

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文檔簡(jiǎn)介
21觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路課件第21章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路21.1
雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器21.2
寄存器21.3
計(jì)數(shù)器21.6應(yīng)用舉例21.4時(shí)序邏輯電路的分析(略)21.5由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和無穩(wěn)態(tài)
觸發(fā)器第21章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路21.1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器21.2
電路的輸出狀態(tài)不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào),而且與電路原來的狀態(tài)有關(guān),當(dāng)輸入信號(hào)消失后,電路狀態(tài)仍維持不變。這種具有存儲(chǔ)記憶功能的電路稱為時(shí)序邏輯電路。時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn):
下面介紹雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,它是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本邏輯單元。電路的輸出狀態(tài)不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào),而且21.1
雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:是一種具有記憶功能的邏輯單元電路,它能儲(chǔ)存一位二進(jìn)制碼。特點(diǎn):
(1)有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)—0態(tài)和
1態(tài);
(2)能根據(jù)輸入信號(hào)將觸發(fā)器置成
0態(tài)或
1態(tài);
(3)輸入信號(hào)消失后,被置成的
0態(tài)或
1態(tài)能保存下來,即具有記憶功能。21.1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:特點(diǎn):21.1.1RS
觸發(fā)器兩互補(bǔ)輸出端1.基本RS觸發(fā)器兩輸入端反饋線21.1.1RS觸發(fā)器兩互補(bǔ)輸出端1.基本RS
觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系1001設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1態(tài)。翻轉(zhuǎn)為0態(tài)(1)SD=1,RD=010101觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系1001設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1設(shè)原態(tài)為0態(tài)1001110觸發(fā)器保持0態(tài)不變復(fù)位0設(shè)原態(tài)為0態(tài)1001110觸發(fā)器保持0態(tài)不變復(fù)位001設(shè)原態(tài)為0態(tài)011100翻轉(zhuǎn)為1態(tài)(2)SD=0,RD=101設(shè)原態(tài)為0態(tài)011100翻轉(zhuǎn)為1態(tài)(2)SD=設(shè)原態(tài)為1態(tài)0110001觸發(fā)器保持1態(tài)不變置位1設(shè)原態(tài)為1態(tài)0110001觸發(fā)器保持1態(tài)不變置位111設(shè)原態(tài)為0態(tài)010011保持為0態(tài)(3)SD=1,RD=111設(shè)原態(tài)為0態(tài)010011保持為0態(tài)(3)SD=設(shè)原態(tài)為1態(tài)1110001觸發(fā)器保持1態(tài)不變1設(shè)原態(tài)為1態(tài)1110001觸發(fā)器保持1態(tài)不變1110011111110若G1先翻轉(zhuǎn),則觸發(fā)器為0態(tài)1態(tài)(4)SD=0,RD=010若先翻轉(zhuǎn)110011111110若G1先翻轉(zhuǎn),則觸發(fā)器為0態(tài)1基本RS
觸發(fā)器狀態(tài)表邏輯符號(hào)RD(ResetDirect)─直接置
0
端(復(fù)位端)SD(SetDirect)─直接置
1
端(置位端)SR低電平有效基本RS觸發(fā)器狀態(tài)表邏輯符號(hào)RD(ResetDire2.可控RS
觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器導(dǎo)引電路時(shí)鐘脈沖2.可控RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器導(dǎo)引電路時(shí)鐘脈沖當(dāng)CP=0時(shí)11R、S
輸入狀態(tài)不起作用。
觸發(fā)器狀態(tài)不變。11
SD、RD用于預(yù)置觸發(fā)器的初始狀態(tài),工作過程中應(yīng)處于高電平,對(duì)電路工作狀態(tài)無影響。0被封鎖被封鎖當(dāng)CP=0時(shí)11R、S輸入狀態(tài)不起作用。觸發(fā)器狀態(tài)不變。當(dāng)CP=1時(shí)1打開觸發(fā)器狀態(tài)由R、S
輸入狀態(tài)決定。11打開當(dāng)CP=1時(shí)1打開觸發(fā)器狀態(tài)由R、S輸入狀態(tài)決定。當(dāng)CP=1時(shí)1打開(1)S=0,R=00011觸發(fā)器保持原態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)由R、S
輸入狀態(tài)決定。11打開當(dāng)CP=1時(shí)1打開(1)S=0,R=001101010(2)S=0,R=1觸發(fā)器置“0”(3)S=1,R=0觸發(fā)器置“1”111101010(2)S=0,R=1觸發(fā)器置“0”1110011110若先翻Q=1Q=011(4)S=1,R=1
當(dāng)時(shí)鐘由1變0后觸發(fā)器狀態(tài)不定11若先翻轉(zhuǎn)1110011110若先翻Q=1Q=011(4)S=1,可控RS觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表Qn─時(shí)鐘到來前觸發(fā)器的狀態(tài)Qn+1—時(shí)鐘到來后觸發(fā)器的狀態(tài)動(dòng)作特點(diǎn):CP高電平時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)由R、S確定。可控RS觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表Qn─時(shí)鐘到來前觸發(fā)器的狀態(tài)Qn+1畫出可控RS
觸發(fā)器的輸出波形CP高電平時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)由R、S確定。畫出可控RS觸發(fā)器的輸出波形CP高電平時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)由R存在問題:時(shí)鐘脈沖不能過寬,否則出現(xiàn)空翻現(xiàn)象,即在一個(gè)時(shí)鐘脈沖期間觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次以上。CP克服辦法:采用JK
觸發(fā)器或D
觸發(fā)器。存在問題:時(shí)鐘脈沖不能過寬,否則出現(xiàn)空翻現(xiàn)象,即在一個(gè)時(shí)鐘脈21.1.2JK觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)反饋線互補(bǔ)時(shí)鐘控制主、從觸發(fā)器不能同時(shí)翻轉(zhuǎn)CP
CP21.1.2JK觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)反饋線互補(bǔ)時(shí)鐘控制主、2.工作原理主觸發(fā)器打開
主觸發(fā)器狀態(tài)由J、K決定,接收信號(hào)并暫存。從觸發(fā)器封鎖
從觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。01CP01CP2.工作原理主觸發(fā)器打開主觸發(fā)器狀態(tài)由J、K決定,10狀態(tài)保持不變
從觸發(fā)器的狀態(tài)取決于主觸發(fā)器,并保持主、從狀態(tài)一致,因此稱之為主從觸發(fā)器。從觸發(fā)器打開主觸發(fā)器封鎖0C01010CP10狀態(tài)保持不變從觸發(fā)器的狀態(tài)取決于主觸發(fā)器,并保持CP高電平時(shí)觸發(fā)器接收信號(hào)并暫存。要求CP高電平期間J、K狀態(tài)保持不變。CP下降沿時(shí)()觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。CP低電平時(shí)J、K不起作用。動(dòng)作特點(diǎn):10010CPCP高電平時(shí)觸發(fā)器接收信號(hào)并暫存。要求CP高電平期間CP01010分析JK觸發(fā)器的邏輯功能(1)J=1,K=1
設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為0態(tài)翻轉(zhuǎn)為1態(tài)110110101001主從狀態(tài)一致01狀態(tài)不變狀態(tài)不變01010分析JK觸發(fā)器的邏輯功能(1)J=1,K=101010設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1態(tài)為?狀態(tài)J=1,K=1時(shí),每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖,狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次,即具有計(jì)數(shù)功能。(1)J=1,K=110100110從觸發(fā)器主觸發(fā)器01010設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1態(tài)為?狀態(tài)J=1,K=101010(2)J=0,K=1
設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1態(tài)翻轉(zhuǎn)為0態(tài)011001010110設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為0態(tài)為?態(tài)01從觸發(fā)器主觸發(fā)器01010(2)J=0,K=1設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1態(tài)翻轉(zhuǎn)01010(3)J=1,K=0
