第十二章時序邏輯電路

12.1概述一、時序邏輯電路的基本結(jié)構(gòu)及特點1、基本結(jié)構(gòu)：組合邏輯電路+存儲電路2、特點：具有存儲記憶功能二、分類同步時序邏輯電路所有觸發(fā)器的時鐘都相同異步時序邏輯電路無統(tǒng)一時鐘12.2時序邏輯電路的分析一、同步時序邏輯電路的分析分析方法：邏輯圖驅(qū)動方程代入特性方程狀態(tài)方程輸出方程狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖時序圖功能eg1feg2eg3練習(xí)：作業(yè)12.10方法：列方程（驅(qū)動、狀態(tài)、輸出），應(yīng)列入CP狀態(tài)表、狀態(tài)圖功能eg1思考：若兩觸發(fā)器是下降沿觸發(fā)？二、異步時序邏輯電路的分析eg2CP0Q0Eg1：設(shè)計一個帶進位輸出端的六進制計數(shù)器。CP1Y思考：若用D觸發(fā)器，該如何設(shè)計？12.3同步時序邏輯電路的設(shè)計Eg2：設(shè)計一個串行數(shù)據(jù)檢測器。要求：當(dāng)連續(xù)輸入3個或3個以上的“1”時，輸出為1，否則為0。解（1）邏輯抽象：取輸入數(shù)據(jù)為輸入變量，用X表示，取檢查結(jié)果為輸出變量，用Y表示。設(shè)電路在沒有輸入“1”以前的狀態(tài)為S0，輸入一個“1”以后的狀態(tài)為S1，連續(xù)輸入兩個“1”以后的狀態(tài)為S2，連續(xù)輸入三個或三個以上的“1”以后的狀態(tài)為S3。12.4常用時序邏輯電路一、寄存器 寄存器用來暫時存放參與運算的數(shù)據(jù)和結(jié)果。也就是寄存一組一組的二值代碼。因為一個觸發(fā)器能儲存1位二值代碼，所以要存一組N位的二值代碼需要用N個觸發(fā)器。1、數(shù)碼寄存器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RDSDDCPQQ74LS175是用維持阻塞觸發(fā)器構(gòu)成的4位寄存器。觸發(fā)器輸出端的狀態(tài)僅僅取決于CP上升沿到達時刻D端的狀態(tài)。Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0，CP消失后，數(shù)據(jù)不消失?！驳醺唠娖健矰3D2D1D0CPQ3Q2Q1Q0RGNDVcc+5V+5V74LS175（電源〕CP1D2D3D4D1Q2Q3Q4Q4D鎖存器4位二進制數(shù)集成4D觸發(fā)器74LS175的應(yīng)用舉例—搶答電路1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q4QVccGND1D2D3D4DCPR5004+5V111&&1+5V4.7k風(fēng)鳴器CP1kHz主持人清0甲乙丙丁74LS175參賽人搶答按鍵1由8D集成電路74LS273組成8位二進制數(shù)寄存器D3D2D1D0CPQ3Q2Q1Q0R+5V74LS2731D8D1Q8Q8D鎖存器Q4Q5Q6Q7D4D5D6D7CP8位二進制數(shù)D7~D02、串行移位寄存器1.用D觸發(fā)器組成的移位寄存器QSRDQSRDQSRDQSRDDiRdQ1Q2Q3Q4CP串行輸入串行輸出并行輸出3、循環(huán)移位寄存器CQSRDQSRDQSRDQSRDQ1Q2Q3Q4CP經(jīng)4個CP脈沖循環(huán)一周CPQ1Q2Q3Q40100010100200103000141000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)Q0Q1Q2Q3DSRD0D1D2D3DSL

RDM1M0CP74LS194Q0Q1Q2Q3DSRD0D1D2D3DSL

RDM1M0CP74LS194雙向移位寄存器74LS194的功能RDCPM1M0Q0Q1Q2Q300000100保持101DSR右移一位110左移一位DSL111D0D1D2D3(并行輸入)用雙向移位寄存器74LS194組成節(jié)日彩燈控制電路Q0Q1Q2Q3DSRD0D1D2D3DSL

RDM1M0CP74LS194+5V+5VM1=0,M0=1右移控制Q0Q1Q2Q3DSRD0D1D2D3DSL

RDM1M0CP74LS194+5V1CP1秒Q=0時LED亮清0按鍵1k二極管發(fā)光LED按計數(shù)規(guī)律不同分加法計數(shù)器減法計數(shù)器可逆計數(shù)器74LS160（十進制加法計數(shù)器）74LS161（十六進制加法計數(shù)器）二、計數(shù)器74LS190（十進制可逆計數(shù)器）74LS191（十六進制可逆計數(shù)器）74LS290/90（二-五-十進制加法計數(shù)器）清零RD置數(shù)LD使能EPET時鐘CP置數(shù)輸入DCBA輸出QDQCQBQA01111×0111××××0××0

11×↑××↑××××DCBA××××××××××××

0000

DCBA保持保持計數(shù)74LS160、74LS161功能表異步清零：RD實現(xiàn)復(fù)位功能時，不受CP影響同步置數(shù)：LD實現(xiàn)置數(shù)功能時，受CP影響，即當(dāng)LD=0時，下一個CP來臨時，QDQCQBQA=DCBA已有N進制，要得到M進制1、N>M跳過N-M個狀態(tài)Eg1：用74LS161構(gòu)建九進制計數(shù)器。（1）置0法（復(fù)位法）適用于有異步置0功能的計數(shù)器。1CP00000001001000110100010101100111100010011CO過渡狀態(tài)CO輸出CP輸入異步置數(shù)異步2-5-10進制計數(shù)器74LS290CP1-Q3Q2Q1

5進制

CP0-Q02進制

（1）二進制計數(shù)：將計數(shù)脈沖由CP0輸入，由Q0輸出（2）五進制計數(shù)：將計數(shù)脈沖由CP1輸入，由Q3、Q2、

Q1輸出（3）十進制計數(shù)：將Q0與CP1相連,計數(shù)脈沖CP由

CP0輸入1.電子表電路CPCP為秒脈沖(周期為1秒)24進制計數(shù)器60進制計數(shù)器60進制計數(shù)器a~g7744874487448744874487448QD~QA秒顯示00~59秒分顯示00~59分小時顯示00~23小時顯示譯碼器數(shù)碼管計數(shù)器應(yīng)用舉例