第十二章電工電子技術(shù)基礎(chǔ)-PPT

第十二章時序邏輯電路課題12.1RS觸發(fā)器學前提示

按照數(shù)字信號的邏輯關(guān)系組合起來的電子電路，稱為組合邏輯電路。組合邏輯電路根據(jù)不同的功能和用途，都已經(jīng)集成化和系列化。組合邏輯電路是數(shù)字電路的一個重要組成部分，在學習組合邏輯電路時，主要是分析它的邏輯關(guān)系，而不再去研究它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因為內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜和應用關(guān)系不是很密切。

現(xiàn)在的組合邏輯電路分為由三極管組成的集成電路（簡稱TTL集成電路）和由場效應管組成的集成電路（簡稱CMOS集成電路），TTL集成電路功耗大，帶負載能力強；CMOS集成電路功耗低，適應于大規(guī)模集成電路。12.1RS觸發(fā)器12.1.1基本RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器是最簡單最基本的觸發(fā)器。由兩個門電路構(gòu)成。1.與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器2.或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器12.1RS觸發(fā)器12.1.2同步RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)與時鐘脈沖一致，故稱為同步RS觸發(fā)器。CP表示時鐘脈沖12.1RS觸發(fā)器12.1.3RS觸發(fā)器應用舉例1.優(yōu)先裁決電路（1）電路結(jié)構(gòu)

電路由兩路基本RS觸發(fā)器組成，A1、A2輸入信號分別通過導引門連接到各自的輸入端，導引門的開通關(guān)斷由一個與非門控制，與門又由兩個RS觸發(fā)器的輸出端控制。12.1RS觸發(fā)器2.觸點電路與數(shù)字集成電路的接口電路1.本章開始介紹時序電路，時序電路是由記憶單元組成的。基本RS觸發(fā)器就是一個記憶單元。他能夠記住輸入的情況，在沒有新的輸入脈沖到來之前，一直保持上一次的輸入狀態(tài)。基本RS觸發(fā)器保持記憶功能的原理就是因為將一個輸出端反饋到另一個輸入端，使兩個門互相封鎖。