設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為0態(tài)翻轉(zhuǎn)為1態(tài)10011010100101設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1態(tài)為?態(tài)從觸發(fā)器主觸發(fā)器01010(3)J=1,K=0設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為0態(tài)翻轉(zhuǎn)010(4)J=0,K=0
設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為0態(tài)保持原態(tài)00010001從觸發(fā)器主觸發(fā)器保持原態(tài)保持原態(tài)010(4)J=0,K=0設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為0態(tài)保持原態(tài)01001結(jié)論:CP高電平時(shí)主觸發(fā)器狀態(tài)由J、K決定,從觸發(fā)器狀態(tài)不變。CP下降沿()觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)(主、從觸發(fā)器狀態(tài)一致)。從觸發(fā)器主觸發(fā)器01001結(jié)論:CP高電平時(shí)主觸發(fā)器狀態(tài)由J、K決定(保持功能)
(置0功能)
(置1功能)(計(jì)數(shù)功能)SD
、RD為直接置1、置0端,不受時(shí)鐘控制,低電平有效,觸發(fā)器工作時(shí)SD
、RD應(yīng)接高電平。(翻轉(zhuǎn)功能)3.JK觸發(fā)器的邏輯功能CP下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)(保持功能)(置0功能)(置1功能)(計(jì)數(shù)功JK
觸發(fā)器工作波形下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)
根據(jù)CP下降沿前J、K的狀態(tài),確定下降沿后Q的狀態(tài)。JK觸發(fā)器工作波形下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)根據(jù)CP下降沿前74LS112雙JK觸發(fā)器
每個(gè)芯片內(nèi)有兩個(gè)獨(dú)立的JK觸發(fā)器。
每個(gè)JK觸發(fā)器有各自的置0端(清零端)和置1端(預(yù)置端),
低電平有效。
CP下降沿()觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。JK觸發(fā)器邏輯符號(hào)
CPQJKSDRDQ74LS112雙JK觸發(fā)器每個(gè)芯片內(nèi)有兩個(gè)獨(dú)立的JK基本RS觸發(fā)器導(dǎo)引電路21.1.3D
觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)反饋線基本RS觸發(fā)器導(dǎo)引電路21.1.3D觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)D觸發(fā)器狀態(tài)表D
Qn+1
0101上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)2.邏輯功能D觸發(fā)器狀態(tài)表DQn+10101上升沿觸2.74LS74雙D觸發(fā)器74LS74引腳圖
每個(gè)芯片內(nèi)有兩個(gè)獨(dú)立的D觸發(fā)器。
CP上升沿()觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。
每個(gè)D有各自的置0端和置1端,低電平有效。D觸發(fā)器邏輯符號(hào)DCPQQRDSD74LS74雙D觸發(fā)器74LS74引腳圖每個(gè)芯片內(nèi)有D
觸發(fā)器工作波形圖CPDQ上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)D觸發(fā)器工作波形圖CPDQ上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)21.1.4觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換1.將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D
觸發(fā)器
當(dāng)J=D,K=D時(shí),兩觸發(fā)器狀態(tài)相同仍為下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)21.1.4觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換1.將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換2.將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T
觸發(fā)器(保持功能)(計(jì)數(shù)功能)當(dāng)J=K時(shí),兩觸發(fā)器狀態(tài)相同2.將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器(保持功能)(計(jì)數(shù)功能)3.將D
觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T′觸發(fā)器觸發(fā)器僅具有計(jì)數(shù)功能。
即要求來一個(gè)CP,觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)一次。CPQQD3.將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T′觸發(fā)器觸發(fā)器僅具有計(jì)數(shù)功能。21.2寄存器
寄存器是數(shù)字系統(tǒng)常用的邏輯部件,它用來存放數(shù)碼或指令等。它由觸發(fā)器和門電路組成。一個(gè)觸發(fā)器只能存放一位二進(jìn)制數(shù),存放n
位二進(jìn)制時(shí),要n個(gè)觸發(fā)器。按功能分?jǐn)?shù)碼寄存器移位寄存器21.2寄存器寄存器是數(shù)字系統(tǒng)常用的邏輯21.2.1數(shù)碼寄存器僅有寄存數(shù)碼的功能。清零寄存指令通常由D觸發(fā)器或RS觸發(fā)器組成。并行輸入方式00001101寄存數(shù)碼1101觸發(fā)器狀態(tài)不變21.2.1數(shù)碼寄存器僅有寄存數(shù)碼的功能。清零寄存指10清零1100寄存指令取數(shù)指令1100并行輸出方式0000001110101111狀態(tài)保持不變10清零1100寄存指令取數(shù)指令1100并行輸出方式000021.2.2移位寄存器不僅能寄存數(shù)碼,還有移位的功能。
所謂移位,就是每來一個(gè)移位脈沖,寄存器中所寄存的數(shù)據(jù)就向左或向右順序移動(dòng)一位。按移位方式分類單向移位寄存器雙向移位寄存器21.2.2移位寄存器不僅能寄存數(shù)碼,還有移位的功能。寄存數(shù)碼1.單向移位寄存器清零1移位脈沖2341011
數(shù)據(jù)依次向左移動(dòng),稱左移寄存器,輸入方式為串行輸入。從高位向低位依次輸入數(shù)碼輸入10110000寄存數(shù)碼1.單向移位寄存器清零1移位脈沖23410111.單向移位寄存器5移位脈沖678清零1011數(shù)碼輸入1011
再輸入四個(gè)移位脈沖,1011由高位至低位依次從Q3端輸出。串行輸出方式1.單向移位寄存器5移位脈沖678清零1011數(shù)碼輸入1左移寄存器波形圖1111011Q0Q3Q2Q11110待存數(shù)據(jù)1011存入寄存器從Q3取出01111左移寄存器波形圖1111011Q0Q3Q2Q11110待存數(shù)4位左移移位寄存器狀態(tài)表0001123移位脈沖Q2Q1Q0移位過程Q3寄存數(shù)碼D001110000清零110左移一位001011左移二位01011左移三位10114左移四位101并行輸出再繼續(xù)輸入四個(gè)移位脈沖,從Q3端串行輸出1011數(shù)碼。4位左移移位寄存器狀態(tài)表0001123移位脈沖Q2Q寄存器分類并行輸入/并行輸出串行輸入/并行輸出并行輸入/串行輸出串行輸入/串行輸出寄存器分類并行輸入/并行輸出串行輸入/并行輸出并行輸入/串行21觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路課件74LS194功能表并行輸入控制端輸出端左移串行輸入右移串行輸入74LS194型雙向移位寄存器74LS194功能表并行輸入控制端輸出端左移串行輸21.3計(jì)數(shù)器
計(jì)數(shù)器是數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)中廣泛應(yīng)用的一種邏輯部件,可累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù),可用于定時(shí)、分頻、時(shí)序控制等。分類加法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器(按計(jì)數(shù)功能)異步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器(按計(jì)數(shù)脈沖引入方式)
二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器
N
進(jìn)制計(jì)數(shù)器(按計(jì)數(shù)制)21.3計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器是數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)中廣泛應(yīng)21.3.1二進(jìn)制計(jì)數(shù)器
按二進(jìn)制的規(guī)律累計(jì)脈沖個(gè)數(shù),它也是構(gòu)成其他進(jìn)制計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)。要構(gòu)成n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,需用n個(gè)具有計(jì)數(shù)功能的觸發(fā)器。1.異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器:計(jì)數(shù)脈沖CP不是同時(shí)加到各位觸發(fā)器。最低位觸發(fā)器由計(jì)數(shù)脈沖觸發(fā)翻轉(zhuǎn),其他各位觸發(fā)器有時(shí)需由相鄰低位觸發(fā)器輸出的進(jìn)位脈沖來觸發(fā),因此各位觸發(fā)器狀態(tài)變換的時(shí)間先后不一,只有在前級(jí)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后,后級(jí)觸發(fā)器才能翻轉(zhuǎn)。21.3.1二進(jìn)制計(jì)數(shù)器按二進(jìn)制的規(guī)律三位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表二進(jìn)制計(jì)數(shù)器:按二進(jìn)制規(guī)律計(jì)數(shù)三位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表二進(jìn)制計(jì)數(shù)器:3位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器1010
