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文檔簡介
第1章門電路與組合邏輯電路第2章觸發(fā)器和時序邏輯電路第三篇數(shù)字電子技術(shù)第三篇1.1數(shù)字電路概述1.3組合邏輯電路分析第1章門電路與組合邏輯電路第三篇1.2門電路門電路邏輯代數(shù)組合邏輯電路分析及其應(yīng)用。第1章門電路與組合邏輯電路學習要點第三篇第一節(jié)數(shù)字電路概述一、
模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別模擬信號:在時間上和數(shù)值上連續(xù)的信號。數(shù)字信號:在時間上和數(shù)值上不連續(xù)的(即離散的)信號。uu模擬信號波形數(shù)字信號波形tt對模擬信號進行傳輸、處理的電子線路稱為模擬電路。對數(shù)字信號進行傳輸、處理的電子線路稱為數(shù)字電路。(1)工作信號是二進制的數(shù)字信號,在時間上和數(shù)值上是離散的(不連續(xù)),反映在電路上就是低電平和高電平兩種狀態(tài)(即0和1兩個邏輯值)。(2)在數(shù)字電路中,研究的主要問題是電路的邏輯功能,即輸入信號的狀態(tài)和輸出信號的狀態(tài)之間的邏輯關(guān)系。(3)對組成數(shù)字電路的元器件的精度要求不高,只要在工作時能夠可靠地區(qū)分0和1兩種狀態(tài)即可。二、數(shù)字電路的特點(1)便于集成與系列化生產(chǎn),成本低廉,使用方便;(2)工作準確可靠,精度高,搞干擾能力強。(3)不僅能完成數(shù)值計算,還能完成邏輯運算和判斷,運算速度快,保密性強。(4)維修方便,故障的識別和判斷較為容易。三、
數(shù)字電路的優(yōu)點
數(shù)字電路的優(yōu)越性能使其得到廣泛的應(yīng)用和迅猛的發(fā)展。數(shù)字電路不僅在計算機、通信技術(shù)中應(yīng)用廣泛,而且在醫(yī)療、檢測、控制、自動化生產(chǎn)線以及人們的日常生活中,也都產(chǎn)生了越來越深刻的影響。
獲得高、低電平的基本方法:利用半導(dǎo)體開關(guān)元件(二極管、三極管)的導(dǎo)通、截止(即開、關(guān))兩種工作狀態(tài)來實現(xiàn)。
邏輯0和邏輯1:
電子電路中通常把高電平表示為邏輯1;把低電平表示為邏輯0。(正邏輯)
邏輯門電路:用以實現(xiàn)基本和常用邏輯運算的電子電路。簡稱門電路。
基本和常用門電路有與門、或門、非門(反相器)、與非門、或非門、與或非門和異或門等。第二節(jié)基本門電路1.“與”門電路
當決定某事件的全部條件同時具備時,結(jié)果才會發(fā)生,這種因果關(guān)系叫做“與”邏輯,也稱為邏輯乘。(1)“與”邏輯關(guān)系F=AB與邏輯功能:有0出0,全1出1?!芭c”門真值表“與”門電路圖符號
一個“與”門的輸入端至少為兩個,輸出端只有一個。(2)實現(xiàn)與邏輯關(guān)系的電路稱為與門。
與門的輸入端可以有多個。下圖為一個三輸入與門電路的輸入信號A、B、C和輸出信號F的波形圖。ABCF有0出0有0出0全1出1“與”邏輯(邏輯乘)的運算規(guī)則2.“或”門電路
當某事件發(fā)生的全部條件中至少有一個條件滿足時,事件必然發(fā)生,當全部條件都不滿足時,事件決不會發(fā)生,這種因果關(guān)系叫做“或”邏輯,也稱為邏輯加。(1)“或”邏輯關(guān)系F=A+B或邏輯功能:有1出1,全0出0。
(2)實現(xiàn)或邏輯關(guān)系的電路稱為或門?!盎颉遍T真值表“或”門電路圖符號
一個“或”門的輸入端也是至少兩個,輸出端只有一個。
或門的輸入端也可以有多個。下圖為一個三輸入或門電路的輸入信號A、B、C和輸出信號F的波形圖。ABCF全0出0全0出0有1出1“或”邏輯(邏輯乘)的運算規(guī)則3.“非”門電路
當某事件相關(guān)的條件不滿足時,事件必然發(fā)生;當條件滿足時,事件決不會發(fā)生,這種因果關(guān)系叫做“非”邏輯。(1)“非”邏輯關(guān)系非邏輯功能:給1出0,給0出1。F=A輸入A為高電平1(3V)時,三極管飽和導(dǎo)通,輸出F為低電平0(0V);輸入A為低電平0(0V)時,三極管截止,輸出F為高電平1(3V)。邏輯非(邏輯反)的運算規(guī)則“非”門真值表
一個“非”門的輸入端只有1個,輸出端只有一個。將與門、或門、非門組合起來,可以構(gòu)成多種復(fù)合門電路。由與門和非門構(gòu)成與非門(1).與非門與非門的邏輯功能:有0出1;全1出0。與非門真值表4.復(fù)合門電路內(nèi)含4個兩輸入端的與非門,電源線及地線公用。內(nèi)含兩個4輸入端的與非門,電源線及地線公用。由或門和非門構(gòu)成或非門或非門的邏輯功能:全0出1;有1出0?;蚍情T真值表(2).或非門(3).與或非門異或門和同或門的邏輯圖符號異或門功能:相異出1;相同出0。異或門真值表(4).異或門同或門真值表同或門功能:相同出1;相異出0。(5).同或門.討論題
F=ABC是三輸入的與門;G是非門。兩個TTL與非門的輸出端可以直接連接嗎?為什么?邏輯函數(shù)F=ABC和G=A各為何門?畫出它們的邏輯圖符號和寫出其真值表.
不可以,因為當兩個與非門的輸出電平不相等時兩個門的輸出級就形成了低阻通道,使電流過大,從而燒壞器件,本節(jié)學習結(jié)束Goodbye!
