存器中所存放的數(shù)碼，可以在移位脈沖作用下逐次左移或右移。 移位寄存器可分成單向移位寄存器和雙向移位寄存器。 數(shù)據(jù)既可以并行輸入、并行輸出，也可以串行輸入、串行輸出，還可以并行輸入、串行輸出，串行輸入、并行輸出，十分靈活，用途也很廣。,10.1.2 移位寄存器,（1）單向移位寄存器,(1)時(shí)鐘方程：,(2)驅(qū)動(dòng)方程：,由

3、邏輯圖寫出下列各邏輯方程式,1011,（3）狀態(tài)方程：,（4）狀態(tài)表：,（2）4位左移移位寄存器,(1)時(shí)鐘方程：,(2)驅(qū)動(dòng)方程：,（3）狀態(tài)方程：,（4）狀態(tài)表：,設(shè)輸入1111,（3）集成雙向移位寄存器74LS194,（1）啟動(dòng)信號(hào)為0時(shí) M1=1，從而M1M0=11,寄存器并行輸入Q0Q1Q2Q3=0111 （2）啟動(dòng)信號(hào)由0變?yōu)?時(shí) 因Q0=0， G1輸出為1 ，從而M1M0=01，開始右移 在移位過(guò)程中，G1總有一個(gè)為0，因此輸出為1，G2輸出總為0，維持M1M0=01，移位循環(huán)下去,波形圖,10.2 計(jì)數(shù)器,能夠記憶輸入脈沖個(gè)數(shù)的電路稱為計(jì)數(shù)器?？捎米鞣诸l、定時(shí)和運(yùn)算。,分類：

4、按各觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)情況的不同，分同步和異步計(jì)數(shù)器； 按數(shù)制 的不同，分二進(jìn)制、十進(jìn)制和任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器； 按計(jì)數(shù)過(guò)程中數(shù)字的增減分加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器；,一般來(lái)說(shuō)，幾個(gè)狀態(tài)構(gòu)成一個(gè)計(jì)數(shù)循環(huán)，就稱為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。但二進(jìn)制計(jì)數(shù)器例外，n位的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器共有2n個(gè)狀態(tài)，如23=8個(gè)狀態(tài)，故也稱為八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,在計(jì)數(shù)器中，各個(gè)觸發(fā)器都受同一輸入計(jì)數(shù)脈沖的控制，因此，它們狀態(tài)的更新幾乎是同時(shí)的，故被稱為 “ 同步計(jì)數(shù)器 ”。,10.2.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,10.2.1.1 同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,（2）驅(qū)動(dòng)方程：,（1）時(shí)鐘方程:,（3）狀態(tài)方程：,（4）狀態(tài)表,波形圖,10.2.1.2 異步二進(jìn)制計(jì)

5、數(shù)器,F0每輸入一個(gè)時(shí)鐘脈沖翻轉(zhuǎn)一次， F1在Q0由1變0時(shí)翻轉(zhuǎn)， F2在Q1由1變0時(shí)翻轉(zhuǎn)。,狀態(tài)方程：,驅(qū)動(dòng)方程：,時(shí)鐘方程:,C上升沿到來(lái)時(shí)翻轉(zhuǎn),Q0由0變1時(shí)翻轉(zhuǎn),Q1由0變1時(shí)翻轉(zhuǎn),（4）狀態(tài)表,波形圖,計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖只加至最低位觸發(fā)器，其他各位觸發(fā)器則由相鄰低位觸發(fā)器的輸出Q來(lái)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，稱為異步計(jì)數(shù)器。 從狀態(tài)000開始，每來(lái)一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器中的數(shù)值便加1，稱為加法計(jì)數(shù)器； 輸入8個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，構(gòu)成一個(gè)計(jì)數(shù)循環(huán)，計(jì)滿歸零，所以該電路也可稱為八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,10.1.1.3 集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,-4位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器74LS161,管腳功能 清零端 置數(shù)端 T、P工作狀態(tài)控制端

6、；D0D3并行數(shù)據(jù)輸入端 CO進(jìn)位信號(hào)輸出端；Q0Q3狀態(tài)輸出端,-4位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器74LS161,電路從0000狀態(tài)開始，連續(xù)輸入15個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后，電路將從1111狀態(tài)返回到0000狀態(tài)。,10.2.2 同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,10.2.2.1 同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器,（2）驅(qū)動(dòng)方程：,（1）時(shí)鐘方程:,（3）狀態(tài)方程：,（4）狀態(tài)表,波形圖,異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器,（2）驅(qū)動(dòng)方程：,（1）時(shí)鐘方程:,（3）狀態(tài)方程：,C下降沿到來(lái)時(shí)翻轉(zhuǎn),Q0由1變0時(shí),Q1由1變0時(shí),Q0由1變0時(shí),（4）狀態(tài)表,Q0下降沿,Q1下降沿,Q0下降沿,CP下降沿,波形圖,10.2.2.2 集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,74

7、LS160 其管腳圖、邏輯功能與74LS161相似，只是計(jì)數(shù)狀態(tài)是按照十進(jìn)制加法來(lái)計(jì)數(shù)的。,10.2.3 利用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成N進(jìn)制計(jì)數(shù)器,N進(jìn)制計(jì)數(shù)器是指除二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器外的其他進(jìn)制計(jì)數(shù)器，即每來(lái)N個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器狀態(tài)重復(fù)一次。 1、反饋清零法構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器 當(dāng)滿足一定的條件時(shí)，利用計(jì)數(shù)器的復(fù)位端強(qiáng)迫計(jì)數(shù)器清零, 重新開始新一輪計(jì)數(shù)。 異步是指通過(guò)時(shí)鐘觸發(fā)器異步輸入端（實(shí)現(xiàn)清零或置數(shù)），而與CP計(jì)數(shù)脈沖無(wú)關(guān)。 同步工作方式是指當(dāng)CP計(jì)數(shù)脈沖到來(lái)時(shí)，才能完成清零或者置數(shù)的任務(wù)。,如：74161構(gòu)成九進(jìn)制計(jì)數(shù)器,74161在計(jì)數(shù)過(guò)程中有16個(gè)狀態(tài)，正常循環(huán)是從0000到1111，具有異步清零功能。 74161從0000開始計(jì)數(shù)，到第9個(gè)CP上升沿時(shí)，輸出狀態(tài)為1001，此時(shí)CR=0，立即使輸出狀態(tài)返回0000狀態(tài)。此電路一進(jìn)入1001狀態(tài)，立即被置數(shù)0000狀態(tài)，即1001狀態(tài)僅在極短的瞬間出現(xiàn)。,2、集成計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)長(zhǎng)度的擴(kuò)展,如用現(xiàn)有的M進(jìn)制集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成N進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)，如果MN，只需一片M進(jìn)制計(jì)數(shù)器；如果MN，則需多片M進(jìn)制計(jì)數(shù)器；集成計(jì)數(shù)器一般都設(shè)置有級(jí)聯(lián)的輸入輸出端，只要把它們連接起來(lái)，便可得到容量更大的計(jì)數(shù)器。,256進(jìn)制計(jì)數(shù)器,50進(jìn)制計(jì)數(shù)器,8421碼60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,要求 1、掌握 RS、JK、D 觸發(fā)器