當(dāng)J、K=1時(shí),具有計(jì)數(shù)功能,每來一個(gè)脈沖觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)一次。CP計(jì)數(shù)脈沖在電路圖中J、K懸空表示J、K=1。每來一個(gè)CP翻轉(zhuǎn)一次
當(dāng)相鄰低位觸發(fā)器由1變0時(shí)翻轉(zhuǎn)下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)3位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器1010當(dāng)J、K=1時(shí),具異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器工作波形2分頻4分頻8分頻Q0Q1Q2每個(gè)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)的時(shí)間有先后,與計(jì)數(shù)脈沖不同步。
每經(jīng)一個(gè)觸發(fā)器,脈沖的周期就增加一倍,頻率減為一半。異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器工作波形2分頻4分頻8分頻Q0Q1Q??各D觸發(fā)器已接成T′觸發(fā)器,即具有計(jì)數(shù)功能。用D觸發(fā)器構(gòu)成3位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。2.若構(gòu)成減法計(jì)數(shù)器,CP端又如何連接?思考1.各觸發(fā)器的CP端應(yīng)如何連接???各D觸發(fā)器已接成T′觸發(fā)器,即具有計(jì)數(shù)功能。用D觸發(fā)
八進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)器電路
(a)D
觸發(fā)器構(gòu)成;(b)JK觸發(fā)器構(gòu)成八進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)器電路(b74LS197集成4位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器
芯片內(nèi)有一個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
CP下降沿()觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。
有置0端和置數(shù)端,低電平有效。74LS197集成4位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器芯片內(nèi)有一2.同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器線路連接簡(jiǎn)單。各觸發(fā)器逐級(jí)翻轉(zhuǎn),因而工作速度較慢。同步計(jì)數(shù)器:計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)接到各位觸發(fā)器,各位觸發(fā)器狀態(tài)的變換與計(jì)數(shù)脈沖同步。同步計(jì)數(shù)器由于各觸發(fā)器同步翻轉(zhuǎn),因此工作速度快,但接線較復(fù)雜。同步計(jì)數(shù)器組成原則:
根據(jù)翻轉(zhuǎn)條件,確定觸發(fā)器級(jí)間連接方式,找出J、K輸入端的連接方式。2.同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器線路連接簡(jiǎn)單。同2.同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器2.同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器級(jí)間連接的邏輯關(guān)系
由J、K端邏輯表達(dá)式,可得出四位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的邏輯電路。(加法)(減法)四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器級(jí)間連接的邏輯關(guān)系由J、K端邏輯由主從型JK觸發(fā)器組成的同步4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器
計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)加到各位觸發(fā)器上,當(dāng)每個(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來后,觸發(fā)器狀態(tài)是否改變要看J、K的狀態(tài)。與關(guān)系由主從型JK觸發(fā)器組成的同步4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS161型4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(a)引腳排列圖;(b)邏輯符號(hào)74LS161型4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(a)引腳排21觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路課件例:分析圖示邏輯電路的邏輯功能,說明其用處。
設(shè)初始狀態(tài)為000。例:分析圖示邏輯電路的邏輯功能,說明其用處。
解:1.寫出各觸發(fā)器J、K端和CP端的邏輯表達(dá)式
CP0=CP
K0=1
J0=Q2K1=1
J1=1CP1=Q0J2=Q0Q1K2=1CP2=CP
解:1.寫出各觸發(fā)器J、K端和CP端的CP0=CP解:當(dāng)初始狀態(tài)為000時(shí),各觸發(fā)器J、K端和CP端的電平為
CP0=CP=0K0=1
J0=Q2=1K1=1
J1=1CP1=Q0=0J2=Q0Q1=0K2=1CP2=CP=0
解:當(dāng)初始狀態(tài)為000時(shí),CP0=CP=0K0011111CPJ2=Q0Q1K2=1J1=K1=1K0=1
J0=Q2Q2Q1Q0011111011111111111011101011111000010012010301141005000由表可知,經(jīng)5個(gè)脈沖循環(huán)一次,為五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。2.列寫狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,分析其狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程
由于計(jì)數(shù)脈沖沒有同時(shí)加到各位觸發(fā)器上,所以為異步計(jì)數(shù)器。011111CPJ2=Q0Q1K2=1J1=K1=1異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作波形異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作波形21.3.2十進(jìn)制計(jì)數(shù)器
計(jì)數(shù)規(guī)律:“逢十進(jìn)一”。它是用4位二進(jìn)制數(shù)表示對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù),所以又稱為二–十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。4位二進(jìn)制數(shù)可以表示十六種狀態(tài),為了表示十進(jìn)制數(shù)的十個(gè)狀態(tài),需要去掉六種狀態(tài),具體去掉哪六種狀態(tài),有不同的安排,這里僅介紹廣泛使用的8421編碼的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。21.3.2十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)規(guī)律:“逢十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表1.同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表1.同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器工作波形
常使用74LS160型同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器,其引腳排列及功能表與74LS161型計(jì)數(shù)器相同。十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器工作波形常使用74LS160型同步2.異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(1)74LS290型二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器2.異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(1)74LS290型二-五-十進(jìn)制邏輯功能及引腳排列110
10清零(1)R01、
R02:置0輸入端。邏輯功能0000R0高電平清零邏輯功能及引腳排列11010清零(1)R01、R0邏輯功能及外引線排列1
10置9(2)S91、
S02:置9輸入端。邏輯功能1100邏輯功能及外引線排列110置9(2)S91、S0邏輯功能及外引線排列(3)計(jì)數(shù)功能0011邏輯功能邏輯功能及外引線排列(3)計(jì)數(shù)功能0011邏輯功能0輸出五進(jìn)制011輸入計(jì)數(shù)脈沖二進(jìn)制計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)脈沖下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)0輸出五進(jìn)制011輸入計(jì)數(shù)脈沖二進(jìn)制計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)脈沖下降0011輸出十進(jìn)制8421碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸入脈沖0011輸出十進(jìn)制8421碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸入脈沖計(jì)數(shù)74LS290型計(jì)數(shù)器功能表清零置9計(jì)數(shù)74LS290型計(jì)數(shù)器功能表清零置9輸入計(jì)數(shù)脈沖8421碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十分頻輸出(進(jìn)位輸出)計(jì)數(shù)狀態(tài)計(jì)數(shù)器輸出(2)74LS290的應(yīng)用