一、計數(shù)制與代碼1.計數(shù)制
計數(shù)制是用表示計數(shù)值符號的個數(shù)(稱為基數(shù))來命名的。日常生活中,人們常用的計數(shù)制是十進制,而在數(shù)字電路中通常采用的是二進制,有時也采用八進制和十六進制?;鶖?shù):指在該進位制中可能用到的數(shù)碼的個數(shù)。如二進制有0和1兩個數(shù)碼,因此基數(shù)是2;十進制有0-9十個數(shù)碼,基數(shù)是10。位權(quán):任意一種進位制的數(shù)中,每一位的數(shù)碼代表的權(quán)不同,例如十進制數(shù)535=5×102+3×101+5×100,顯然百位的5代表500,個位的5代表5個;其中位權(quán)是10的冪。兩個概念第三節(jié)組合邏輯電路分析基礎(chǔ)(1)十進制特點①十進制計數(shù)的基數(shù)是10;②十進制數(shù)的每一位必定是0~9十個數(shù)碼中的一個;③十進制數(shù)低位和相鄰高位之間的進位關(guān)系是“逢10進1”;④同一個數(shù)字符號在不同的數(shù)位代表的權(quán)不同,權(quán)是10的冪。(2)二進制特點①二進制計數(shù)的基數(shù)是2;②二進制數(shù)的每一位必定是1和0兩個二進制數(shù)碼中的一個;③二進制數(shù)低位和相鄰高位之間的進位關(guān)系是“逢2進1”;④同一個數(shù)字符號在不同的數(shù)位代表的權(quán)不同,權(quán)是2的冪。(3)八進制和十六進制八進制特點①八進制計數(shù)的基數(shù)是8;②八進制數(shù)的每一位必定是0~7中八個數(shù)碼中的一個;③八進制數(shù)低位和相鄰高位之間的進位關(guān)系是“逢8進1”;④同一個數(shù)字符號在不同的數(shù)位代表的權(quán)不同,權(quán)是8的冪。十六進制特點①十六進制計數(shù)的基數(shù)是16;②十六進制數(shù)的每一位必定是0~9A~
F中十五個數(shù)碼中的一個;③十六進制數(shù)低位和相鄰高位之間的進位關(guān)系是“逢16進1”;④同一個數(shù)字符號在不同的數(shù)位代表的權(quán)不同,權(quán)是16的冪。55555×103=50005×102=5005×101=505×100=5=5555同樣的數(shù)碼在不同的數(shù)位上代表的數(shù)值不同。+
任意一個十進制數(shù)都可以表示為各個數(shù)位上的數(shù)碼與其對應(yīng)的權(quán)的乘積之和,稱為位權(quán)展開式。(5555)10=5×103
+5×102+5×101+5×100(209.04)10=2×102
+0×101+9×100+0×10-1+4×10-2又如:即:2.數(shù)制轉(zhuǎn)換任意進制數(shù)按位權(quán)展開后,即可以轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。二進制數(shù)與八進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換1101010.01000=(152.2)8(2)八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù):將每位八進制數(shù)用3位二進制數(shù)表示。
=011111100.010110(374.26)8(1)二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù):將二進制數(shù)由小數(shù)點開始,整數(shù)部分向左,小數(shù)部分向右,每3位分成一組,不夠3位補零,則每組二進制數(shù)便是一位八進制數(shù)。111010100.0110000=(1D4.6)16=(101011110100.01110110)2(AF4.76)16二進制數(shù)與十六進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換,按照每4位二進制數(shù)對應(yīng)于一位十六進制數(shù)進行轉(zhuǎn)換。二進制數(shù)與十六進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)原理:將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進行轉(zhuǎn)換。對整數(shù)部分采用基數(shù)連除法;小數(shù)部分采用基數(shù)連乘法。轉(zhuǎn)換后再合并。整數(shù)部分—除2取余法;小數(shù)部分—乘2取整法。整數(shù)部分——除2取余法小數(shù)部分——乘2取整法所以:(44.375)10=(101100.011)2采用基數(shù)連除、連乘法,可將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù),再根據(jù)二進制與任意進制之間的轉(zhuǎn)換規(guī)則,進而轉(zhuǎn)換為任意進制數(shù)。練習把下列二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)(10011011100)2=()8(11100110110)2=()8把下列二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)(1001101110011011)2=()16(1110010011010110)2=()16把下列十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制、八進制數(shù)和十六進制數(shù)(364.3125)10=()2=()16=()8(4.5)10=()2=()16=()8
3.二進制代碼用以表示十進制數(shù)碼、字母、符號等信息的一定位數(shù)的二進制數(shù)稱為代碼。二-十進制代碼:用4位二進制數(shù)b3b2b1b0來表示十進制數(shù)中的0~9
十個數(shù)碼。簡稱BCD碼。
2421碼的權(quán)值依次為2、4、2、1;余3碼由8421BCD碼每個代碼加0011得到;格雷碼是一種循環(huán)碼,其特點是任意相鄰的兩個字碼,僅有一位代碼不同,其它位相同。用四位自然二進制碼中的前10個數(shù)碼來表示十進制數(shù)碼,讓各位的權(quán)值依次為8、4、2、1,稱為8421BCD碼。
二、邏輯函數(shù)的化簡1.邏輯代數(shù)的公式、定律和邏輯運算規(guī)則邏輯代數(shù)的基本定律(A+B)(A+C)=AA+AB+AC+BC(A+B)(A+C)=A+BC=A+AB+AC+BCAA=A=A(1+B+C)+BC含有A的項提取=A+BC1+B+C=1證明:A+A=1A·1=1證明:A+AB=A+B若兩個乘積項中分別包含同一個因子的原變量和反變量,而其他因子都相同時,則這兩項可以合并成一項,并消去互為反變量的因子。2.邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法邏輯函數(shù)化簡的意義:邏輯表達式越簡單,實現(xiàn)它的電路越簡單,電路工作越穩(wěn)定可靠。運用摩根定律運用分配律運用分配律利用公式A+A=1,將兩項合并為一項,并消去一個變量。如果乘積項是另外一個乘積項的因子,則這另外一個乘積項是多余的,可消去。運用摩根定律利用公式A+AB=A,消去多余的項。利用公式A+AB=A+B,消去多余的變量。
如果一個乘積項的反是另一個乘積項的因子,則這個因子是多余的,可消去。運用吸收律利用公式A=A(B+B),為某一項配上其所缺的變量,以便用其它方法進行化簡。利用公式A+A=A,為某項配上其所能合并的項。3.邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法(1)
最小項
設(shè)有n個變量,它們組成的與項中每個變量或以原變量或以反變量形式出現(xiàn)一次,且僅出現(xiàn)一次,此與項稱之為
n個變量的最小項。對于n個變量就可構(gòu)成
2n個最小項,分別記為mn;
其中下標值n:當各最小項變量按一定順序排好后,用1代替其中的原變量,0代替其中的反變量,便得一個二進制數(shù),該二進制數(shù)的等值十進制即為n的值。例如:三變量的8個最小項可以表示為:ABC=m0ABC=m1ABC=m2ABC=m3ABC=m4ABC=m5ABC=m6ABC=m7
同理,兩變量有4個最小項:00(m0),01(m1),10(m2),11(m3);四變量有16個最小項m0~m15.
