數(shù)字邏輯教學(xué) 數(shù)字電路3-3ppt課件

1、3.3 3.3 鎖存器和存放器鎖存器和存放器 鎖存器鎖存器 存放器存放器 移位存放器移位存放器 單向移位存放器單向移位存放器 單向移位存放器運用單向移位存放器運用 中規(guī)模雙向移位存放器中規(guī)模雙向移位存放器環(huán)形計數(shù)器環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)型計數(shù)器扭環(huán)型計數(shù)器鎖存器：立刻呼應(yīng)輸入或電平觸發(fā)；鎖存器：立刻呼應(yīng)輸入或電平觸發(fā)；存放器：依賴時鐘呼應(yīng)輸入邊沿觸發(fā)。存放器：依賴時鐘呼應(yīng)輸入邊沿觸發(fā)。用來暫時存放二進(jìn)制代碼或數(shù)據(jù)的電路。用來暫時存放二進(jìn)制代碼或數(shù)據(jù)的電路。一一. . 鎖存器鎖存器D：數(shù)據(jù)輸入：數(shù)據(jù)輸入 G：輸入使能：輸入使能Q：數(shù)據(jù)輸出：數(shù)據(jù)輸出OE：輸出使能：輸出使能OEQ(輸出)D7D0輸出堅持高

2、阻態(tài)OELE D(輸入)0 1 D7D00 0 X1 X X在在LE(latch enable)LE(latch enable)高電平期間輸出隨輸入高電平期間輸出隨輸入變化變化 集成三態(tài)輸出集成三態(tài)輸出8 8位鎖存器位鎖存器74LS37374LS373二二. . 存放器存放器CP：存放指令。：存放指令。DiCP 存放器是計算機(jī)或其他數(shù)字系統(tǒng)的主要部件之一，它存放器是計算機(jī)或其他數(shù)字系統(tǒng)的主要部件之一，它用來暫時存放數(shù)據(jù)或代碼。用來暫時存放數(shù)據(jù)或代碼。74LS374集成三態(tài)輸出集成三態(tài)輸出8 8位存放器位存放器74LS37474LS374C在在CP作用下，將所存的代碼移至緊鄰的左一位或右一位。作

3、用下，將所存的代碼移至緊鄰的左一位或右一位。三三. . 移位存放器移位存放器 Shift Shift registerregister1. 1. 單向移存器右移單向移存器右移 nnnnnnnQQQQQQDQ21311201110,例如：要移入D3D2D1D04個CP過后，D3D2D1D0移入CFF0CLKCFF1CFF2CFF4D0D1D2D4SerialdataoutputSerialdatainputCFF3D3Q4Q0Q1Q2Q3111111CLKCP DIR Q0 Q1 Q2 Q3D0 X X XD1 D0 X X D01D12D23D34D2 D1 D0 X D3 D2 D1 D0可

4、用于串并轉(zhuǎn)換可用于串并轉(zhuǎn)換 D D：串行輸入：串行輸入CLKCLK：時鐘：時鐘 RST RST：異步清零：異步清零Q0Q3Q0Q3：輸出：輸出(Q0 - Q3)(Q0 - Q3)雙四位移位存放器雙四位移位存放器tCP0tQ31tQ21tQ1tQ0tD1nnnnnnnQQQQQQDQ11021131213,DI1JFF0C11JFF0C11JFF0C11JFF0C1CP串串行行輸輸入入移移位位脈脈沖沖串串行行輸輸出出DOQ0Q1Q2Q3 并并 行行 輸輸 出出1K11K1K1K將移存器中某些觸發(fā)器的輸出反響到串行輸入端。將移存器中某些觸發(fā)器的輸出反響到串行輸入端。用移位存放器來構(gòu)成的計數(shù)器。用移

5、位存放器來構(gòu)成的計數(shù)器。 環(huán)型計數(shù)器環(huán)型計數(shù)器 扭環(huán)型計數(shù)器扭環(huán)型計數(shù)器2. 2. 單向移存器的運用移存型計數(shù)器單向移存器的運用移存型計數(shù)器 1) 1) 環(huán)型計數(shù)器環(huán)型計數(shù)器Ring Counter)Ring Counter)取輸出只需一個取輸出只需一個 1 1或或0 0 的為主循環(huán)，的為主循環(huán)，4 4進(jìn)制計數(shù)器。進(jìn)制計數(shù)器。不需求譯碼不需求譯碼1000010000100001 電路構(gòu)造：電路構(gòu)造： 0000 1111 1010 0101 1100 0110 1001 0011 1110 0111 1101 1011 將移存器的最后一級輸出反響到第一級的輸入。將移存器的最后一級輸出反響到第一級