引腳排列圖輸入計(jì)數(shù)脈沖8421碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十分頻輸出(進(jìn)位輸出)五進(jìn)制輸出計(jì)數(shù)脈沖輸入異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作波形五進(jìn)制輸出計(jì)數(shù)脈沖輸入異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作波形21.3.3任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器
反饋置0法: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)。
利用反饋置0法可用已有的計(jì)數(shù)器得出小于原進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。
如:用一片74LS290可構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,再將十進(jìn)制計(jì)數(shù)器適當(dāng)改接,利用其清零端進(jìn)行反饋清零,則可得出十以內(nèi)的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成21.3.3任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器反饋置0法
例1:用一片74LS290構(gòu)成十以內(nèi)的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解:六進(jìn)制計(jì)數(shù)器六種狀態(tài)六個(gè)脈沖循環(huán)一次一般計(jì)數(shù)器有幾種狀態(tài)就稱為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。例1:用一片74LS290構(gòu)成十以內(nèi)的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。六進(jìn)制計(jì)數(shù)器
當(dāng)狀態(tài)0110(6)出現(xiàn)時(shí),將Q2=1,Q1=1送到清零端R0(即R0=Q2Q1),使計(jì)數(shù)器立即清零。狀態(tài)0110僅瞬間存在。74LS290為異步清零的計(jì)數(shù)器反饋置0實(shí)現(xiàn)方法:六進(jìn)制計(jì)數(shù)器當(dāng)狀態(tài)0110(6)出現(xiàn)時(shí),將Q2六進(jìn)制計(jì)數(shù)器七進(jìn)制計(jì)數(shù)器
當(dāng)出現(xiàn)0110(6)時(shí),應(yīng)立即使計(jì)數(shù)器清零,重新開始新一輪計(jì)數(shù)。R0=Q2Q1。
當(dāng)出現(xiàn)
0111(7)時(shí),計(jì)數(shù)器立即清零,重新開始新一輪計(jì)數(shù)。R0=Q2Q1Q0。六進(jìn)制計(jì)數(shù)器七進(jìn)制計(jì)數(shù)器當(dāng)出現(xiàn)0110(6)時(shí),應(yīng)例2:用二片74LS290構(gòu)成100以內(nèi)的計(jì)數(shù)器。解:(1)二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器0010(2)0100(4)R0=2Q1·1Q2例2:用二片74LS290構(gòu)成100以內(nèi)的計(jì)數(shù)器。解:(1)
解:(2)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器
個(gè)位為十進(jìn)制,十位為六進(jìn)制。個(gè)位的最高位Q3接十位的CP0
,個(gè)位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器經(jīng)過十個(gè)脈沖循環(huán)一次,每當(dāng)?shù)谑畟€(gè)脈沖來到后Q3由1變?yōu)?,相當(dāng)于一個(gè)下降沿,使十位六進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。經(jīng)過六十個(gè)脈沖,個(gè)位和十位計(jì)數(shù)器都恢復(fù)為0000。解:(2)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器個(gè)位為十進(jìn)制,十位(3)二?五?十進(jìn)制計(jì)數(shù)器RD高電平清零五進(jìn)制五進(jìn)制
每個(gè)芯片內(nèi)有兩個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
每個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器包含一個(gè)二進(jìn)制和一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和五進(jìn)制計(jì)數(shù)器經(jīng)適當(dāng)連接可組成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。下降沿翻轉(zhuǎn)二進(jìn)制(3)二?五?十進(jìn)制計(jì)數(shù)器RD高電平清零五進(jìn)制五進(jìn)制例3:用一片74LS390構(gòu)成四十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。十位
0100(4)個(gè)位0110(6)例3:用一片74LS390構(gòu)成四十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。十位個(gè)位D(DOWN)—減法脈沖輸入端U(UP)—
加法脈沖輸入端L(LOAD)—
置數(shù)端CO
—
進(jìn)位端BO
—
借位端C(CLR)—
清零端74LS192引腳排列圖十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器D(DOWN)—減法脈沖輸入端U(UP)—加法脈沖輸74LS192功能表十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器74LS192功能表十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器21.3.4環(huán)形計(jì)數(shù)器工作原理:先將計(jì)數(shù)器置為Q3Q2Q1Q0=1000
而后每來一個(gè)CP,其各觸發(fā)器狀態(tài)依次右移一位。即100001000010000121.3.4環(huán)形計(jì)數(shù)器工作原理:先將計(jì)數(shù)器置為Q3Q環(huán)行計(jì)數(shù)器工作波形
環(huán)形計(jì)數(shù)器可作為順序脈沖發(fā)生器。環(huán)行計(jì)數(shù)器工作波形環(huán)形計(jì)數(shù)器可作為順序脈沖發(fā)生器。21.3.5環(huán)形分配器K0=Q2
J0=Q2
J1=Q0J2=Q1
K1=Q0
K2=Q1J0K0J1K1J2K221.3.5環(huán)形分配器K0=Q2J0=Q2J環(huán)行分配器工作波形可產(chǎn)生相移為的順序脈沖。環(huán)行分配器工作波形可產(chǎn)生相移為的順序脈沖。21.5由555定時(shí)器定時(shí)器組成的單穩(wěn)
態(tài)觸發(fā)器和無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
555定時(shí)器是一種將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器件。用它可以構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器等多種電路。555定時(shí)器在工業(yè)控制、定時(shí)、檢測(cè)、報(bào)警等方面有廣泛應(yīng)用。21.5.1555定時(shí)器(1)分壓器:由三個(gè)等值電阻構(gòu)成。(2)比較器:由電壓比較器C1和C2構(gòu)成。(3)RS觸發(fā)器。(4)放電管T。21.5由555定時(shí)器定時(shí)器組成的單穩(wěn)
48++C1++C2S5kTRD2567315k5kSDQQRVAVB輸出端
電壓控制端高電平觸發(fā)端低電平觸發(fā)端放電端UCC分壓器比較器RS觸發(fā)器放電管地(復(fù)位端)R'D48++C1++C2S5kTRD2567315k5kSDQQ555定時(shí)器功能表555定時(shí)器功能表
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。在未加觸發(fā)脈沖前,電路處于穩(wěn)定狀態(tài);在觸發(fā)脈沖作用下,電路由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)定狀態(tài),停留一段時(shí)間后,電路又自動(dòng)返回穩(wěn)定狀態(tài)。
暫穩(wěn)定狀態(tài)的長(zhǎng)短,取決于電路的參數(shù),與觸發(fā)脈沖無關(guān)。21.5.2由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一般用做定時(shí)、整形及延時(shí)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。在未加觸發(fā)脈沖接通電源>2/3UCC01101Q=0導(dǎo)通1穩(wěn)定狀態(tài)21.5.2由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器接通電源>2/3UCC01101Q=0導(dǎo)通1穩(wěn)定狀態(tài)21.21.5.2.由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Q=01101Q=1截止0001<1/3UCC暫穩(wěn)狀態(tài)21.5.2.由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Q=01101010Q=1010110穩(wěn)定狀態(tài)Q=021.5.2.由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器>2/3UCC1010Q=1010110穩(wěn)定狀態(tài)Q=021.5.2.由5
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
(a)電路;(b)輸入輸出波形tp=RCln3=1.1RC
暫穩(wěn)態(tài)的長(zhǎng)短取決于RC時(shí)間常數(shù)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
(a)電路;(b)輸入輸出波形t應(yīng)用1:?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成定時(shí)檢測(cè)。應(yīng)用1:?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成定時(shí)檢測(cè)。應(yīng)用2:?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成短時(shí)用照明燈。若S未按下,則uI
=1。若S按下,則uI
