《醫(yī)學電子學第九章》課件

1、第九章 時序邏輯電路醫(yī)學電子學第九章PPT課件1第九章 時序邏輯電路醫(yī)學電子學第九章PPT課件19.1 觸發(fā)器：R-S觸發(fā)器 D觸發(fā)器9.2 寄存器：醫(yī)學電子學第九章PPT課件29.1 觸發(fā)器：R-S觸發(fā)器醫(yī)學電子學第九章PPT課件9.1 觸發(fā)器9.1.1 R-S觸發(fā)器&RDSDQQRD RESET直接復位端S D SET直接置位端Q, Q 輸出端 1. 基本的R-S觸發(fā)器組成：用2個與非門(或或非門)構成醫(yī)學電子學第九章PPT課件39.1 觸發(fā)器9.1.1 R-S觸發(fā)器&RDSDQQRDR-S觸發(fā)器真值表RDSDQQ 0 1 0 1(復位) 1 0 1 0(置位) 1 1 保持原狀 0 0

2、不確定&RDSDQQ011100RD=0同時SD=1時, Q=0。故RD稱為復位端,或稱為清0端醫(yī)學電子學第九章PPT課件4R-S觸發(fā)器真值表RDSDQQ 0 1 R-S觸發(fā)器真值表&RDSDQQ011100RDSDQQ 0 1 0 1(復位) 1 0 1 0(置位) 1 1 保持原狀 0 0 不確定SD=0同時RD=1時, Q=1。故SD稱為置位端,或稱為置1端醫(yī)學電子學第九章PPT課件5R-S觸發(fā)器真值表&RDSDQQ011100RDSDQQ &RDSDQQR-S觸發(fā)器真值表RDSDQQ 0 1 0 1(復位) 1 0 1 0(置位) 1 1 保持原狀 0 0 不確定 指R、S從01或10

3、變成11時,輸出端狀態(tài)不變111100醫(yī)學電子學第九章PPT課件6&RDSDQQR-S觸發(fā)器真值表RDSDQQ 0 &RDSDQQR-S觸發(fā)器真值表RDSDQQ 0 1 0 1(復位) 1 0 1 0(置位) 1 1 保持原狀 0 0 不確定 指RD、SD同時從00變成11時, 輸出端狀態(tài)不定001111醫(yī)學電子學第九章PPT課件7&RDSDQQR-S觸發(fā)器真值表RDSDQQ 0 R-S觸發(fā)器真值表RDSDQQ 0 1 0 1(復位) 1 0 1 0(置位) 1 1 保持原狀 0 0 不確定 指RD、SD同時從00變成11時, 輸出端狀態(tài)不定&RDSDQQ00111111&RDSDQQ0011

4、11110000即Q、Q也可能是01,也可能是10設計電路時此種情況應避免醫(yī)學電子學第九章PPT課件8R-S觸發(fā)器真值表RDSDQQ 0 1 R-S 觸發(fā)器特點:(1) 具有兩個穩(wěn)態(tài)(Q=0,Q=1或Q=1,Q=0), 稱為 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器.(2) 可觸發(fā)使之翻轉 (使RD、SD之一為0時可翻轉).(3) 具有記憶功能(RD、SD都為1時，保持原來狀態(tài)).醫(yī)學電子學第九章PPT課件9R-S 觸發(fā)器特點:(1) 具有兩個穩(wěn)態(tài)(Q=0,Q=1或QR-S觸發(fā)器應用舉例: 單脈沖發(fā)生器&RDSDQQ+5V+5V4.7k4.7kK醫(yī)學電子學第九章PPT課件10R-S觸發(fā)器應用舉例: 單脈沖發(fā)生器&RDSD

5、QQ+5R-S觸發(fā)器應用舉例: 單脈沖發(fā)生器&RDSDQQ+5V+5V4.7k4.7kK醫(yī)學電子學第九章PPT課件11R-S觸發(fā)器應用舉例: 單脈沖發(fā)生器&RDSDQQ+5R-S觸發(fā)器應用舉例: 單脈沖發(fā)生器&RDSDQQ+5V+5V4.7k4.7kKQQt正脈沖負脈沖醫(yī)學電子學第九章PPT課件12R-S觸發(fā)器應用舉例: 單脈沖發(fā)生器&RDSDQQ+52. 時鐘控制電平觸發(fā)的R-S觸發(fā)器觸發(fā)器功能表&RDSDQQ&RSCPCP: 時鐘脈沖(Clock Pulse) R、S控制端CP R S Q n+1 說明 1 0 0 Qn 保持 1 0 1 1 置1 1 1 0 0 清0 1 1 1 不定