最小項性質(zhì):對于任意一個最小項,只有一組變量的取值使它的值為1;任意兩個最小項的乘積恒等于零;n個變量的2n個最小項之和等于1。m0m1m2m3m4m5m6m7ABCABCABCABCABCABCABCABC00000101001110010111011101234567編號最小項ABC序號邏輯函數(shù)被表達成一系列乘積項之和,則稱之為“與或”表達式。如果構(gòu)成函數(shù)的“與或”表達式中每一個乘積項(與項)均為最小項時,則這種表達式稱之為最小項標準式,且這種表示是唯一的。如:F(A,B,C)=AC+AB+BC=ABC+ABC+ABC+ABC=m2
+m3
+m5
+m7=∑m(2,3,5,7)函數(shù)的最小項標準式(2)
卡諾圖
卡諾圖是邏輯函數(shù)真值表的一種圖形表示,卡諾圖原則上不受變量個數(shù)的限制,利用卡諾圖可以有規(guī)律地化簡邏輯函數(shù)表達式,并能直觀地寫出邏輯函數(shù)的最簡式??ㄖZ圖是一種平面方格陣列圖,它將最小項按相鄰原則排列到小方格內(nèi)??ㄖZ圖的畫圖規(guī)則:任意兩個幾何位置相鄰的最小項之間,只允許有一個變量的取值不同。m0m1m2m3AB0101兩變量的卡諾圖三變量的卡諾圖m0m1m4m5ABC000101m3m2m7m61110四變量的卡諾圖m0m1m4m5ABCD00010001m3m2m7m61110m12m13m8m9m15m14m11m101110用卡諾圖表示邏輯函數(shù)
F=m1+m2+m5+m7
,其真值表和卡諾圖標注如下:例:01324576BCA11110001111001①把給定的邏輯函數(shù)化為最小項標準式;②按變量數(shù)畫出相應(yīng)卡諾圖;③把最小項標準式中含有的最小項在方格內(nèi)標“1”④所有標有“1”的小方格就是該邏輯函數(shù)中的項。行號ABCFmi0123456700000101001110010111011101100101m0m1m2m3m4m5m6m7
F1=AC+ABC+BC
將函數(shù)化為標準式,即:
F1=ABC+ABC+ABC+ABC+ABC=m1+m4+m5+m6+m7=∑m(1,4,5,6,7)F1的卡諾圖如下:例:m0m1m4m5ABC000101m3m2m7m6111011111也可以按邏輯函數(shù)式中“與、或”的幾何含義直接把函數(shù)標注到卡諾圖上。例:F2=ABC+AC+BCm0m1m4m5ABC000101m3m2m7m6111011111用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)的基本原理
2個小方格相鄰時,可以合并為一項,同時消去一個互非的變量;4個小方格組成一個大方塊,或組成一行(列),或在相鄰兩行(列)的兩端,或處于四角時,可以合并為一項,同時消去兩個互非的變量;8個小方格組成一個長方形,或處于兩邊的兩行(兩列),可合并為一項,同時消去三個互非的變量;如果邏輯變量為5個或5個以上時,在用卡諾圖化簡時,合并的小方格應(yīng)組成正方形或長方形,同時滿足相鄰原則(不一定是幾何上的相鄰)。①
根據(jù)變量的數(shù)目,畫出函數(shù)的卡諾圖;合并最小項的規(guī)律:化簡的步驟:②
合并最小項,即把可以合并的最小項用卡諾圈圈起來;③按每個圈作為一個乘積項,將各乘積項相加,寫出化簡后的與或表達式。例:化簡F1=m(1,4,5,9,11,12,13,14,15)第一步:將函數(shù)F1表示在卡諾圖中;ABCD00010001111011100111000011011110函數(shù)式中含有的最小項用“1”標在對應(yīng)的方格內(nèi),其它方格標“0”。第二步:選擇出必要極大圈,注意卡諾圈只能圈住相鄰的最小項為2n,即相鄰2個方格;4個方格;8個方格;16個方格……第三步:消去卡諾圈內(nèi)互非的變量,寫出化簡后的與或表達式。即:F1=BC+AB+CD+AD例:化簡F2=m(1,2,3,4,5,7,14,15)ABCD00010001111011100111111000001100F2=ABC+AD+ABC+ABC由卡諾圖化簡后可得:例:F3=AB+AB+ABC+ABCABC00010111101111可得:F3=A這三個2個方格的卡諾圈各消去一個互非的變量D。4個方格的卡諾圈消去兩個互非的變量B和C。1練習1.F=AB+AB·(C+D)·E化簡下列邏輯函數(shù)式2.F=AB+AC+BC3.F=m(0,8,9,10,11,12,13,14,15)本節(jié)學習結(jié)束Goodbye!作業(yè):P229
5、7
三、組合邏輯電路(一)組合邏輯電路的分析在數(shù)字電路中,如果任意時刻的輸出信號,僅取決于該時刻輸入信號邏輯取值的組合,而與輸入信號作用前電路原有的狀態(tài)無關(guān),這類數(shù)字電路稱為組合邏輯電路。所謂分析,就是根據(jù)給定的邏輯電路,找出其輸出信號和輸入信號之間的邏輯關(guān)系,確定電路的邏輯功能。組合邏輯電路的一般分析步驟如下:①用逐級遞推法寫出輸出邏輯函數(shù)與輸入邏輯變量之間的關(guān)系;②用公式法或者卡諾圖法化簡,寫出最簡邏輯表達式;③根據(jù)最簡邏輯函數(shù)式列出功能真值表;④根據(jù)真值表寫出邏輯功能說明,以便理解電路的作用。當輸入A、B、C中有2個或3個為1時,輸出Y為1,否則輸出Y為0。所以這個電路實際上是一種3人表決用的組合電路:只要有2票或3票同意,表決就通過?;喓罄?/p>
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2
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(二)
組合邏輯電路的設(shè)計組合邏輯電路的設(shè)計是根據(jù)給定的實際邏輯功能,找出實現(xiàn)該功能的邏輯電路。組合邏輯電路設(shè)計步驟如下:①根據(jù)給出的條件,找出什么是邏輯變量,什么是邏輯函數(shù),用字母設(shè)出,另外用0和1各表示一種狀態(tài),找出邏輯函數(shù)和邏輯變量之間的關(guān)系;②根據(jù)邏輯函數(shù)和邏輯變量之間的關(guān)系列出真值表,并根據(jù)真值表寫出邏輯表達式;③化簡邏輯函數(shù);④根據(jù)最簡邏輯表達式畫出邏輯電路;⑤驗證所作的邏輯電路是否能滿足設(shè)計的要求(特別是有約束條件時要驗證約束條件中的最小項對電路工作狀態(tài)的影響)。用與非門設(shè)計一個交通報警控制電路。交通信號燈有紅、綠、黃3種,3種燈分別單獨工作或黃、綠燈同時工作時屬正常情況,其他情況均屬故障,出現(xiàn)故障時輸出報警信號。設(shè)紅、綠、黃燈分別用A、B、C表示,燈亮時其值為1,燈滅時其值為0;輸出報警信號用F表示,正常工作時F值為0,出現(xiàn)故障時F值為1。列出真值表如下:
1
例:
2
3
4
5
練習&&&&ABSi&Ci1.分析下面電路的邏輯功能2.用與非門設(shè)計一個三變量的判偶電路。3.用與非門設(shè)計一個四變量的多數(shù)表決電路。其中A為主裁判,同意時占兩分,其他裁判同意時占1分,只要得3分就通過。本節(jié)學習結(jié)束Goodbye!