=0。應(yīng)用2:?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成短時(shí)用照明燈。若S未按下,則uI燈亮的時(shí)間為tp=1.1RC燈亮的時(shí)間為tp=1.1RC應(yīng)用3:抗干擾的定時(shí)電路。
在工業(yè)控制中,周圍環(huán)境往往存在大量的干擾信號(hào),如高頻火花、電磁波等,必須要提高控制所用的定時(shí)電路的抗干擾能力。應(yīng)用3:抗干擾的定時(shí)電路。在工業(yè)控制中,周圍21.5.3
由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器
多諧振蕩器是一種無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,接通電源后,不需外加觸發(fā)信號(hào),就能產(chǎn)生矩形波輸出。由于矩形波中含有豐富的諧波,故稱為多諧振蕩器。
多諧振蕩器是一種常用的脈沖波形發(fā)生器,觸發(fā)器和時(shí)序電路中的時(shí)鐘脈沖一般由多諧振蕩器產(chǎn)生的。21.5.3由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器多諧振uCR1R2.+–接通電源通電前uC=0011100>2/3UCCRD=1SD=0C充電C放電1<1/3UCC21.5.3
由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器uCR1R2.+–接通電源通電前011100>2/3UCCtp1tp22/3UCC1/3UCCQ=1Q=0Q=0Q=1tp1=(R1+R2)Cln2=0.7(R1+R2)Ctp2=R2Cln2=0.7R2CT=tp1+tp2=0.7(R1+2R2)C接通電源T截止C充電T導(dǎo)通C放電RD=1SD=0RD=0SD=1uCtOuOtO本電路只能產(chǎn)生占空比大于0.5的矩形波。tp1tp22/3UCC1/3UCCQ=1Q=0Q=0Q=1
本電路可以產(chǎn)生占空比處于0和1之間的矩形波。這是因?yàn)樗某浞烹姷穆窂讲煌U伎毡瓤烧{(diào)的多諧振蕩器本電路可以產(chǎn)生占空比處于0和1之間的矩形波。應(yīng)用1:多諧振蕩器構(gòu)成水位監(jiān)控報(bào)警電路。
水位正常情況下,電容C被短接,揚(yáng)聲器不發(fā)音;水位下降到探測(cè)器以下時(shí),多諧振蕩器開始工作,揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警。應(yīng)用1:多諧振蕩器構(gòu)成水位監(jiān)控報(bào)警電路。水位應(yīng)用2:雙音門鈴,按下之后充電回路不同。應(yīng)用2:雙音門鈴,按下之后充電回路不同。21.6應(yīng)用舉例21.6.1優(yōu)先裁決電路21.6應(yīng)用舉例21.6.1優(yōu)先裁決電路工作原理:開始比賽時(shí),按下復(fù)位開關(guān)S。001不亮不亮1100未比賽時(shí)A1、A2為0復(fù)位開關(guān)S斷開。工作原理:開始比賽時(shí),按下復(fù)位開關(guān)S。001不亮不亮1100工作原理:00不亮不亮11001優(yōu)先到達(dá)011亮0001封鎖封鎖保持不變工作原理:00不亮不亮11001優(yōu)先011亮0001封鎖封鎖21.6.2四人搶答電路CT74LS175
引腳排列圖四人搶答電路的主要器件是CT74LS175型四上升沿D觸發(fā)器,其引腳排列圖如右圖所示,它的清零端和時(shí)鐘脈沖CP是四個(gè)D觸發(fā)器共用的。
搶答前先清零,
Q4~Q1均為0,相應(yīng)的發(fā)光二極管LED都不亮;
~均為1,與非門G1的輸出為0,揚(yáng)聲器不響。同時(shí),G2輸出為1,將G3打開,時(shí)鐘脈沖CP經(jīng)過G3進(jìn)入D觸發(fā)器的CP端。此時(shí),由于S1~S4均未按下,D1~D4均為0,所以觸發(fā)器的狀態(tài)不變。工作原理:21.6.2四人搶答電路CT74LS175四人搶4300LEDCRD1Q1Q&G174LS175S141M+5VS2S3S4&G3&G2+5V83DG10010kCP1D2D3D4D2Q4Q4Q3Q3Q2Q21.6.2四人搶答電路工作原理:搶答前清0。0000截止04300LEDCRD1Q1Q&G174LS175S14
若S1首先被按下,D1和Q1均變?yōu)?,相應(yīng)的發(fā)光二極管亮;變?yōu)?,G1的輸出為1,揚(yáng)聲器響。同時(shí),G2
輸出為0,將G3封閉,時(shí)鐘脈沖CP便不能經(jīng)過G3進(jìn)入D觸發(fā)器。由于沒有時(shí)鐘脈沖,
因此,再按其它按鈕,就不起作用了,
觸發(fā)器的狀態(tài)不會(huì)改變。搶答開始,若S1先被按下1000亮01導(dǎo)通響0封鎖1若S1首先被按搶答開始,若S1先被按下1000亮021觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路課件第21章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路21.1
雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器21.2
寄存器21.3
計(jì)數(shù)器21.6應(yīng)用舉例21.4時(shí)序邏輯電路的分析(略)21.5由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和無穩(wěn)態(tài)
觸發(fā)器第21章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路21.1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器21.2
電路的輸出狀態(tài)不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào),而且與電路原來的狀態(tài)有關(guān),當(dāng)輸入信號(hào)消失后,電路狀態(tài)仍維持不變。這種具有存儲(chǔ)記憶功能的電路稱為時(shí)序邏輯電路。時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn):
下面介紹雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,它是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本邏輯單元。電路的輸出狀態(tài)不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào),而且21.1
雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:是一種具有記憶功能的邏輯單元電路,它能儲(chǔ)存一位二進(jìn)制碼。特點(diǎn):
(1)有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)—0態(tài)和
1態(tài);
(2)能根據(jù)輸入信號(hào)將觸發(fā)器置成
0態(tài)或
1態(tài);
(3)輸入信號(hào)消失后,被置成的
0態(tài)或
1態(tài)能保存下來,即具有記憶功能。21.1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:特點(diǎn):21.1.1RS
觸發(fā)器兩互補(bǔ)輸出端1.基本RS觸發(fā)器兩輸入端反饋線21.1.1RS觸發(fā)器兩互補(bǔ)輸出端1.基本RS
觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系1001設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1態(tài)。翻轉(zhuǎn)為0態(tài)(1)SD=1,RD=010101觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系1001設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1設(shè)原態(tài)為0態(tài)1001110觸發(fā)器保持0態(tài)不變復(fù)位0設(shè)原態(tài)為0態(tài)1001110觸發(fā)器保持0態(tài)不變復(fù)位001設(shè)原態(tài)為0態(tài)011100翻轉(zhuǎn)為1態(tài)(2)SD=0,RD=101設(shè)原態(tài)為0態(tài)011100翻轉(zhuǎn)為1態(tài)(2)SD=設(shè)原態(tài)為1態(tài)0110001觸發(fā)器保持1態(tài)不變置位1設(shè)原態(tài)為1態(tài)0110001觸發(fā)器保持1態(tài)不變置位111設(shè)原態(tài)為0態(tài)010011保持為0態(tài)(3)SD=1,RD=111設(shè)原態(tài)為0態(tài)010011保持為0態(tài)(3)SD=設(shè)原態(tài)為1態(tài)1110001觸發(fā)器保持1態(tài)不變1設(shè)原態(tài)為1態(tài)1110001觸發(fā)器保持1態(tài)不變1110011111110若G1先翻轉(zhuǎn),則觸發(fā)器為0態(tài)1態(tài)(4)SD=0,RD=010若先翻轉(zhuǎn)110011111110若G1先翻轉(zhuǎn),則觸發(fā)器為0態(tài)1基本RS
觸發(fā)器狀態(tài)表邏輯符號(hào)RD(ResetDirect)─直接置
0
端(復(fù)位端)SD(SetDirect)─直接置
1
端(置位端)SR低電平有效基本RS觸發(fā)器狀態(tài)表邏輯符號(hào)RD(ResetDire2.可控RS
觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器導(dǎo)引電路時(shí)鐘脈沖2.可控RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器導(dǎo)引電路時(shí)鐘脈沖當(dāng)CP=0時(shí)11R、S
輸入狀態(tài)不起作用。
觸發(fā)器狀態(tài)不變。11
SD、RD用于預(yù)置觸發(fā)器的初始狀態(tài),工作過程中應(yīng)處于高電平,對(duì)電路工作狀態(tài)無影響。0被封鎖被封鎖當(dāng)CP=0時(shí)11R、S輸入狀態(tài)不起作用。觸發(fā)器狀態(tài)不變。當(dāng)CP=1時(shí)1打開觸發(fā)器狀態(tài)由R、S
輸入狀態(tài)決定。11打開當(dāng)CP=1時(shí)1打開觸發(fā)器狀態(tài)由R、S輸入狀態(tài)決定。當(dāng)CP=1時(shí)1打開(1)S=0,R=00011觸發(fā)器保持原態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)由R、S
輸入狀態(tài)決定。11打開當(dāng)CP=1時(shí)1打開(1)S=0,R=001101010(2)S=0,R=1觸發(fā)器置“0”(3)S=1,R=0觸發(fā)器置“1”111101010(2)S=0,R=1觸發(fā)器置“0”1110011110若先翻Q=1Q=011(4)S=1,R=1