6、避免 0 Qn 保持醫(yī)學電子學第九章PPT課件132. 時鐘控制電平觸發(fā)的R-S觸發(fā)器觸發(fā)器功能表&RDSD時鐘控制電平觸發(fā)的R-S觸發(fā)器(續(xù))時鐘控制 只有CP=1時,輸出端狀態(tài)才能改變電平觸發(fā) 在CP=1時,控制端R、S的電平(1或0)發(fā)生變化時,輸出端狀態(tài)才改變CP R S Q n+1 說明 1 0 0 Qn 保持 1 0 1 1 置1 1 1 0 0 清0 1 1 1 不定 避免 0 Qn 保持用途: D觸發(fā)器和J-K觸發(fā)器的內部電路醫(yī)學電子學第九章PPT課件14時鐘控制電平觸發(fā)的R-S觸發(fā)器(續(xù))時鐘控制 只有CP=19.1.2 D觸發(fā)器1. 時鐘控制電平觸發(fā)的D觸發(fā)器CP R S

7、Q n+1 說明 1 0 0 Qn 保持 1 0 1 1 置1 1 1 0 0 清0 1 1 1 不定 避免 0 Qn 保持1D&RDSDQQ&RSCP其他兩種情況不會出現(xiàn)醫(yī)學電子學第九章PPT課件159.1.2 D觸發(fā)器1. 時鐘控制電平觸發(fā)的D觸發(fā)器CP 時鐘控制電平觸發(fā)的D觸發(fā)器 功能表 CP D Q n+1 1 0 0 1 1 1 0 Q nCP=1時, Q n+1=DCP=0時, 保持原狀1DCP&RDSDQQ&D觸發(fā)器具有數(shù)據(jù)記憶功能醫(yī)學電子學第九章PPT課件16 時鐘控制電平觸發(fā)的D觸發(fā)器 功能表CP=1 時鐘控制電平觸發(fā)的D觸發(fā)器1DCP&RDSDQQ&RDSD符號RDSDDC

8、PQQ醫(yī)學電子學第九章PPT課件17 時鐘控制電平觸發(fā)的D觸發(fā)器1DCP&RDSDQQ&RD2.維持阻塞型D觸發(fā)器&RDSDQQ&DCP符號RDSDDCPQQ醫(yī)學電子學第九章PPT課件182.維持阻塞型D觸發(fā)器&RDSDQQ&DCP符號RD維持阻塞型D觸發(fā)器的引腳功能符號RD 直接清0端(復位端) R=0,S=1時,Q=0SD 直接置1端(置位端) R=1,S=0時,Q=1 小圈 表示低電平有效D數(shù)據(jù)輸入端CP時鐘脈沖Q、Q 輸出端，Q的小圈 表示是反相輸出端 , 即Q總是與Q相反RDSDDCPQQ醫(yī)學電子學第九章PPT課件19維持阻塞型D觸發(fā)器的引腳功能符號RD 直接清0端(復位端維持阻塞型

9、D觸發(fā)器的引腳功能(續(xù))功能表CP Q n+1 D觸發(fā)方式: 邊沿觸發(fā) (時鐘上升沿觸發(fā))功能表說明： 在CP上升沿時，Q等于D；在CP高電平、低電平和下降沿時，Q保持不變RDSDDCPQQ醫(yī)學電子學第九章PPT課件20維持阻塞型D觸發(fā)器的引腳功能(續(xù))功能表CP 時鐘下降沿觸發(fā)的維持阻塞型D觸發(fā)器RDSDDCPQQ功能表CP Q n+1 D功能表說明： 在CP下降沿時，Q等于D；在CP高電平、低電平和上升沿時，Q保持不變醫(yī)學電子學第九章PPT課件21時鐘下降沿觸發(fā)的維持阻塞型D觸發(fā)器RDSDDCPQQ功能表C3. 集成D觸發(fā)器介紹(1) 集成雙D觸發(fā)器74LS74RDSDDCPQQRDSDD