由于中、大規(guī)模集成電路的出現(xiàn),組合邏輯電路在設(shè)計概念上發(fā)生了很大的變化,現(xiàn)在已經(jīng)有了邏輯功能很強的組合邏輯器件,常用的組合邏輯電路部件有加法器、數(shù)值比較器、編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器等。靈活地應(yīng)用它們,將會使組合邏輯電路在設(shè)計時事半功倍。下面我們向大家介紹其中的一些組合邏輯器件。
(三)常用組合邏輯電路及其芯片編碼:將具有特定含義的信息編成相應(yīng)二進制代碼的過程。編碼器
變量編碼器
二-十進制編碼器被編信號
二進制代碼
編碼器
1.編碼器編碼器(即Encoder):實現(xiàn)編碼功能的電路。編碼器
普通編碼器
優(yōu)先編碼器
二-十進制編碼器
10線—4線編碼器是將十進制數(shù)碼轉(zhuǎn)換為二進制代碼的組合邏輯電路。常用的集成芯片有74LS147等。74LS147的邏輯符號和管腳功能12345678161514131211109I1~I9為輸入信號端;A~D為輸出端,均為低電平有效。74LS14774LS147編碼器真值表輸入輸出×××××××××××××××××0×××××××01××××××011×××××0111××××01111×××011111××0111111×011111110111111111111011001111000100110101011110011011110ABCDIIIIIIIII
987654321從真值表中可以看出,當無輸入信號或輸入信號中無低電平“0”時,輸出端全部為高電平“1”;若輸入端I9為“0”時,不論其它輸入端是否有輸入信號輸入,輸出為0110(1001的反碼);再根據(jù)其它輸入端的輸入情況可以得出相應(yīng)的輸出代碼,I9的優(yōu)先級別最高,I1的優(yōu)先級別最低。變量編碼器
變量編碼器的輸出位數(shù)為n時,輸入端的數(shù)量為2n。下面以8線—3線優(yōu)先編碼器74LS148為例,介紹這類編碼器的功能及應(yīng)用。1234567816151413121110974LS148顯然,74LS147芯片是一種優(yōu)先編碼器。在優(yōu)先編碼器中優(yōu)先級別高的信號排斥級別低的信號,具有單方面排斥的特性。74LS148的管腳排列圖管腳排列圖中,I0~I7為輸入信號端,Y0
~Y2為輸出端,S為使能輸入端,YS為使能輸出端,YEX為擴展輸出端。
S為使能輸入端,只有S=0時,編碼器正常工作,S=1時編碼器禁止工作。
YS為使能輸出端,當使能輸入端S=0時,允許工作時,如果I0~I7
有信號輸入,YS=1;若I0~I7
無信號輸入,YS=0。
YEX為擴展輸出端,當S=0時,只要有編碼信號,YEX就是低電平。74LS148優(yōu)先編碼器真值表輸入輸出1000000000××××××××11111111×××××××0××××××01×××××011××××0111×××01111××011111×01111110111111111111100000101001110010111011111100101010101010101I0I2I1I3I5I4I7I6SY2Y0YSYEXY1利用使能端的作用,可以用兩塊74LS148擴展為16線—4線優(yōu)先編碼器。74LS148優(yōu)先編碼器的擴展應(yīng)用當高位芯片的使能輸入端為“0”時,允許對I8~I15編碼,當高位芯片有編碼信號輸入時,YS為1,它控制低位芯片處于禁止狀態(tài);若當高位芯片無編碼信號輸入時,YS為0,低位芯片處于編碼狀態(tài)。高位芯片的YEX端作為輸出信號的高位端,輸出信號的低三位由兩塊芯片的輸出端對應(yīng)位相“與”后得到。在有編碼信號輸入時,兩塊芯片只能有一塊工作于編碼狀態(tài),輸出也是低電平有效,相“與”后就可以得到相應(yīng)的編碼輸出信號。譯碼:是編碼的逆過程,將表示特定意義信息的二進制代碼翻譯成為人們識別的特定信息。
譯碼器變量譯碼器代碼變換譯碼器顯示譯碼器二進制代碼與輸入代碼對應(yīng)的特定信息
譯碼器2.譯碼器譯碼器(即Decoder):實現(xiàn)譯碼功能的電路。變量譯碼器變量譯碼器的輸入、輸出端數(shù)的關(guān)系是:當有n個輸入端,就有2n個輸出端。而每一個輸出所代表的函數(shù)對應(yīng)于n個輸入變量的最小項。常見的變量譯碼器有74LS138(3線—8線譯碼器),74LS154(4線—16線譯碼器),74LS131(帶鎖存的3線—8線譯碼器)等。1234567816151413121110974LS138
由74LS138芯片的管腳排列圖可以看出,它是一個有16個管腳的數(shù)字集成電路,除電源、“地”兩個端子外,還有三個輸入端A2、A1、A0,八個輸出端Y0~Y7,三個使能端E1、E2A、E2B。74LS138譯碼器輸入:3位二進制代碼輸出:8個互斥的信號74LS138譯碼器真值表輸入輸出
×10×1010101010101010××××××00000101001110010111011111111111111111110111111110111111110111111110111111110111111110111111110111111110E2AA2+E2BY3Y5Y4A0A1E1Y2Y0Y7Y6Y1邏輯函數(shù)F=AB+BC+AC
的最小項為:74LS138譯碼器可實現(xiàn)邏輯函數(shù)CB“1”A74LS138&F用74LS138還可以實現(xiàn)三變量或兩變量的邏輯函數(shù)。因為變量譯碼器的每一個輸出端的低電平都與輸入邏輯變量的一個最小項相對應(yīng),所以當我們將邏輯函數(shù)變換為最小項表達式時,只要從相應(yīng)的輸出端取出信號,送入與非門的輸入端,與非門的輸出信號就是要求的邏輯函數(shù)。例:利用74LS138實現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB+BC+AC
