注冊(cè)電氣工程師專業(yè)基礎(chǔ)考試數(shù)字電子基礎(chǔ)4

1、1/313.6.13.6.1 時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)及組成時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)及組成 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1）存儲(chǔ)電路，因而具有記憶能力。）存儲(chǔ)電路，因而具有記憶能力。2 2）電路的輸出不僅與當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)，而且還與）電路的輸出不僅與當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)，而且還與電路原來(lái)的狀態(tài)有關(guān)。電路原來(lái)的狀態(tài)有關(guān)。 3.6 3.6 時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路2/31組成組成: :由組合邏輯電路和存儲(chǔ)電路兩部分組成。由組合邏輯電路和存儲(chǔ)電路兩部分組成。組合電路組合電路存儲(chǔ)電路存儲(chǔ)電路z1zjy1yrq1qrx1xi輸輸入入信信號(hào)號(hào)輸輸出出信信號(hào)號(hào)存存儲(chǔ)儲(chǔ)電電路路的的輸輸入入輸輸出出狀狀態(tài)態(tài)邏輯電路中存在反饋，時(shí)序電路的輸出由

2、邏輯電路中存在反饋，時(shí)序電路的輸出由電路的輸入和電路原來(lái)的狀態(tài)共同決定。電路的輸入和電路原來(lái)的狀態(tài)共同決定。3/31邏輯關(guān)系方程：邏輯關(guān)系方程： 組合邏輯電路組合邏輯電路 x1 xi z1 zj 存儲(chǔ)電路存儲(chǔ)電路 q1 qr y1 yr x(x1，xi)q(q1，qr)y(y1，yr)z(z1，zj)各信號(hào)之間的邏輯關(guān)系方程組：各信號(hào)之間的邏輯關(guān)系方程組：zf1(x，qn) 輸出方程輸出方程 yf2(x，qn) 驅(qū)動(dòng)方程驅(qū)動(dòng)方程qn+1f3(y，qn) 狀態(tài)方程狀態(tài)方程4/31分類：分類：時(shí)序電路時(shí)序電路同步：同步：異步：異步：存儲(chǔ)電路里所有觸發(fā)器有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘源存儲(chǔ)電路里所有觸發(fā)器有一個(gè)統(tǒng)

3、一的時(shí)鐘源沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖 cp x 1j c1 1k 1j c1 1k =1 q1 “1” q2 y & q2 q1 ff1 ff2 c1 1d c1 1d & q2 q2 q1 & y cp2 cp1 q1 cp ff1 ff2 5/316/317/318/313.6.23.6.2時(shí)序邏輯電路的分析步驟和方法時(shí)序邏輯電路的分析步驟和方法一般步驟一般步驟:（1 1）根據(jù)給定的時(shí)序電路圖寫出下列邏輯方程式：）根據(jù)給定的時(shí)序電路圖寫出下列邏輯方程式：1)1)各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)cpcp的邏輯表達(dá)式；的邏輯表達(dá)式；2)2)時(shí)序電路的輸出方

4、程；時(shí)序電路的輸出方程；3)3)各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程；各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程；（2 2）將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)觸發(fā)器的特征方程，求得各）將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)觸發(fā)器的特征方程，求得各觸發(fā)器的次態(tài)方程，也就是時(shí)序邏輯電路狀態(tài)方程。觸發(fā)器的次態(tài)方程，也就是時(shí)序邏輯電路狀態(tài)方程。（3 3）根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程，列出該時(shí)序電路的狀）根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程，列出該時(shí)序電路的狀態(tài)圖，畫出狀態(tài)圖或時(shí)序圖。態(tài)圖，畫出狀態(tài)圖或時(shí)序圖。（4 4）用文字描述給定時(shí)序電路邏輯功能的邏輯功能。）用文字描述給定時(shí)序電路邏輯功能的邏輯功能。9/31【例】分析下圖所示的同步邏輯電路。10/31解：（解：（1 1）寫出各邏輯方程寫出各邏輯

5、方程1 1）輸出方程）輸出方程 nqz00nqz11nqz222 2）驅(qū)動(dòng)方程）驅(qū)動(dòng)方程nnqqd100nqd01nqd12（2 2）驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)的）驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)的d d觸發(fā)器的特征方程，得各觸發(fā)器的特征方程，得各d d觸觸發(fā)器的次態(tài)方程發(fā)器的次態(tài)方程nnnqqdq10010nnqdq0111nnqdq121211/31（3 3）列出狀態(tài)表、畫出狀態(tài)圖和時(shí)序圖）列出狀態(tài)表、畫出狀態(tài)圖和時(shí)序圖這里要注意是：nnnqqqzzz012321且沒(méi)有輸入信號(hào)x。 000001001010010100011110100001101010110100111110nq1nq2nq012nq11nq10

6、nq12/31狀態(tài)圖與時(shí)序圖狀態(tài)圖與時(shí)序圖13/31（4）功能分析 由時(shí)序圖可以看出：在正常情況下，各觸發(fā)器輪流出現(xiàn)一個(gè)寬度為cp周期的脈沖信號(hào)，稱為脈沖分配器或節(jié)拍脈沖產(chǎn)生器。另外從狀態(tài)圖可看出：電路如處于其他5個(gè)狀態(tài)為無(wú)效狀態(tài)時(shí)，在cp脈沖的作用下，電路可回到有效序列，這種能力稱為電路具有自啟動(dòng)能力。14/31【例】分析下圖所示邏輯電路。（異步時(shí)序）15/31解：（解：（1 1）寫出各邏輯方程式）寫出各邏輯方程式1 1）各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)的邏輯方程）各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)的邏輯方程cp0=cp（時(shí)鐘脈沖源），上升沿觸發(fā)。（時(shí)鐘脈沖源），上升沿觸發(fā)。cp1q0，僅當(dāng)，僅當(dāng)q0由由0101時(shí)，時(shí)，