當(dāng)時(shí)鐘由1變0后觸發(fā)器狀態(tài)不定11若先翻轉(zhuǎn)1110011110若先翻Q=1Q=011(4)S=1,可控RS觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表Qn─時(shí)鐘到來前觸發(fā)器的狀態(tài)Qn+1—時(shí)鐘到來后觸發(fā)器的狀態(tài)動(dòng)作特點(diǎn):CP高電平時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)由R、S確定。可控RS觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表Qn─時(shí)鐘到來前觸發(fā)器的狀態(tài)Qn+1畫出可控RS
觸發(fā)器的輸出波形CP高電平時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)由R、S確定。畫出可控RS觸發(fā)器的輸出波形CP高電平時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)由R存在問題:時(shí)鐘脈沖不能過寬,否則出現(xiàn)空翻現(xiàn)象,即在一個(gè)時(shí)鐘脈沖期間觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次以上。CP克服辦法:采用JK
觸發(fā)器或D
觸發(fā)器。存在問題:時(shí)鐘脈沖不能過寬,否則出現(xiàn)空翻現(xiàn)象,即在一個(gè)時(shí)鐘脈21.1.2JK觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)反饋線互補(bǔ)時(shí)鐘控制主、從觸發(fā)器不能同時(shí)翻轉(zhuǎn)CP
CP21.1.2JK觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)反饋線互補(bǔ)時(shí)鐘控制主、2.工作原理主觸發(fā)器打開
主觸發(fā)器狀態(tài)由J、K決定,接收信號(hào)并暫存。從觸發(fā)器封鎖
從觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。01CP01CP2.工作原理主觸發(fā)器打開主觸發(fā)器狀態(tài)由J、K決定,10狀態(tài)保持不變
從觸發(fā)器的狀態(tài)取決于主觸發(fā)器,并保持主、從狀態(tài)一致,因此稱之為主從觸發(fā)器。從觸發(fā)器打開主觸發(fā)器封鎖0C01010CP10狀態(tài)保持不變從觸發(fā)器的狀態(tài)取決于主觸發(fā)器,并保持CP高電平時(shí)觸發(fā)器接收信號(hào)并暫存。要求CP高電平期間J、K狀態(tài)保持不變。CP下降沿時(shí)()觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。CP低電平時(shí)J、K不起作用。動(dòng)作特點(diǎn):10010CPCP高電平時(shí)觸發(fā)器接收信號(hào)并暫存。要求CP高電平期間CP01010分析JK觸發(fā)器的邏輯功能(1)J=1,K=1
設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為0態(tài)翻轉(zhuǎn)為1態(tài)110110101001主從狀態(tài)一致01狀態(tài)不變狀態(tài)不變01010分析JK觸發(fā)器的邏輯功能(1)J=1,K=101010設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1態(tài)為?狀態(tài)J=1,K=1時(shí),每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖,狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次,即具有計(jì)數(shù)功能。(1)J=1,K=110100110從觸發(fā)器主觸發(fā)器01010設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1態(tài)為?狀態(tài)J=1,K=101010(2)J=0,K=1
設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1態(tài)翻轉(zhuǎn)為0態(tài)011001010110設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為0態(tài)為?態(tài)01從觸發(fā)器主觸發(fā)器01010(2)J=0,K=1設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1態(tài)翻轉(zhuǎn)01010(3)J=1,K=0
設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為0態(tài)翻轉(zhuǎn)為1態(tài)10011010100101設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為1態(tài)為?態(tài)從觸發(fā)器主觸發(fā)器01010(3)J=1,K=0設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為0態(tài)翻轉(zhuǎn)010(4)J=0,K=0
設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為0態(tài)保持原態(tài)00010001從觸發(fā)器主觸發(fā)器保持原態(tài)保持原態(tài)010(4)J=0,K=0設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為0態(tài)保持原態(tài)01001結(jié)論:CP高電平時(shí)主觸發(fā)器狀態(tài)由J、K決定,從觸發(fā)器狀態(tài)不變。CP下降沿()觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)(主、從觸發(fā)器狀態(tài)一致)。從觸發(fā)器主觸發(fā)器01001結(jié)論:CP高電平時(shí)主觸發(fā)器狀態(tài)由J、K決定(保持功能)
(置0功能)
(置1功能)(計(jì)數(shù)功能)SD
、RD為直接置1、置0端,不受時(shí)鐘控制,低電平有效,觸發(fā)器工作時(shí)SD
、RD應(yīng)接高電平。(翻轉(zhuǎn)功能)3.JK觸發(fā)器的邏輯功能CP下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)(保持功能)(置0功能)(置1功能)(計(jì)數(shù)功JK
觸發(fā)器工作波形下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)
根據(jù)CP下降沿前J、K的狀態(tài),確定下降沿后Q的狀態(tài)。JK觸發(fā)器工作波形下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)根據(jù)CP下降沿前74LS112雙JK觸發(fā)器
每個(gè)芯片內(nèi)有兩個(gè)獨(dú)立的JK觸發(fā)器。
每個(gè)JK觸發(fā)器有各自的置0端(清零端)和置1端(預(yù)置端),
低電平有效。
CP下降沿()觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。JK觸發(fā)器邏輯符號(hào)
CPQJKSDRDQ74LS112雙JK觸發(fā)器每個(gè)芯片內(nèi)有兩個(gè)獨(dú)立的JK基本RS觸發(fā)器導(dǎo)引電路21.1.3D
觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)反饋線基本RS觸發(fā)器導(dǎo)引電路21.1.3D觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)D觸發(fā)器狀態(tài)表D
Qn+1
0101上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)2.邏輯功能D觸發(fā)器狀態(tài)表DQn+10101上升沿觸2.74LS74雙D觸發(fā)器74LS74引腳圖
每個(gè)芯片內(nèi)有兩個(gè)獨(dú)立的D觸發(fā)器。
CP上升沿()觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。
每個(gè)D有各自的置0端和置1端,低電平有效。D觸發(fā)器邏輯符號(hào)DCPQQRDSD74LS74雙D觸發(fā)器74LS74引腳圖每個(gè)芯片內(nèi)有D
觸發(fā)器工作波形圖CPDQ上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)D觸發(fā)器工作波形圖CPDQ上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)21.1.4觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換1.將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D
觸發(fā)器
當(dāng)J=D,K=D時(shí),兩觸發(fā)器狀態(tài)相同仍為下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)21.1.4觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換1.將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換2.將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T
觸發(fā)器(保持功能)(計(jì)數(shù)功能)當(dāng)J=K時(shí),兩觸發(fā)器狀態(tài)相同2.將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器(保持功能)(計(jì)數(shù)功能)3.將D
觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T′觸發(fā)器觸發(fā)器僅具有計(jì)數(shù)功能。
即要求來一個(gè)CP,觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)一次。CPQQD3.將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T′觸發(fā)器觸發(fā)器僅具有計(jì)數(shù)功能。21.2寄存器
寄存器是數(shù)字系統(tǒng)常用的邏輯部件,它用來存放數(shù)碼或指令等。它由觸發(fā)器和門電路組成。一個(gè)觸發(fā)器只能存放一位二進(jìn)制數(shù),存放n
位二進(jìn)制時(shí),要n個(gè)觸發(fā)器。按功能分?jǐn)?shù)碼寄存器移位寄存器21.2寄存器寄存器是數(shù)字系統(tǒng)常用的邏輯21.2.1數(shù)碼寄存器僅有寄存數(shù)碼的功能。清零寄存指令通常由D觸發(fā)器或RS觸發(fā)器組成。并行輸入方式00001101寄存數(shù)碼1101觸發(fā)器狀態(tài)不變21.2.1數(shù)碼寄存器僅有寄存數(shù)碼的功能。清零寄存指10清零1100寄存指令取數(shù)指令1100并行輸出方式0000001110101111狀態(tài)保持不變10清零1100寄存指令取數(shù)指令1100并行輸出方式000021.2.2移位寄存器不僅能寄存數(shù)碼,還有移位的功能。