6、的輸入。1DC1Q01DC1Q11DC1Q21DC1Q3D0CP3210QQQQ CP Q0 Q1 Q2 Q3 主循環(huán)波形圖：主循環(huán)波形圖：順序脈沖順序脈沖12347891056CLKQ0Q1Q3Q4Q2Q5Q6Q7n 位移存器，可構(gòu)成位移存器，可構(gòu)成 模模 MN 的環(huán)形計數(shù)器。的環(huán)形計數(shù)器。缺陷：無自啟動才干，電路利用率不高。在計數(shù)開場之前，缺陷：無自啟動才干，電路利用率不高。在計數(shù)開場之前，預(yù)置預(yù)置 Q0Q1Q2Q31000，進(jìn)入主循環(huán)。，進(jìn)入主循環(huán)。優(yōu)點：不需求譯碼器，輸出順序脈沖。優(yōu)點：不需求譯碼器，輸出順序脈沖。 電路特點電路特點取格雷碼計數(shù)形狀為主循環(huán)，模取格雷碼計數(shù)形狀為主循環(huán)，

7、模 M M8 8 的計數(shù)。的計數(shù)。2). 2). 扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器Johnson Counter)Johnson Counter)00001000001100011100111011110111 0010 1001 0101 1011 0100 0110 1010 1101 電路構(gòu)造：電路構(gòu)造：nQD30將移存器的最后一級輸出反相后接到第一級的輸入。將移存器的最后一級輸出反相后接到第一級的輸入。1DC1Q01DC1Q11DC1Q21DC1Q3D0CP3210QQQQ 主循環(huán)波形圖：主循環(huán)波形圖： CP Q0 Q1 Q2 Q3 優(yōu)點：優(yōu)點： 扭環(huán)形計數(shù)器的模扭環(huán)形計數(shù)器的模 M2N ，提

8、高了電路利用率；，提高了電路利用率； 電路形狀譯碼時不會產(chǎn)生競爭冒險景象。電路形狀譯碼時不會產(chǎn)生競爭冒險景象。缺陷：缺陷：無自啟動才干。在異步清零無自啟動才干。在異步清零0000，進(jìn)入主循環(huán)。，進(jìn)入主循環(huán)。 電路特點電路特點 異步清零；異步清零； CP CP ：有效有效; ;四、中規(guī)模四、中規(guī)模 8 8位雙向移位移存器位雙向移位移存器74LS299 74LS299 S1S0 S1S0 控制四種操作?？刂扑姆N操作。 并行數(shù)據(jù)端輸入并行數(shù)據(jù)端輸入/ /輸出雙向口輸出雙向口; ; 兩個低電平有效的輸兩個低電平有效的輸出使能控制出使能控制G1G1、G2G2。兩。兩者為全者為全“0“0時，端口時，端口為

9、輸出方式為輸出方式; ;實現(xiàn)實現(xiàn)7 7位并行位并行 串行轉(zhuǎn)換電路串行轉(zhuǎn)換電路 CP QA QB QC QD QE QF QG QH 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 2 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 3 1 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 4 1 1 1 0 D0 D1 D2 D3 5 1 1 1 1 0 D0 D1 D2 6 1 1 1 1 1 0 D0 D1 7 1 1 1 1 1 1 0 D0 8 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 置數(shù)置數(shù)右移右移串串出出Parallel in/Serial out實現(xiàn)實現(xiàn)8位串行位串行并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并行數(shù)據(jù)

10、轉(zhuǎn)換 CP QA QB QC QD QE QF QG QH 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 2 D0 1 0 0 0 0 0 0 3 D1 D0 1 0 0 0 0 0 4 D2 D1 D0 1 0 0 0 0 5 D3 D2 D1 D0 1 0 0 0 6 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 0 7 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 8 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 9 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0右移右移鎖存鎖存清零清零Serial-to-parallel Converter“0“1“0二進(jìn)制計算：二進(jìn)制計算：左移左移n為，乘為，乘