第五章時(shí)序邏輯電路新演示文稿

第五章時(shí)序邏輯電路新演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)優(yōu)選第五章時(shí)序邏輯電路新目前二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)本章內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)同步時(shí)序邏輯電路的分析第三節(jié)同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)第四節(jié)計(jì)數(shù)器第五節(jié)常用中規(guī)模計(jì)數(shù)器芯片及應(yīng)用第六節(jié)數(shù)碼寄存器與移位寄存器13目前三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)教學(xué)基本要求2、熟練掌握時(shí)序邏輯電路的分析方法1、熟練掌握時(shí)序邏輯電路的描述方式及其相互轉(zhuǎn)換。3、熟練掌握時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法4、熟練掌握典型時(shí)序邏輯電路計(jì)數(shù)器、寄存器、移位寄存器的邏輯功能及其應(yīng)用。13目前四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)第一節(jié)概述

按邏輯功能和電路組成，數(shù)字電路分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。13目前五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)一、時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)*電路由組合電路和存儲(chǔ)電路組成。*電路存在反饋。結(jié)構(gòu)特征:

13目前六頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)輸出方程：Z＝f1(X，Qn)

激勵(lì)方程:D＝f2(X，Qn)狀態(tài)方程:Qn+1＝f3(D，Qn)表達(dá)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)、狀態(tài)變量的關(guān)系式表達(dá)了激勵(lì)信號(hào)與輸入信號(hào)、狀態(tài)變量的關(guān)系式表達(dá)存儲(chǔ)電路從現(xiàn)態(tài)到次態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系式一、時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)信號(hào)之間的邏輯關(guān)系：其中：Qn是現(xiàn)態(tài)，Qn+1是次態(tài)。13目前七頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)時(shí)序電路同步：存儲(chǔ)電路里所有觸發(fā)器有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘源，它們的狀態(tài)在同一時(shí)刻更新。

異步：沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖或沒(méi)有時(shí)鐘脈沖，電路的狀態(tài)更新不是同時(shí)發(fā)生的。

二、時(shí)序邏輯電路的分類1.按時(shí)鐘信號(hào)CP作用方式：13目前八頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)米里（Mealy）型2.按輸出函數(shù)的依從關(guān)系：Z=f（Qn，X）二、時(shí)序邏輯電路的分類13目前九頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)莫爾（Moore）型

Z=f（Qn）2.按輸出函數(shù)的依從關(guān)系：二、時(shí)序邏輯電路的分類13目前十頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)三、時(shí)序邏輯電路的描述方法（一）邏輯方程組（二）狀態(tài)轉(zhuǎn)移表（StateTransitionTable）（三）狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（StateTransitionDiagram）（四）時(shí)序圖（波形圖）驅(qū)動(dòng)方程輸出方程狀態(tài)方程13目前十一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)輸出方程激勵(lì)方程組

狀態(tài)方程組（一）邏輯方程組13目前十二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表100010001100000000YA010100011100010111011101001110輸出方程狀態(tài)方程組根據(jù)方程組列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表（一）邏輯方程組13目前十三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（二）將狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表轉(zhuǎn)換為狀態(tài)表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101狀態(tài)表A=1A=0狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表010100011100010111011101001110100010001100000000YA13目前十四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)狀態(tài)表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=0（三）根據(jù)狀態(tài)表畫(huà)出狀態(tài)圖0/01/00/11/00/11/00/11/0Q1Q0A/Y13目前十五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（四）時(shí)序圖

時(shí)序邏輯電路的四種描述方式是可以相互轉(zhuǎn)換的狀態(tài)表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=0根據(jù)狀態(tài)表畫(huà)出波形圖13目前十六頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)時(shí)序邏輯電路分析的任務(wù)：