解:F=AB+BC+AC
=ABC+ABC+ABC+ABC
+ABC
+ABC
=∑m( 1,2,3,4,5,6)構(gòu)成的邏輯電路圖顯示譯碼器用來驅(qū)動各種顯示器件,從而將用二進制代碼表示的數(shù)字、文字、符號翻譯成人們習慣的形式直觀地顯示出來的電路,稱為顯示譯碼器。數(shù)碼顯示器是常用的顯示器件之一。(1)
數(shù)碼顯示器b=c=f=g=1,a=d=e=0時c=d=e=f=g=1,a=b=0時共陰極數(shù)碼顯示管共陰極數(shù)碼顯示器真值表(2)七段顯示譯碼器七段顯示譯碼器是用來與數(shù)碼管相配合、把以二進制BCD碼表示的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管所需的輸入信號。常用的七段顯示譯碼器型號有:
74LS46、74LS47、74LS48、74LS49等。下面通過對74LS48的分析,了解這一類集成邏輯器件的功能和使用方法。74LS4812345678161514131211109IB/YBR74LS48管腳排列圖:74LS48功能真值表000000011111×1000111111101×1100101111011×1010001111001×1001100110111×1000110110101×1111001110011×1111111110001×1111000001111×1001111101101×1101101101011×1011001101001×1111100100111×1110110100101×1011000000011×111111100000111000000000000010000000××××0××1111111××××1×0功能顯示abcdefgA3A2A1A0IB/YBRIBRLT試燈熄滅滅0顯示0顯示1顯示2顯示3顯示4顯示5顯示6顯示顯示9顯示8顯示7無顯示顯示顯示顯示顯示3.加法器ABSCCO∑半加器:HalfAdder,簡稱HA。它只將兩個1位二進制數(shù)相加,而不考慮低位來的進位。
輸入輸出ABSC0000011010101101全加器:FullAdder,簡稱FA。能將本位的兩個二進制數(shù)和鄰低位來的進位數(shù)進行相加。
輸入輸出AiBiCi-1SiCi0000000110010100110110010101011100111111AiBiSiCiCO∑CICi-1多位加法器:實現(xiàn)多位加法運算的電路。
串行進位加法器超前進位加法器其低位進位輸出端依次連至相鄰高位的進位輸入端,最低位進位輸入端接地。因此,高位數(shù)的相加必須等到低位運算完成后才能進行,這種進位方式稱為串行進位。運算速度較慢。其進位數(shù)直接由加數(shù)、被加數(shù)和最低位進位數(shù)形成。各位運算并行進行。運算速度快。串行進位加法器舉例A3B3C3S3CO∑CIS2S1S0A2B2A1B1A0B0CO∑CICO∑CICO∑CICI加數(shù)A輸入A3A2A1A0B3B2B1B0B3B2B1B0加數(shù)B輸入
低位的進位輸出CO依次加到相鄰高位的進位輸入端CI。相加結(jié)果讀數(shù)為
C3S3S2S1S0和數(shù)進位數(shù)4.數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器:在多路數(shù)據(jù)傳送過程中,能夠根據(jù)需要將其中任意一路挑選出來的電路,稱為數(shù)據(jù)選擇器,也叫做多路開關(guān)。
邏輯表達式D04選1數(shù)據(jù)選擇器D1D2D3YA1A0下圖所示4選1數(shù)據(jù)選擇器,其輸入信號的四路數(shù)據(jù)通常用D0、D1、D2、D3來表示;兩個地址選擇控制信號分別用A1、A0表示;輸出信號用Y表示,Y可以是4路輸入數(shù)據(jù)中的任意一路,由地址選擇控制信號A1、A0來決定。當A1A0=00時,Y=D0;A1A0=01時,Y=D1;A1A0=10時,Y=D2;A1A0=11時,Y=D3。見下面真值表。輸入數(shù)據(jù)地址變量集成數(shù)據(jù)選擇器
74LS151是一種典型的集成電路數(shù)據(jù)選擇器。如圖所示是74LS151的管腳排列圖。它有三個地址端A2A1A0??蛇x擇D0-D7八個數(shù)據(jù),具有兩個互補輸出端W和W。VCCD4D5D6D7(a)符號圖;(b)管腳圖A2A1A0
W1×××00000001001000110100010101100111
01D0
D0
D1
D1D2D2D3D3D4D4D5D5D6D6D7D774LS151的功能表數(shù)據(jù)選擇器的擴展:在用兩片74LS151連接成一個十六選一的數(shù)據(jù)選擇器,十六選一的數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入端有四位,最高位A3的輸入可以由兩片八選一數(shù)據(jù)選擇器的使能端接非門來實現(xiàn),低三位地址輸入端由兩片74LS151的地址輸入端相連而成,當A3=0時,低位片74LS151工作,根據(jù)地址控制信號A3A2A1A0選擇數(shù)據(jù)D0-D7輸出;A3=1時,高位片工作,選擇D8-D15進行輸出。例:
試用八選一數(shù)據(jù)選擇器74LS151產(chǎn)生邏輯函數(shù)解:
把邏輯函數(shù)變換成最小項表達式:八選一數(shù)據(jù)選擇器的輸出邏輯函數(shù)表達式為若將式中A2、A1、A0用A、B、C來代替,D0=D1=D3=D6=1,D2=D4=D5=D7=0,畫出該邏輯函數(shù)的邏輯圖。討論題編碼器在數(shù)字電路中的作用是什么?編碼器的輸入是二進制數(shù)還是特定信息?8線-3線編碼器的輸入有幾個?數(shù)據(jù)選擇器的輸出端Y由電路中的什么信號來控制?何謂譯碼器?譯碼器的輸入和輸出哪個是二進制數(shù)?哪個是特定信息?構(gòu)成組合邏輯電路的基本單元是什么?三變量有幾個最小項?由最小項構(gòu)成的方塊圖稱為什么?多看、多練、多思考作業(yè):P194