7、q1改變，否則改變，否則q1保持。保持。2 2）輸出方程）輸出方程 nnqqz01nqd00nqd113 3）驅(qū)動(dòng)方程）驅(qū)動(dòng)方程 16/31（2）各觸發(fā)器的次態(tài)方程 cp由01時(shí)，有效nnqdq0010nnqdq1111q0由01時(shí)，有效17/31（3）列出狀態(tài)表、畫出狀態(tài)圖和時(shí)序圖 /z0011/001000/01001/011010/11011nnqqnq1nq00cp1cp18/31狀態(tài)圖與時(shí)序圖19/31（4 4）功能分析）功能分析 由狀態(tài)圖和時(shí)序圖可以看出：該電由狀態(tài)圖和時(shí)序圖可以看出：該電路是一個(gè)異步四進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，路是一個(gè)異步四進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，z z是借是借位信號(hào)。也可把該電路

8、看作一個(gè)時(shí)序信位信號(hào)。也可把該電路看作一個(gè)時(shí)序信號(hào)發(fā)生器。輸出序列脈沖信號(hào)號(hào)發(fā)生器。輸出序列脈沖信號(hào)z z的重復(fù)周的重復(fù)周期是期是4tcp4tcp，寬度為，寬度為1 tcp1 tcp。20/313.6.33.6.3計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器作用作用 用來(lái)計(jì)算時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)的電路，具有計(jì)數(shù)、分頻和定用來(lái)計(jì)算時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)的電路，具有計(jì)數(shù)、分頻和定時(shí)等功能。時(shí)等功能。分類分類（1 1）按計(jì)數(shù)的脈沖引入方式）按計(jì)數(shù)的脈沖引入方式 有同步和異步計(jì)數(shù)器；有同步和異步計(jì)數(shù)器；（2 2）按計(jì)數(shù)的變化規(guī)律）按計(jì)數(shù)的變化規(guī)律 有加法器、減法器和可逆計(jì)數(shù)有加法器、減法器和可逆計(jì)數(shù)器；器；（3 3）按計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)數(shù)制）按計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)數(shù)制

9、 有二進(jìn)制、十進(jìn)制和任意進(jìn)制有二進(jìn)制、十進(jìn)制和任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。21/313.6.4 3.6.4 寄存器寄存器 寄存器主要部件是觸發(fā)器，一個(gè)觸發(fā)寄存器主要部件是觸發(fā)器，一個(gè)觸發(fā)器可存器可存1 1位二進(jìn)制代碼，存儲(chǔ)位二進(jìn)制代碼，存儲(chǔ)n n位二進(jìn)制代位二進(jìn)制代碼的寄存器則需要碼的寄存器則需要n n個(gè)觸發(fā)器。常用左、個(gè)觸發(fā)器。常用左、右移位寄存器。右移位寄存器。 22/314 4位寄存器位寄存器cpcp上沿作用下，上沿作用下，使使1d1d4d4d端數(shù)據(jù)端數(shù)據(jù)并行存入寄存器，并行存入寄存器，即寄存于輸出端即寄存于輸出端1q-4q1q-4q端。端。rdrd是是清零端。清零端。 23/31四位右移寄

10、存器四位右移寄存器24/31 3.7 3.7 脈沖波形的產(chǎn)生脈沖波形的產(chǎn)生3.7.13.7.1多諧振蕩器多諧振蕩器 性質(zhì)：性質(zhì)：是一種自激振蕩電路，無(wú)穩(wěn)定的狀態(tài)。是一種自激振蕩電路，無(wú)穩(wěn)定的狀態(tài)。它在接通電源后無(wú)需外接觸發(fā)信號(hào)就能產(chǎn)生矩形脈它在接通電源后無(wú)需外接觸發(fā)信號(hào)就能產(chǎn)生矩形脈沖信號(hào)。沖信號(hào)。 主要用途：主要用途：信號(hào)源。信號(hào)源。 25/31rcrc環(huán)形多諧振蕩器環(huán)形多諧振蕩器26/313.7.23.7.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種只有一個(gè)穩(wěn)定狀單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的電路。態(tài)的電路。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器須有一個(gè)觸發(fā)信號(hào)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器須有一個(gè)觸發(fā)信號(hào) rcrc環(huán)節(jié)，

11、它決定暫態(tài)時(shí)間的長(zhǎng)短。輸環(huán)節(jié)，它決定暫態(tài)時(shí)間的長(zhǎng)短。輸出信號(hào)寬窄出信號(hào)寬窄用途：常用于脈沖波形變換（即寬窄波形用途：常用于脈沖波形變換（即寬窄波形的相互變換）、定時(shí)等。的相互變換）、定時(shí)等。 27/3128/313.8 3.8 數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換3.8.1 d/a3.8.1 d/a轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 使用最多的使用最多的d/ad/a轉(zhuǎn)換器是轉(zhuǎn)換器是r-2rr-2r的的t t形電阻網(wǎng)絡(luò)形電阻網(wǎng)絡(luò)d/ad/a轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。 29/31)2(2)2222(30413223140iirefrefidrvddddrvi =vo= irf= rrf)2(2304iirefidv二進(jìn)制數(shù)與模擬電壓vo成正比。 30/313.8.2 a/d3.8.2 a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 （1 1）逐次逼近式）逐次逼近式a/da/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 逐次逼近式逐次逼近式a/da/d轉(zhuǎn)換器是由比較器、轉(zhuǎn)換器是由比較器、d