分析時(shí)序邏輯電路在輸入信號(hào)的作用下，其狀態(tài)和輸出信號(hào)變化的規(guī)律，進(jìn)而確定電路的邏輯功能。

時(shí)序電路的邏輯功能是由其狀態(tài)和輸出信號(hào)的變化規(guī)律呈現(xiàn)出來(lái)的。所以,分析過(guò)程主要是列出電路狀態(tài)表或畫(huà)出狀態(tài)圖、工作波形圖。分析過(guò)程的主要表現(xiàn)形式:第二節(jié)時(shí)序邏輯電路的分析13目前十七頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)一、時(shí)序邏輯電路分析的一般步驟1．觀察電路的結(jié)構(gòu)，確定電路是同步時(shí)序邏輯電路還是異步時(shí)序邏輯電路，是米里型電路還是莫爾型電路。2．寫(xiě)出各觸發(fā)器的時(shí)鐘方程。3．寫(xiě)出時(shí)序邏輯電路的輸出方程。4．寫(xiě)出各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程。5．將各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程代入其特性方程，求得各觸發(fā)器的次態(tài)方程，也就是時(shí)序邏輯電路的狀態(tài)方程。6．根據(jù)狀態(tài)方程得到該時(shí)序邏輯電路的狀態(tài)表。7．根據(jù)狀態(tài)表得到該時(shí)序邏輯電路的狀態(tài)圖。8．在給定的輸入信號(hào)作用下得到該時(shí)序邏輯電路的時(shí)序圖。9．根據(jù)狀態(tài)圖分析該時(shí)序邏輯電路的功能。

需要說(shuō)明的是，上述步驟不是必須遵循的固定步驟，實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體情況加以取舍，如在分析同步時(shí)序邏輯電路時(shí)，各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)的邏輯表達(dá)式就可以不寫(xiě)。13目前十八頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)二、同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例

例5-1試分析如圖所示時(shí)序電路的邏輯功能。

電路是由兩個(gè)JK觸發(fā)器組成的米里型同步時(shí)序電路，該電路有一個(gè)輸入信號(hào)X和一個(gè)輸出信號(hào)Z。解：(1)了解電路組成。（一）米里型同步時(shí)序邏輯電路的分析13目前十九頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)

（2）根據(jù)電路列出三個(gè)方程組激勵(lì)方程組:

輸出方程:

將激勵(lì)方程組代入T觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程組例5-1試分析如圖所示時(shí)序電路的邏輯功能。13目前二十頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（3）根據(jù)狀態(tài)方程組和輸出方程列出狀態(tài)表（4）畫(huà)出狀態(tài)圖例5-1試分析如圖所示時(shí)序電路的邏輯功能。13目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（5）畫(huà)出時(shí)序圖X=0X=1（6）根據(jù)狀態(tài)圖分析電路的邏輯功能。

可控的3進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)X=0時(shí)，作加計(jì)數(shù)，Z為進(jìn)位信號(hào)；當(dāng)X=1時(shí)，作減計(jì)數(shù)，Z為借位信號(hào)。13目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)例5-2分析圖所示時(shí)序邏輯電路的功能。

電路是由一個(gè)JK觸發(fā)器和門(mén)電路組成的米里型同步時(shí)序電路，電路有兩個(gè)輸入信號(hào)X1、X2，一個(gè)輸出信號(hào)Z。解：(1)了解電路組成。13目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)例5-2分析圖所示時(shí)序邏輯電路的功能。

（2）根據(jù)電路列出三個(gè)方程組激勵(lì)方程組:

輸出方程:

將激勵(lì)方程組代入T觸發(fā)器的特性方程狀態(tài)方程組13目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（3）根據(jù)狀態(tài)方程組和輸出方程列出狀態(tài)表13目前二十五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（4）畫(huà)出狀態(tài)圖（5）畫(huà)出時(shí)序圖13目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)