11.3,11.5本章學習結(jié)束Goodbye!上節(jié)回顧
編碼器在數(shù)字電路中的作用是什么?編碼器的輸入是二進制數(shù)還是特定信息?8線-3線編碼器的輸入有幾個?數(shù)據(jù)選擇器的輸出端Y由電路中的什么信號來控制?何謂譯碼器?譯碼器的輸入和輸出哪個是二進制數(shù)?哪個是特定信息?構(gòu)成組合邏輯電路的基本單元是什么?三變量有幾個最小項?由最小項構(gòu)成的方塊圖稱為什么?多看、多練、多思考第2章觸發(fā)器和時序邏輯電路2.1觸發(fā)器2.2計數(shù)器2.3寄存器2.4集成555定時器了解和熟記各類觸發(fā)器的功能及其觸發(fā)方式;掌握時序邏輯電路的分析方法;理解計數(shù)器、寄存器的概念和功能分析。第2章觸發(fā)器和時序邏輯電路學習要點第三篇2.1觸發(fā)器
觸發(fā)器是構(gòu)成時序邏輯電路的基本單元電路。觸發(fā)器具有記憶功能,能存儲一位二進制數(shù)碼。觸發(fā)器有三個基本特性:
(1)有兩個穩(wěn)態(tài),可分別表示二進制數(shù)碼0和1,無外觸發(fā)時可維持穩(wěn)態(tài);(2)外觸發(fā)下,兩個穩(wěn)態(tài)可相互轉(zhuǎn)換(稱翻轉(zhuǎn));(3)有兩個互補輸出端。
以下按觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、觸發(fā)方式、邏輯功能分別進行介紹。由兩個與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器。2.1.1.RS觸發(fā)器1.基本RS觸發(fā)器一對具有互非關(guān)系的輸出端,其中Q的狀態(tài)稱為觸發(fā)器的狀態(tài)。一對輸入端子均為低電平有效。電路結(jié)構(gòu)&1&2QQSDRD基本RS觸發(fā)器的工作原理①當RD=0、SD=1時:Qn+1=0,置0功能;SD端稱為置“1”端,只要它為低電平,輸出即為“1”。RD端稱為清“0”端,只要它為低電平,輸出即為“0”。SDRD
QnQn+1000不定001不定010101111000101011001111②當RD=1、SD=0時:Qn+1=1,置1功能;③當RD=1、SD=1時:Qn+1不變,保持;④當RD=0、SD=0時:Qn+1不定,禁止態(tài)?;綬S觸發(fā)器的次態(tài)真值表特征方程:Qn+1=SD+RD
?
Qn約束條件:
SD
+RD=1基本RS觸發(fā)器的波形圖反映觸發(fā)器輸入信號取值和輸出狀態(tài)之間對應(yīng)關(guān)系的圖形稱為波形圖。置0置1置1禁止保持置1置1保持不定QQ
利用基本RS觸發(fā)器的記憶功能消除機械開關(guān)振動引起的干擾脈沖。
機械開關(guān)(a)電路(b)
輸出電壓波形干擾脈沖應(yīng)用舉例A有0就置1B有0就置0利用基本RS觸發(fā)器消除機械開關(guān)振動的影響(a)電路(b)電壓波形
在數(shù)字電路中,一般包含多個觸發(fā)器,為了使它們步調(diào)一致地協(xié)調(diào)工作,為觸發(fā)器引入了同步控制信號。
同步觸發(fā)器(時鐘觸發(fā)器或鐘控觸發(fā)器):具有時鐘脈沖CP控制的觸發(fā)器。該觸發(fā)器狀態(tài)的改變與時鐘脈沖同步。
CP:控制時序電路工作節(jié)奏的固定頻率的脈沖信號,一般是矩形波。同步觸發(fā)器的狀態(tài)更新時刻:受CP輸入控制。觸發(fā)器更新為何種狀態(tài):由觸發(fā)輸入信號決定。2.
同步RS觸發(fā)器二者不受CP的控制,低電平有效。多用于建立電路的初始狀態(tài),正常工作時,應(yīng)使這兩個輸入端處于高電平。
可控RS觸發(fā)器電路及邏輯符號如圖所示。電路在基本RS觸發(fā)器電路基礎(chǔ)上增加了由G3、G4與非門構(gòu)成的控制門。當輸入控制信號CP為0時,控制門被封鎖;當CP為1時,控制門被打開。、
:直接置位端:直接復(fù)位端
CP=0時,觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變。CP=1時,工作情況與基本RS觸發(fā)器相同。
鐘控RS觸發(fā)器功能真值表主要特點(1)時鐘電平控制。在CP=1期間接收輸入信號,CP=0時狀態(tài)保持不變,與基本RS觸發(fā)器相比,對觸發(fā)器狀態(tài)的轉(zhuǎn)變增加了時間控制。(2)R、S之間有約束。不能允許出現(xiàn)R和S同時為1的情況,否則會使觸發(fā)器處于不確定的狀態(tài)。不變不變不變不變不變不變置1置0置1置0保持波形圖基本RS觸發(fā)器和鐘控的RS觸發(fā)器都是采用電平觸發(fā)方式。電平觸發(fā)方式的鐘控RS觸發(fā)器有一個顯著的毛病—存在“空翻”現(xiàn)象。所謂空翻,就是指:在CP=1期間,若輸入RS的狀態(tài)發(fā)生多次變化,輸出Q將隨著發(fā)生多次變化。2.1.2
JK觸發(fā)器當觸發(fā)器出現(xiàn)空翻現(xiàn)象時,一般就無法確切地判斷觸發(fā)器的狀態(tài)了,由此造成觸發(fā)器的使用受到限制。為確保數(shù)字系統(tǒng)的可靠工作,要求觸發(fā)器在一個CP脈沖期間至多翻轉(zhuǎn)一次,即不允許空翻現(xiàn)象的出現(xiàn)。為此,人們研制出了能夠抑制空翻現(xiàn)象的主從式觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)方式的JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器等。本節(jié)向大家介紹的JK觸發(fā)器是功能完善、使用靈活和通用性較強的一種觸發(fā)器。常用型號有74LS112、CC4027和74LS276等。JK觸發(fā)器的工作原理