10、CPQQVcc(+5V)GND(地)醫(yī)學電子學第九章PPT課件223. 集成D觸發(fā)器介紹(1) 集成雙D觸發(fā)器74LS74RD觸發(fā)器應用舉例: 用D觸發(fā)器 將一個時鐘進行2分頻.DCPQQCPCPQQ01RD、SD不用時,甩空或通過4.7k的電阻吊高電平頻率FQ = FCP/2D觸發(fā)器功能CP 時，Q=D醫(yī)學電子學第九章PPT課件23D觸發(fā)器應用舉例:DCPQQCPCPQQ01RD、SD不用時用2個2分頻器級聯(lián)組成一個4分頻器DCPQQDCPQQCP1Q2QF2Q =F1Q /2 = FCP/4醫(yī)學電子學第九章PPT課件24用2個2分頻器級聯(lián)組成一個4分頻器DCPQQDCPQQCP1(2) 集

11、成4D觸發(fā)器74LS175特點: 一個集成電路中有4個D觸發(fā)器, 時鐘CP公共, 清0端RD公共RDQQRDQQRDQQRDQQCP1D2D3D4DRD2Q1Q3Q4Q1Q2Q3Q4QVcc(+5V)GND醫(yī)學電子學第九章PPT課件25(2) 集成4D觸發(fā)器74LS175特點: 一個集成電路集成4D觸發(fā)器74LS175的應用舉例搶答電路1Q 1Q 2Q 2Q 3Q 3Q 4Q 4QVccGND1D 2D 3D 4D CPR5004+5V111&1+5V4.7k風鳴器CP1kHz主持人清0甲乙丙丁74LS175參賽人搶答按鍵1醫(yī)學電子學第九章PPT課件26集成4D觸發(fā)器74LS175的應用舉例搶

12、答電路1Q 1(3) 集成8D觸發(fā)器內部有8個D觸發(fā)器 Q輸出 R公共 CP公共QDRQDR內部有8個D觸發(fā)器CP1D8DRDGNDVcc1Q2D3D4D5D6D7D2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q醫(yī)學電子學第九章PPT課件27(3) 集成8D觸發(fā)器內部有8個D觸發(fā)器QDRQDR內部有8課堂練習題目:時鐘CP及輸入信號D 的波形如圖所示,試畫 出各觸發(fā)器輸出端Q的波形,設各輸出端Q的 初始狀態(tài)=0.DQDCPQ1Q2DQDCP醫(yī)學電子學第九章PPT課件28課堂練習題目:時鐘CP及輸入信號D 的波形如圖所示,試畫DQDQDCPQ1課堂練習(續(xù))CPDQ1醫(yī)學電子學第九章PPT課件29DQDCPQ1課

13、堂練習(續(xù))CPDQ1醫(yī)學電子學第九章P課堂練習(續(xù))Q2DQDCPCPDQ1醫(yī)學電子學第九章PPT課件30課堂練習(續(xù))Q2DQDCPCPDQ1醫(yī)學電子學第九章P9.2寄存器9.2.1 數(shù)碼寄存器(并行寄存器)DCP一個D觸發(fā)器組成1位的數(shù)碼寄存器CP上升沿,Q =DCP高電平、低電平、 下降沿，Q不變由D觸發(fā)器組成，用于存放數(shù)碼RDSDDCPQQ醫(yī)學電子學第九章PPT課件319.2寄存器9.2.1 數(shù)碼寄存器(并行寄存器)DCP一個D由4D集成電路74LS175組成4位二進制數(shù)寄存器RDQQRDQQRDQQRDQQCP1D2D3D4DR2Q1Q3Q4Q1Q2Q3Q4QVcc(+5V)GND

14、吊高電平D3D2D1D0CPQ3Q2Q1Q0RGNDVcc+5V+5V 74LS175（電源CP1D2D3D4D1Q2Q3Q4Q4D鎖存器數(shù)碼寄存器(續(xù))4位二進制數(shù)醫(yī)學電子學第九章PPT課件32由4D集成電路74LS175RDQQRDQQRDQQRDQQ數(shù)碼寄存器(續(xù))由8D集成電路74LS273組成8位二進制數(shù)寄存器D3D2D1D0CPQ3Q2Q1Q0R+5V 74LS2731D8D1Q8Q8D鎖存器Q4Q5Q6Q7D4D5D6D7 CP8位二進制數(shù)D7D0醫(yī)學電子學第九章PPT課件33數(shù)碼寄存器(續(xù))由8D集成電路74LS273組成D3D2D1數(shù)碼寄存器用于計算機 并行輸入/輸出接口外部