本電路為一個(gè)串行加法運(yùn)算電路，X1是串行輸入被加數(shù)的值，每個(gè)值維持一個(gè)時(shí)鐘周期的長(zhǎng)，X2是串行輸入加數(shù)的值，每個(gè)值維持一個(gè)時(shí)鐘周期的長(zhǎng)，Z是串行輸出的和，相加產(chǎn)生的進(jìn)位保存在觸發(fā)器中。（6）根據(jù)狀態(tài)圖分析電路的邏輯功能。13目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（二）莫爾型同步時(shí)序邏輯電路的分析

例5-3分析圖所示時(shí)序邏輯電路的功能。13目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)電路的功能為脈沖分配器或節(jié)拍脈沖產(chǎn)生器有效循環(huán)狀態(tài)無(wú)效循環(huán)狀態(tài)具有自啟動(dòng)功能13目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)三、異步時(shí)序邏輯電路的分析舉例

（CP）（Q0）4進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，Z是借位信號(hào)。CP1=Q0CP0=CP例5-413目前三十頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)第三節(jié)同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)

時(shí)序電路的設(shè)計(jì)又稱時(shí)序電路的綜合，是時(shí)序電路分析的逆過(guò)程,其任務(wù)是根據(jù)實(shí)際邏輯問(wèn)題的要求，選擇適當(dāng)?shù)倪壿嬈骷O(shè)計(jì)出符合要求的最簡(jiǎn)的時(shí)序電路。

當(dāng)選用小規(guī)模集成電路做設(shè)計(jì)時(shí)，電路最簡(jiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)是所用的觸發(fā)器和門(mén)電路的數(shù)目最少，而且觸發(fā)器和門(mén)電路的輸入端數(shù)目也最少。

當(dāng)選用中、大規(guī)模集成電路做設(shè)計(jì)時(shí)，電路最簡(jiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)是所用的集成電路個(gè)數(shù)最少，種類最少，而且相互間的連線最少。14目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)一、同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)的一般步驟（1）邏輯抽象，建立原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表（2）狀態(tài)化簡(jiǎn)-----求出最簡(jiǎn)狀態(tài)圖；合并等價(jià)狀態(tài)，消去多余狀態(tài)的過(guò)程稱為狀態(tài)化簡(jiǎn)等價(jià)狀態(tài)：在相同的輸入下有相同的輸出，并轉(zhuǎn)換到同一個(gè)次態(tài)去的兩個(gè)狀態(tài)稱為等價(jià)狀態(tài)。①明確電路的輸入條件和相應(yīng)的輸出要求，分別確定輸入變量和輸出變量的數(shù)目和符號(hào)。（同步時(shí)序電路CP不計(jì)為輸入變量）②找出所有可能的狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系，建立原始狀態(tài)圖。③根據(jù)原始狀態(tài)圖建立原始狀態(tài)表。14目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)一、同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)的一般步驟（3）狀態(tài)分配（狀態(tài)編碼）；（4）選擇觸發(fā)器的類型—D觸發(fā)器或JK觸發(fā)器；（6）畫(huà)出邏輯圖并檢查自啟動(dòng)能力。給每個(gè)狀態(tài)賦以二進(jìn)制代碼的過(guò)程。（編碼方案）

首先，確定狀態(tài)編碼的位數(shù)，狀態(tài)數(shù)取決于觸發(fā)器的狀態(tài)組合，（5）求出電路的激勵(lì)方程和輸出方程

；（M：狀態(tài)數(shù)；n：觸發(fā)器的個(gè)數(shù)即狀態(tài)編碼的位數(shù)）有2n-1<M≤2n

其次，對(duì)每個(gè)狀態(tài)確定編碼。選取編碼方案的原則應(yīng)有利于所選觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程及電路輸出方程的簡(jiǎn)化和電路的穩(wěn)定14目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)例5-7判斷圖示的狀態(tài)圖中的狀態(tài)是否有等價(jià)狀態(tài)，若有，合并等價(jià)狀態(tài)后得到簡(jiǎn)化的狀態(tài)圖。14目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)二、同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)舉例(重點(diǎn))例5-8設(shè)計(jì)一個(gè)同步5進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)滿后產(chǎn)生進(jìn)位輸出Y=1，其它情況下Y=0。CPY