2.同步觸發(fā)器是基于多個觸發(fā)器在同一電路中工作必須具有的功能，在下面分析的觸發(fā)器都是在同步的基礎(chǔ)上工作的。小結(jié)課題12.2集成觸發(fā)器12.2集成觸發(fā)器12.2.1集成JK觸發(fā)器JK觸發(fā)器是指輸入信號端為J和K，且受時鐘脈沖控制的觸發(fā)器。JK觸發(fā)器克服了狀態(tài)不定和空翻線現(xiàn)象。1.觸發(fā)器的觸發(fā)方式(1)電平觸發(fā)式(2)邊沿觸發(fā)方式(3)主從觸發(fā)方式12.2集成觸發(fā)器2.集成主從JK觸發(fā)器CC4027外引線排列圖12.2集成觸發(fā)器12.2.2集成D觸發(fā)器當CP上升沿到來，輸出狀態(tài)與D相同12.2集成觸發(fā)器12.2.3集成T觸發(fā)器電路功能為T=0，保持；T=1，來一個CP脈沖電路翻轉(zhuǎn)一次。12.2集成觸發(fā)器12.2.4各種集成觸發(fā)器邏輯功能的相互轉(zhuǎn)換2.用D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器1.用JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成D觸發(fā)器和T觸發(fā)器JK觸發(fā)器是在同步觸發(fā)器的基礎(chǔ)上（為了解決空翻、不定狀態(tài)）出現(xiàn)的一種功能齊全的觸發(fā)器。由JK觸發(fā)器又派生出了D、T觸發(fā)器。這些觸發(fā)器可以組成各種時序電路。大家要在理解的基礎(chǔ)上記住各種觸發(fā)器的邏輯功能，以便于分析時序電路。小結(jié)課題12.3典型時序邏輯電路分析12.4時序邏輯電路分析12.3典型時序邏輯電路分析12.3.1寄存器寄存器數(shù)碼并行寄存器數(shù)碼移位寄存器數(shù)碼寄存器具有接收、暫存和原有數(shù)碼清除的功能左移寄存器是數(shù)碼從低位到高位逐位移動的寄存器12.4時序邏輯電路分析——計數(shù)器計數(shù)器是能統(tǒng)計輸入時鐘脈沖個數(shù)的電路。還能作為分頻器使用，將高頻率的輸入脈沖分頻為低頻率的脈沖。如將秒脈沖分頻為分脈沖、時脈沖。分類：按進位不同二進制計數(shù)器十進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器按計數(shù)規(guī)律不同加法計數(shù)器減法計數(shù)器和加減可逆計數(shù)器按計數(shù)器中各個觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)是否同步同步計數(shù)器異步計數(shù)器12.4時序邏輯電路分析——計數(shù)器12.4.1三位異步二進制加法計數(shù)器三位異步二進制加法計數(shù)器時序波形圖三位異步二進制加法計數(shù)器12.4時序邏輯電路分析——計數(shù)器12.4.2集成4位同步二進制加法計數(shù)器74LS161功能分析（1）異步清零功能（2）同步置數(shù)功能（3）保持功能（4）計數(shù)功能12.4時序邏輯電路分析——計數(shù)器12.4.3集成十進制可逆計數(shù)器74LS1901.電路功能74LS190為十進制加減可逆計數(shù)器，既可進行加法計數(shù)，也可進行減法計數(shù)。功能分析（1）異步置數(shù)功能（2）同步加/減計數(shù)功能（3）保持功能12.4時序邏輯電路分析——計數(shù)器12.4.4集成計數(shù)器的應用1.用異步置0法構(gòu)成進制數(shù)小于自身進制數(shù)的其它進制計數(shù)器2.用同步置數(shù)法構(gòu)成可預置的任意進制計數(shù)器3.用多片集成計數(shù)器構(gòu)成大容量計數(shù)器1.寄存器和計數(shù)器是數(shù)字系統(tǒng)中應用最多的時序電路，再與組合邏輯電路配合，就可以組成一個小型數(shù)字應用電路了2.較復雜的時序電路，在功能分析時，沒有給出邏輯電路，而是給出邏輯真值表。我們在應用數(shù)字電路時，往往就是根據(jù)他的邏輯真值表進行應用小結(jié)課題12.5模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路12.6半導體存儲器簡介12.5模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路12.5.1A/D轉(zhuǎn)換器簡介A/D轉(zhuǎn)換器是將模擬信號轉(zhuǎn)換為相應的數(shù)字信號，是模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)之間的接口電路。電路轉(zhuǎn)換過程包括取樣、保持、量化和編碼四個步驟。12.5模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路12.5.1A/D轉(zhuǎn)換器簡介1.采樣和保持（1）采樣采樣是對模擬信號進行周期性地獲取樣值的過程。（2）保持A/D轉(zhuǎn)換電路把采樣信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號需要一定的時間，所以在每次采樣結(jié)束后都需要將這個斷續(xù)的脈沖信號保持一定時間以便進行轉(zhuǎn)換。12.5模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路12.5.2集成A/D轉(zhuǎn)換器12.5模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路12.7.3集成D/A轉(zhuǎn)換器簡介集成D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)部僅有電阻網(wǎng)絡(luò)（或恒流源網(wǎng)絡(luò)）和模擬電子開關(guān)內(nèi)部除有電阻網(wǎng)絡(luò)（或恒流源網(wǎng)絡(luò)）和電子開關(guān)外，還帶有數(shù)據(jù)鎖存器，并具有片選控制和數(shù)據(jù)輸入控制端12.5模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路1．DAC0808D/A轉(zhuǎn)換器2.電路應用存取速度快，可以隨時進行數(shù)據(jù)的讀寫。又稱揮發(fā)性存儲器，即切斷電源后，存儲器存儲的數(shù)據(jù)會丟失。12.6半導體存儲器簡介12.6.1存儲器芯片的分類RAM隨機存取存儲器ROM只讀存儲器存儲器ROM是非揮發(fā)性存儲器，即使切斷電源，所寫入的數(shù)據(jù)仍能被長時間保存。12.6半導體存儲器簡介存儲器的分類12.6半導體存儲器簡介12.6.2半導體存儲器芯片介紹1.半導體存儲器芯片的基本結(jié)構(gòu)二、RAM存儲器的結(jié)構(gòu)及存取原理1.存儲單元結(jié)構(gòu)2.RAM芯片的存取原理3.RAM集成電路簡介12.6半導體存儲器簡介12.6.3ROM1.掩膜ROM2.PROM3.EPROM4.EEPROM5.閃存1.模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路是數(shù)字系統(tǒng)常用電路。因為數(shù)字電路有模擬電路不可比擬的優(yōu)點，所以現(xiàn)在就用數(shù)字電路取代模擬電路。在取代時必須將模擬信號數(shù)字化才能由數(shù)字電路處理，模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路就成了電路更替的階梯。比如數(shù)字智能儀表，檢測到的信號是模擬信號，必須通過模數(shù)轉(zhuǎn)換。2.存儲器是現(xiàn)在數(shù)字系統(tǒng)的一個常用器件。因為計算機、單片機技術(shù)應用廣泛，隨之存儲器技術(shù)、容量、用量都發(fā)展很快。U盤起初是以K字為單位，現(xiàn)在是以G字為單位。小結(jié)課題12.7數(shù)字電路綜合應用12.7數(shù)字電路綜合應用舉例12.7.1數(shù)字轉(zhuǎn)速計轉(zhuǎn)速計是測量物體旋轉(zhuǎn)速度的儀器。12.7數(shù)字電路綜合應用舉例2.數(shù)字控制電路1.數(shù)字轉(zhuǎn)速表采用了計數(shù)器（分頻器）、門電路、觸發(fā)器、顯示器，振蕩器等部件，是較典型的數(shù)字控制電路。在分析中我們發(fā)現(xiàn)門控電路、時基電路不好理解，應用