由兩個可控RS觸發(fā)器串聯(lián)組成,分別稱為主觸發(fā)器和從觸發(fā)器。輸出端Q和Q分別通過反饋線連接到主觸發(fā)器的輸入端R1和S1上,利用Q和Q的互補性以確保R1和S1不會同時為“1”,以便去掉約束條件。J和K為JK觸發(fā)器的兩個輸入信號端。CP輸入端為主觸發(fā)器的控制信號,CP為從觸發(fā)器的控制信號。
01電路結(jié)構(gòu)(1)接收輸入信號的過程CP=1時,主觸發(fā)器被打開,可以接收輸入信號J、K,其輸出狀態(tài)由輸入信號的狀態(tài)決定;但由于CP=0,從觸發(fā)器被封鎖,無論主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)如何變化,對從觸發(fā)器均無影響,即觸發(fā)器的輸出狀態(tài)保持不變。工作原理10(2)輸出信號變化的過程當CP下降沿到來時,即CP由1變?yōu)?時,主觸發(fā)器被封鎖,無論輸入信號如何變化,對主觸發(fā)器均無影響,即在CP=1期間接收的內(nèi)容被主觸發(fā)器存儲起來。同時,由于CP由0變?yōu)?,從觸發(fā)器被打開,可以接收由主觸發(fā)器送來的信號,觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)決定。在CP=0期間,由于主觸發(fā)器保持狀態(tài)不變,因此受其控制的從觸發(fā)器的狀態(tài)也即Q、Q的值當然不可能改變。01工作原理邏輯功能分析保持功能置0功能置1功能翻轉(zhuǎn)功能功能表波形圖置1置0翻轉(zhuǎn)保持集成JK觸發(fā)器74LS112的引腳排列圖
74LS112芯片中包括兩個JK觸發(fā)器,因此也稱為雙JK觸發(fā)器,采用邊沿觸發(fā)方式。管腳排列圖中的J和K是控制信號輸入端;Q和Q是互非的輸出端;CP是時鐘脈沖輸入端;SD、RD是直接置1端和置0端;字符前面的數(shù)字是區(qū)分兩個觸發(fā)器的標志數(shù)字。2.1.3D觸發(fā)器在雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中,除了RS觸發(fā)器和JK觸發(fā)器外,根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和工作原理的不同,還有眾多具有不同邏輯功能的觸發(fā)器。根據(jù)實際需要,可將某種邏輯功能的觸發(fā)器經(jīng)過改接或附加一些門電路后,轉(zhuǎn)換為另一種邏輯功能的觸發(fā)器。D觸發(fā)器就是這樣得到的。管腳排列圖D觸發(fā)器的次態(tài)方程式:2.1.4T觸發(fā)器
T觸發(fā)器具有保持和翻轉(zhuǎn)兩種功能。如果讓T觸發(fā)器的輸入恒為1,則T觸發(fā)器就成為T′觸發(fā)器,顯然,T′觸發(fā)器只具有翻轉(zhuǎn)一種功能。檢驗學習結(jié)果何謂“空翻”現(xiàn)象?抑制“空翻”可采取什么措施?能否寫出JK觸發(fā)器的狀態(tài)真值表?本書共介紹了幾類觸發(fā)器?能否準確地說出各類觸發(fā)器的功能?答案在書中找你能不能根據(jù)邏輯圖符號來區(qū)別觸發(fā)器的觸發(fā)方式?
能夠累計輸入脈沖個數(shù)的電路稱為計數(shù)器。計數(shù)器可用于定時、分頻、時序控制等。2.2計數(shù)器
計數(shù)器可按以下幾種情況分類:按計數(shù)體制分:二進制、任意進制計數(shù)器(常用十進制計數(shù)器)。
按計數(shù)器中的數(shù)字增減分:加計數(shù)器、減計數(shù)器、加/減(可逆)計數(shù)器。
按計數(shù)器中的觸發(fā)器是否同時翻轉(zhuǎn)分:異步計數(shù)器和同步計數(shù)器。三位異步二進制加法計數(shù)器
由于3個觸發(fā)器都接成了T'觸發(fā)器,所以最低位觸發(fā)器F0每來一個時鐘脈沖的下降沿(即CP由1變0)時翻轉(zhuǎn)一次,而其他兩個觸發(fā)器都是在其相鄰低位觸發(fā)器的輸出端Q由1變0時翻轉(zhuǎn),即F1在Q0由1變0時翻轉(zhuǎn),F(xiàn)2在Q1由1變0時翻轉(zhuǎn)。2.2.1二進制計數(shù)器三位異步二進制加計數(shù)器的波形圖F0每輸入一個時鐘脈沖翻轉(zhuǎn)一次。F1在Q0由1變0時翻轉(zhuǎn)。F2在Q1由1變0時翻轉(zhuǎn)。實現(xiàn)了二分頻實現(xiàn)了四分頻實現(xiàn)了八分頻從狀態(tài)表或波形圖可以看出,從狀態(tài)000開始,每來一個計數(shù)脈沖,計數(shù)器中的數(shù)值便加1,輸入8個計數(shù)脈沖時,就計滿歸零,所以作為整體,該電路也可稱為八進制計數(shù)器。由于這種結(jié)構(gòu)計數(shù)器的時鐘脈沖只加至最低位觸發(fā)器,其他各位觸發(fā)器則由相鄰低位觸發(fā)器的輸出Q來觸發(fā)翻轉(zhuǎn),即用低位輸出推動相鄰高位觸發(fā)器,3個觸發(fā)器的狀態(tài)只能依次翻轉(zhuǎn),并不同步,這種結(jié)構(gòu)特點的計數(shù)器稱為異步計數(shù)器。異步計數(shù)器結(jié)構(gòu)簡單,但計數(shù)速度較慢。狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表三位異步二進制減法計數(shù)器