同步5進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器解:1、根據(jù)給定的邏輯功能建立原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表

由于CP不作為外界輸入信號(hào)，所以此電路沒(méi)有輸入信號(hào)。14目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（1）原始狀態(tài)圖（2）原始狀態(tài)表

根據(jù)題意電路有5個(gè)狀態(tài)，所以至少需要3個(gè)觸發(fā)器。14目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)2、選擇觸發(fā)器的類型采用對(duì)CP

下降沿敏感的JK

觸發(fā)器。狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表及激勵(lì)信號(hào)14目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)14目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)

3、求激勵(lì)方程和輸出方程驅(qū)動(dòng)方程輸出方程14目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)4.根據(jù)激勵(lì)方程和輸出方程畫(huà)出邏輯圖,并檢查自啟動(dòng)能力電路可以自啟動(dòng)14目前四十頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)例5-11(重點(diǎn)掌握)

設(shè)計(jì)一個(gè)101脈沖序列檢測(cè)電路，X為輸入，Z為輸出，當(dāng)檢測(cè)到X連續(xù)輸入101時(shí)Z=1，否則Z=0。X輸入的101序列中最后一個(gè)1不可以當(dāng)作下一個(gè)序列的第一個(gè)1，如X=01010110100，則Z=00010000100。14目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（1）邏輯抽象，建立原始狀態(tài)圖解：設(shè)計(jì)一個(gè)米里型、前面的1不作為后面101序列的開(kāi)始（不可重疊）的序列檢測(cè)器根據(jù)題意設(shè)定電路狀態(tài)：S0

：表示初始狀態(tài)或沒(méi)收到1時(shí)的狀態(tài)；S1

：收到一個(gè)1后的狀態(tài)；S2

：連續(xù)收到10后的狀態(tài)。建立原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表14目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（3）狀態(tài)分配

三個(gè)狀態(tài)，至少需要2個(gè)觸發(fā)器，兩個(gè)觸發(fā)器有四種組合：00、01、10、11，設(shè)S0=00，S1=01，S2=10，得到編碼后的狀態(tài)圖和狀態(tài)表：14目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（4）選定觸發(fā)器類型，求出電路的驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程驅(qū)動(dòng)信號(hào)14目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（5）根據(jù)驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程，畫(huà)出邏輯電路圖（6）畫(huà)出完整的狀態(tài)圖，檢查電路的自啟動(dòng)。14目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（7）101檢測(cè)器的輸出波形14目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)例5-12(不要求掌握)

用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)售票機(jī)的時(shí)序邏輯電路。每次只允許投入一枚伍角硬幣或一枚一元硬幣，累計(jì)投幣一元時(shí)售票一張。若投幣伍角后再投幣一元，則售票的同時(shí)找?guī)盼榻恰?4目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)該時(shí)序邏輯電路有一個(gè)輸入信號(hào)X，兩個(gè)輸出信號(hào)Y和Z，分別表示是否找錢(qián)、是否售票，框圖如下；規(guī)定X為0表示投入一枚五角硬幣，X為1表示投入一枚一元硬幣。Y為0表示不找錢(qián)，Y為1表示找?guī)盼榻恰為0表示不售票，Z為1表示售票一張。（1）約定解：14目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（2）根據(jù)題意，畫(huà)出原始狀態(tài)圖設(shè)S0表示沒(méi)有任何交易的等待狀態(tài)，

S1表示累計(jì)五角狀態(tài)，

S2表示累計(jì)一元狀態(tài)，

S3表示累計(jì)一元五角狀態(tài)原始狀態(tài)圖14目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（3）狀態(tài)化簡(jiǎn)原始狀態(tài)表