15、設備(打印機)8D鎖存器1D8D1Q8QCPD7D0計算機CPU控制信號計算機CPU數(shù)據(jù)總線輸出接口計算機總線畫法:一條粗線代表8條線醫(yī)學電子學第九章PPT課件34數(shù)碼寄存器用于計算機 并行輸入/輸出接口外部設備(打印機)89.2.2 串行移位寄存器1. 用D觸發(fā)器組成的移位寄存器QSRDQSRDQSRDQSRDDiCQ1Q2Q3Q4CP串行輸入醫(yī)學電子學第九章PPT課件359.2.2 串行移位寄存器1. 用D觸發(fā)器組成的移位寄存器Q13.6 寄存器13.6.2 串行移位寄存器1. 用D觸發(fā)器組成的移位寄存器經(jīng)4個CP脈沖,Di 出現(xiàn)在Q4上Q1 Q2 Q3 Q4CP Di Di Di DiC

16、P Di Di Di 0CP Di Di 0 0CP Di 0 0 0C 0 0 0 0由D觸發(fā)器組成的串行移位寄存器功能表QSRDQSRDQSRDQSRDDiCQ1Q2Q3Q4CP串行輸入醫(yī)學電子學第九章PPT課件3613.6 寄存器13.6.2 串行移位寄存器1. 用D觸發(fā)器循環(huán)移位寄存器CQSRDQSRDQSRDQSRDQ1Q2Q3Q4CP經(jīng)4個CP脈沖循環(huán)一周CP Q1 Q2 Q3 Q4 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 2 0 0 1 0 3 0 0 0 1 4 1 0 0 0醫(yī)學電子學第九章PPT課件37循環(huán)移位寄存器CQSRDQSRDQSRDQSRDQ1Q2Q3既具有串行輸

17、入又具有并行輸入的移位寄存器CPQ4CQSRDQSRDQSRDQSRDQ1Q2Q3串行輸入數(shù)據(jù)Di清0脈沖&D1D2D3D4L并行輸入脈沖并行輸入數(shù)據(jù)00001 0 1 0011101R=1S=0Q1=1R=1S=0Q3=1R=1S=1Q2不變R=1S=1Q4不變1醫(yī)學電子學第九章PPT課件38既具有串行輸入又具有并行輸入的移位寄存器CPQ4CQSRDQ9.2.3 集成電路雙向移位寄存器(74LS194)并行輸入數(shù)據(jù)右移串入數(shù)據(jù)控制端輸出清0端時鐘左移串入數(shù)據(jù)Q0 Q1 Q2 Q3 DSR D0 D1 D2 D3 DSL CRMBMACP74LS194醫(yī)學電子學第九章PPT課件399.2.3

18、集成電路雙向移位寄存器(74LS194)并行輸入Q0 Q1 Q2 Q3 DSR D0 D1 D2 D3 DSL CRMBMACP74LS194雙向移位寄存器74LS194的功能CR CP MB MA Q0 Q1 Q2 Q3 0 0 0 0 0 1 0 0 保持 1 0 1 DSR 右移一位 1 1 0 左移一位 DSL 1 1 1 D0 D1 D2 D3 (并行輸入) 醫(yī)學電子學第九章PPT課件40Q0 Q1 Q2 Q3 DSR D0用雙向移位寄存器74LS194組成節(jié)日彩燈控制電路Q0 Q1 Q2 Q3 DSR D0 D1 D2 D3 DSL CRMBMACP74LS194+5V+5VMB=0,MA=1右移控制Q0 Q1 Q2 Q3 DSR D0 D1 D2 D3 DSL CRMBMACP74LS194+5V1CP1秒Q=0時LED亮清0按鍵1k二極管發(fā)光LED醫(yī)學電子學第九章PPT課件41用雙向移位寄存器74LS194組成節(jié)日彩燈控制電路Q0 &RDSDQQ本課小結1. 觸發(fā)器類型(1)基本R-S觸發(fā)器(2)時鐘控制電平