所謂移位,就是每來一個(gè)移位脈沖,寄存器中所寄存的數(shù)據(jù)就向左或向右順序移動(dòng)一位。按移位方式分類單向移位寄存器雙向移位寄存器21.2.2移位寄存器不僅能寄存數(shù)碼,還有移位的功能。寄存數(shù)碼1.單向移位寄存器清零1移位脈沖2341011
數(shù)據(jù)依次向左移動(dòng),稱左移寄存器,輸入方式為串行輸入。從高位向低位依次輸入數(shù)碼輸入10110000寄存數(shù)碼1.單向移位寄存器清零1移位脈沖23410111.單向移位寄存器5移位脈沖678清零1011數(shù)碼輸入1011
再輸入四個(gè)移位脈沖,1011由高位至低位依次從Q3端輸出。串行輸出方式1.單向移位寄存器5移位脈沖678清零1011數(shù)碼輸入1左移寄存器波形圖1111011Q0Q3Q2Q11110待存數(shù)據(jù)1011存入寄存器從Q3取出01111左移寄存器波形圖1111011Q0Q3Q2Q11110待存數(shù)4位左移移位寄存器狀態(tài)表0001123移位脈沖Q2Q1Q0移位過程Q3寄存數(shù)碼D001110000清零110左移一位001011左移二位01011左移三位10114左移四位101并行輸出再繼續(xù)輸入四個(gè)移位脈沖,從Q3端串行輸出1011數(shù)碼。4位左移移位寄存器狀態(tài)表0001123移位脈沖Q2Q寄存器分類并行輸入/并行輸出串行輸入/并行輸出并行輸入/串行輸出串行輸入/串行輸出寄存器分類并行輸入/并行輸出串行輸入/并行輸出并行輸入/串行21觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路課件74LS194功能表并行輸入控制端輸出端左移串行輸入右移串行輸入74LS194型雙向移位寄存器74LS194功能表并行輸入控制端輸出端左移串行輸21.3計(jì)數(shù)器
計(jì)數(shù)器是數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)中廣泛應(yīng)用的一種邏輯部件,可累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù),可用于定時(shí)、分頻、時(shí)序控制等。分類加法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器(按計(jì)數(shù)功能)異步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器(按計(jì)數(shù)脈沖引入方式)
二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器
N
進(jìn)制計(jì)數(shù)器(按計(jì)數(shù)制)21.3計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器是數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)中廣泛應(yīng)21.3.1二進(jìn)制計(jì)數(shù)器
按二進(jìn)制的規(guī)律累計(jì)脈沖個(gè)數(shù),它也是構(gòu)成其他進(jìn)制計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)。要構(gòu)成n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,需用n個(gè)具有計(jì)數(shù)功能的觸發(fā)器。1.異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器:計(jì)數(shù)脈沖CP不是同時(shí)加到各位觸發(fā)器。最低位觸發(fā)器由計(jì)數(shù)脈沖觸發(fā)翻轉(zhuǎn),其他各位觸發(fā)器有時(shí)需由相鄰低位觸發(fā)器輸出的進(jìn)位脈沖來觸發(fā),因此各位觸發(fā)器狀態(tài)變換的時(shí)間先后不一,只有在前級(jí)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后,后級(jí)觸發(fā)器才能翻轉(zhuǎn)。21.3.1二進(jìn)制計(jì)數(shù)器按二進(jìn)制的規(guī)律三位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表二進(jìn)制計(jì)數(shù)器:按二進(jìn)制規(guī)律計(jì)數(shù)三位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表二進(jìn)制計(jì)數(shù)器:3位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器1010
當(dāng)J、K=1時(shí),具有計(jì)數(shù)功能,每來一個(gè)脈沖觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)一次。CP計(jì)數(shù)脈沖在電路圖中J、K懸空表示J、K=1。每來一個(gè)CP翻轉(zhuǎn)一次
當(dāng)相鄰低位觸發(fā)器由1變0時(shí)翻轉(zhuǎn)下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)3位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器1010當(dāng)J、K=1時(shí),具異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器工作波形2分頻4分頻8分頻Q0Q1Q2每個(gè)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)的時(shí)間有先后,與計(jì)數(shù)脈沖不同步。
每經(jīng)一個(gè)觸發(fā)器,脈沖的周期就增加一倍,頻率減為一半。異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器工作波形2分頻4分頻8分頻Q0Q1Q??各D觸發(fā)器已接成T′觸發(fā)器,即具有計(jì)數(shù)功能。用D觸發(fā)器構(gòu)成3位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。2.若構(gòu)成減法計(jì)數(shù)器,CP端又如何連接?思考1.各觸發(fā)器的CP端應(yīng)如何連接???各D觸發(fā)器已接成T′觸發(fā)器,即具有計(jì)數(shù)功能。用D觸發(fā)
八進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)器電路
(a)D
觸發(fā)器構(gòu)成;(b)JK觸發(fā)器構(gòu)成八進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)器電路(b74LS197集成4位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器
芯片內(nèi)有一個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
CP下降沿()觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。
有置0端和置數(shù)端,低電平有效。74LS197集成4位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器芯片內(nèi)有一2.同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器線路連接簡(jiǎn)單。各觸發(fā)器逐級(jí)翻轉(zhuǎn),因而工作速度較慢。同步計(jì)數(shù)器:計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)接到各位觸發(fā)器,各位觸發(fā)器狀態(tài)的變換與計(jì)數(shù)脈沖同步。同步計(jì)數(shù)器由于各觸發(fā)器同步翻轉(zhuǎn),因此工作速度快,但接線較復(fù)雜。同步計(jì)數(shù)器組成原則:
根據(jù)翻轉(zhuǎn)條件,確定觸發(fā)器級(jí)間連接方式,找出J、K輸入端的連接方式。2.同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器線路連接簡(jiǎn)單。同2.同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器2.同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器級(jí)間連接的邏輯關(guān)系
由J、K端邏輯表達(dá)式,可得出四位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的邏輯電路。(加法)(減法)四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器級(jí)間連接的邏輯關(guān)系由J、K端邏輯由主從型JK觸發(fā)器組成的同步4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器
計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)加到各位觸發(fā)器上,當(dāng)每個(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來后,觸發(fā)器狀態(tài)是否改變要看J、K的狀態(tài)。與關(guān)系由主從型JK觸發(fā)器組成的同步4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS161型4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(a)引腳排列圖;(b)邏輯符號(hào)74LS161型4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(a)引腳排21觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路課件例:分析圖示邏輯電路的邏輯功能,說明其用處。
設(shè)初始狀態(tài)為000。例:分析圖示邏輯電路的邏輯功能,說明其用處。
解:1.寫出各觸發(fā)器J、K端和CP端的邏輯表達(dá)式
CP0=CP
K0=1
J0=Q2K1=1
J1=1CP1=Q0J2=Q0Q1K2=1CP2=CP
解:1.寫出各觸發(fā)器J、K端和CP端的CP0=CP解:當(dāng)初始狀態(tài)為000時(shí),各觸發(fā)器J、K端和CP端的電平為
CP0=CP=0K0=1
J0=Q2=1K1=1
J1=1CP1=Q0=0J2=Q0Q1=0K2=1CP2=CP=0
解:當(dāng)初始狀態(tài)為000時(shí),CP0=CP=0K0011111CPJ2=Q0Q1K2=1J1=K1=1K0=1