F0受CP的下降沿直接觸發(fā),每輸入一個時鐘脈沖翻轉(zhuǎn)一次。其他高位觸發(fā)器均受相鄰低位的下降沿(即Q的上升沿)觸發(fā)。F1在Q0由0變1時翻轉(zhuǎn),F(xiàn)2在Q1由0變1時翻轉(zhuǎn)。減法計數(shù)器也具有分頻的功能。由狀態(tài)表可看出,減法計數(shù)器的特點與加法相反:每輸入一個CP脈沖Q2Q1Q0的狀態(tài)減1,當輸入8個計數(shù)脈沖CP后,Q2Q1Q0減小到0,完成一個計數(shù)周期。由時序圖可以看出,除最低位觸發(fā)器F0受CP的下降沿直接觸發(fā)外,其他高位觸發(fā)器均受相鄰低位的下降沿(即Q的上升沿)觸發(fā)。同樣,減法計數(shù)器也具有分頻的功能。CPQ0Q1Q23個JK觸發(fā)器都接成T觸發(fā)器,可構(gòu)成一個同步二進制計數(shù)器F0每輸入一個時鐘脈沖翻轉(zhuǎn)一次F1在Q0=1時,在下一個CP觸發(fā)沿到來時翻轉(zhuǎn)。F2在Q0=Q1=1時,在下一個CP觸發(fā)沿到來時翻轉(zhuǎn)。2.2.2十進制計數(shù)器選用4個CP下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器F0、F1、F2、F3。
F0:每來一個CP計數(shù)脈沖翻轉(zhuǎn)一次;
F2:在Q0
和Q1都為1時,再來一個計數(shù)脈沖才翻轉(zhuǎn);
F3:在Q0、Q1和Q2都為1時,再來一個CP計數(shù)脈沖才翻轉(zhuǎn),但在第10個脈沖到來時Q3應(yīng)由1變?yōu)?;
F1:在Q0為1時,再來一個CP計數(shù)脈沖才翻轉(zhuǎn),但在Q3為1時不得翻轉(zhuǎn);1、同步十進制加法計數(shù)器驅(qū)動方程例:分析圖示計數(shù)器為幾進制計數(shù)器。列狀態(tài)表的過程如下:首先假設(shè)計數(shù)器的初始狀態(tài),如000,并依此根據(jù)驅(qū)動方程確定J、K的值,然后根據(jù)J、K的值確定在CP計數(shù)脈沖觸發(fā)下各觸發(fā)器的狀態(tài)。在第1個CP計數(shù)脈沖觸發(fā)下各觸發(fā)器的狀態(tài)為001,按照上述步驟反復(fù)判斷,直到第5個CP計數(shù)脈沖時計數(shù)器的狀態(tài)又回到初始狀態(tài)000。即每來5個計數(shù)脈沖計數(shù)器狀態(tài)重復(fù)一次,所以該計數(shù)器為五進制計數(shù)器。2.2.3集成計數(shù)器1、集成異步計數(shù)器
常用的TTL型集成異步計數(shù)器芯片很多。這里介紹典型集成異步十進制計數(shù)器芯片74LS290(74LS90僅管腳排列不同)的邏輯功能及其應(yīng)用。
74LS290是常見的異步二-五-十進制計數(shù)器,也稱十進制計數(shù)器。它由4個下降沿觸發(fā)JK觸發(fā)器組成,能實現(xiàn)異步二進制、五進制、十進制計數(shù)功能。通過變換外部電路它可以靈活地組成其他各種進制的計數(shù)器。74LS290的內(nèi)部電路、管腳排列及邏輯功能示意圖
S9A、S9B---置“9”端ROA、ROB---置“0”端CP0、CP1為計數(shù)輸入端Q3Q2Q1Q0---輸出端NC表示空腳Q3Q2Q1Q0=1001(置9)××
S9A·S9B=1××Q3Q2Q1Q0=0000(置0)××ROA·ROB=1S9A·S9B=0Q0Q1Q2Q3CP1CP0S9BS9AROBROA輸出輸入5421碼十進制計數(shù)↓Q38421碼十進制計數(shù)Q0↓五進制計數(shù)↓0二進制計數(shù)0↓S9A·S9B=0ROA·ROB=074LS290的邏輯功能表
異步計數(shù)器一般沒有專門的進位信號輸出端,通常可以用本級的高位輸出信號驅(qū)動下一級計數(shù)器計數(shù),即采用串行進位方式來擴展容量。100進制計數(shù)器用74LS290構(gòu)成N進制計數(shù)器4位集成同步二進制加法計數(shù)器74LS161①CR=0時異步清零。②CR=1、LD=0時同步置數(shù)。③CR=LD=1且CTP=CTT=1時,按4位自然二進制碼同步計數(shù)。④CR=LD=1且CPT·CPP=0時,計數(shù)器狀態(tài)保持不變。用集成計數(shù)器構(gòu)成N進制計數(shù)器的方法:利用清零端或置數(shù)端,讓電路跳過某些狀態(tài)來獲得N進制計數(shù)器。用74LS161構(gòu)成十二進制計數(shù)器將狀態(tài)1100反饋到清零端歸零將狀態(tài)1011反饋到置數(shù)端歸零用異步歸零構(gòu)成十二進制計數(shù)器,存在一個極短暫的過渡狀態(tài)1100。十二進制計數(shù)器從狀態(tài)0000開始計數(shù),計到狀態(tài)1011時,再來一個CP計數(shù)脈沖,電路應(yīng)該立即歸零。然而用異步歸零法所得到的十二進制計數(shù)器,不是立即歸零,而是先轉(zhuǎn)換到狀態(tài)1100,借助1100的譯碼使電路歸零,隨后變?yōu)槌跏紶顟B(tài)0000。16×16=256用74LS161構(gòu)成256進制和60進制計數(shù)器用74LS161構(gòu)成8421碼60進制和24進制計數(shù)器檢驗學習結(jié)果時序邏輯電路有何特點?什么是同步時序邏輯電路?何謂異步時序邏輯電路?試用74LS161集成計數(shù)器構(gòu)成一個十二進制計數(shù)器?要求用反饋預(yù)置法實現(xiàn)。你能否用74LS290構(gòu)成一個八進制計數(shù)器?答案在書中找8位二進制數(shù)需幾個觸發(fā)器來存放?
計算機等數(shù)字系統(tǒng)中,能夠暫時存放數(shù)碼(或指令代碼)的數(shù)字部件稱為寄存器。寄存器由觸發(fā)器及門電路構(gòu)成,具有數(shù)據(jù)輸入、輸出和清零等功能。
一個觸發(fā)器可以存儲1位二進制代碼,存放n位二進制代碼的寄存器,需用n個觸發(fā)器來構(gòu)成。由于D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)與輸入端的狀態(tài)相同,所以寄存器多用邊沿型D觸發(fā)器組成電路。
按照功能的不同,可將寄存器分為數(shù)碼寄存器和
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