J0=Q2Q2Q1Q0011111011111111111011101011111000010012010301141005000由表可知,經(jīng)5個(gè)脈沖循環(huán)一次,為五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。2.列寫狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,分析其狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程
由于計(jì)數(shù)脈沖沒有同時(shí)加到各位觸發(fā)器上,所以為異步計(jì)數(shù)器。011111CPJ2=Q0Q1K2=1J1=K1=1異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作波形異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作波形21.3.2十進(jìn)制計(jì)數(shù)器
計(jì)數(shù)規(guī)律:“逢十進(jìn)一”。它是用4位二進(jìn)制數(shù)表示對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù),所以又稱為二–十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。4位二進(jìn)制數(shù)可以表示十六種狀態(tài),為了表示十進(jìn)制數(shù)的十個(gè)狀態(tài),需要去掉六種狀態(tài),具體去掉哪六種狀態(tài),有不同的安排,這里僅介紹廣泛使用的8421編碼的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。21.3.2十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)規(guī)律:“逢十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表1.同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表1.同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器工作波形
常使用74LS160型同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器,其引腳排列及功能表與74LS161型計(jì)數(shù)器相同。十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器工作波形常使用74LS160型同步2.異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(1)74LS290型二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器2.異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(1)74LS290型二-五-十進(jìn)制邏輯功能及引腳排列110
10清零(1)R01、
R02:置0輸入端。邏輯功能0000R0高電平清零邏輯功能及引腳排列11010清零(1)R01、R0邏輯功能及外引線排列1
10置9(2)S91、
S02:置9輸入端。邏輯功能1100邏輯功能及外引線排列110置9(2)S91、S0邏輯功能及外引線排列(3)計(jì)數(shù)功能0011邏輯功能邏輯功能及外引線排列(3)計(jì)數(shù)功能0011邏輯功能0輸出五進(jìn)制011輸入計(jì)數(shù)脈沖二進(jìn)制計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)脈沖下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)0輸出五進(jìn)制011輸入計(jì)數(shù)脈沖二進(jìn)制計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)脈沖下降0011輸出十進(jìn)制8421碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸入脈沖0011輸出十進(jìn)制8421碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸入脈沖計(jì)數(shù)74LS290型計(jì)數(shù)器功能表清零置9計(jì)數(shù)74LS290型計(jì)數(shù)器功能表清零置9輸入計(jì)數(shù)脈沖8421碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十分頻輸出(進(jìn)位輸出)計(jì)數(shù)狀態(tài)計(jì)數(shù)器輸出(2)74LS290的應(yīng)用
引腳排列圖輸入計(jì)數(shù)脈沖8421碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十分頻輸出(進(jìn)位輸出)五進(jìn)制輸出計(jì)數(shù)脈沖輸入異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作波形五進(jìn)制輸出計(jì)數(shù)脈沖輸入異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作波形21.3.3任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器
反饋置0法: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)。
利用反饋置0法可用已有的計(jì)數(shù)器得出小于原進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。
如:用一片74LS290可構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,再將十進(jìn)制計(jì)數(shù)器適當(dāng)改接,利用其清零端進(jìn)行反饋清零,則可得出十以內(nèi)的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成21.3.3任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器反饋置0法
例1:用一片74LS290構(gòu)成十以內(nèi)的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解:六進(jìn)制計(jì)數(shù)器六種狀態(tài)六個(gè)脈沖循環(huán)一次一般計(jì)數(shù)器有幾種狀態(tài)就稱為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。例1:用一片74LS290構(gòu)成十以內(nèi)的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。六進(jìn)制計(jì)數(shù)器
當(dāng)狀態(tài)0110(6)出現(xiàn)時(shí),將Q2=1,Q1=1送到清零端R0(即R0=Q2Q1),使計(jì)數(shù)器立即清零。狀態(tài)0110僅瞬間存在。74LS290為異步清零的計(jì)數(shù)器反饋置0實(shí)現(xiàn)方法:六進(jìn)制計(jì)數(shù)器當(dāng)狀態(tài)0110(6)出現(xiàn)時(shí),將Q2六進(jìn)制計(jì)數(shù)器七進(jìn)制計(jì)數(shù)器
當(dāng)出現(xiàn)0110(6)時(shí),應(yīng)立即使計(jì)數(shù)器清零,重新開始新一輪計(jì)數(shù)。R0=Q2Q1。
當(dāng)出現(xiàn)
0111(7)時(shí),計(jì)數(shù)器立即清零,重新開始新一輪計(jì)數(shù)。R0=Q2Q1Q0。六進(jìn)制計(jì)數(shù)器七進(jìn)制計(jì)數(shù)器當(dāng)出現(xiàn)0110(6)時(shí),應(yīng)例2:用二片74LS290構(gòu)成100以內(nèi)的計(jì)數(shù)器。解:(1)二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器0010(2)0100(4)R0=2Q1·1Q2例2:用二片74LS290構(gòu)成100以內(nèi)的計(jì)數(shù)器。解:(1)
解:(2)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器
個(gè)位為十進(jìn)制,十位為六進(jìn)制。個(gè)位的最高位Q3接十位的CP0
,個(gè)位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器經(jīng)過十個(gè)脈沖循環(huán)一次,每當(dāng)?shù)谑畟€(gè)脈沖來到后Q3由1變?yōu)?,相當(dāng)于一個(gè)下降沿,使十位六進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。經(jīng)過六十個(gè)脈沖,個(gè)位和十位計(jì)數(shù)器都恢復(fù)為0000。解:(2)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器個(gè)位為十進(jìn)制,十位(3)二?五?十進(jìn)制計(jì)數(shù)器RD高電平清零五進(jìn)制五進(jìn)制
每個(gè)芯片內(nèi)有兩個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
每個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器包含一個(gè)二進(jìn)制和一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和五進(jìn)制計(jì)數(shù)器經(jīng)適當(dāng)連接可組成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。下降沿翻轉(zhuǎn)二進(jìn)制(3)二?五?十進(jìn)制計(jì)數(shù)器RD高電平清零五進(jìn)制五進(jìn)制例3:用一片74LS390構(gòu)成四十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。十位
0100(4)個(gè)位0110(6)例3:用一片74LS390構(gòu)成四十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。十位個(gè)位D(DOWN)—減法脈沖輸入端U(UP)—
加法脈沖輸入端L(LOAD)—
置數(shù)端CO
—
進(jìn)位端BO
—
借位端C(CLR)—
清零端74LS192引腳排列圖十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器D(DOWN)—減法脈沖輸入端U(UP)—加法脈沖輸74LS192功能表十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器74LS192功能表十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器21.3.4環(huán)形計(jì)數(shù)器工作原理:先將計(jì)數(shù)器置為Q3Q2Q1Q0=1000
而后每來一個(gè)CP,其各觸發(fā)器狀態(tài)依次右移一位。即1000010
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