從原始狀態(tài)表可觀察出S0、S1、

S2是等價(jià)狀態(tài)，合并為一個(gè)狀態(tài)，并用S0表示。簡(jiǎn)化后的狀態(tài)表下表所示。S0表示沒(méi)有任何交易的等待狀態(tài)，S1表示累計(jì)投幣五角的狀態(tài)，我們可以這樣想，因?yàn)槭遣捎妹桌?Mealy)型電路來(lái)設(shè)計(jì)此電路的，在狀態(tài)下，再投幣一元，售票后電路應(yīng)回到?jīng)]有任何交易的等待狀態(tài)。沒(méi)有必要設(shè)立累計(jì)投幣一元的狀態(tài)，因?yàn)槭燮惫ぷ饕呀?jīng)完成。在S0狀態(tài)下，投幣一元，售票即可進(jìn)行，售票后電路應(yīng)回到?jīng)]有任何交易的等待狀態(tài)。14目前五十頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（4）狀態(tài)編碼

電路有兩個(gè)狀態(tài)，用一個(gè)JK觸發(fā)器即可，得到編碼后的狀態(tài)圖和狀態(tài)表：另一種形式14目前五十一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（5）選定觸發(fā)器類型，得到驅(qū)動(dòng)信號(hào)和輸出信號(hào)表（6）得到驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程（7）根據(jù)驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程，畫(huà)出邏輯電路圖14目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)第四節(jié)計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)器的種類很多，從不同角度，有不同的分類方法：按計(jì)數(shù)容量可分為：二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。按數(shù)字的增減趨勢(shì)可分為：加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器。按計(jì)數(shù)器中各個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)是否是同一個(gè)可分為：同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器。15目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)一、二進(jìn)制計(jì)數(shù)（一）二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器1．二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器16進(jìn)制計(jì)數(shù)器15目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)1．二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器

異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，改變級(jí)聯(lián)觸發(fā)器的個(gè)數(shù)就可以改變計(jì)數(shù)器的位數(shù)。n個(gè)觸發(fā)器可以構(gòu)成n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、模2n計(jì)數(shù)器或2n分頻器。15目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)2．二進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)器15目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)

用JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器可以很方便的組成二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器。方法為：先將觸發(fā)器接成T’觸發(fā)器，然后根據(jù)加、減計(jì)數(shù)方式及觸發(fā)器為上升沿還是下降沿觸發(fā)來(lái)決定各觸發(fā)器之間的連接方式。對(duì)于加計(jì)數(shù)器，上升沿觸發(fā)，則應(yīng)將低位觸發(fā)器的Q端與相鄰高位觸發(fā)器的CP相連；下降沿觸發(fā)，將低位觸發(fā)器的Q端與相鄰高位觸發(fā)器的CP相連。對(duì)于減計(jì)數(shù)器，連接方式與加計(jì)數(shù)器相反。15目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)下降沿減法器

15目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)15目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（二）二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器

1．二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器四位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器15目前六十頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)15目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)2．二進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)器四位二進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)器15目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)15目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)3．二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器四位二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器15目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)四位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器15目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)二、非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（一）8421BCD碼同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器15目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)15目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（二）8421BCD碼異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器15目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)15目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)

集成計(jì)數(shù)器種類很多：按計(jì)數(shù)脈沖作用方式分：同步計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器

按進(jìn)制的不同分為：十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十六進(jìn)制（四位二進(jìn)制）計(jì)數(shù)器

按計(jì)數(shù)方式不同可分：不可逆計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器第五節(jié)常用中規(guī)模計(jì)數(shù)器芯片及應(yīng)用

按預(yù)置數(shù)和清零方式可分：同步置數(shù)異步置數(shù)同步清零異步清零16目前七十頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)

（一）4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器芯片74X161引腳分布邏輯符號(hào)帶引腳名的邏輯符號(hào)一、常用中規(guī)模計(jì)數(shù)器芯片16目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)內(nèi)部邏輯電路圖簡(jiǎn)化符號(hào)異步清零16目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)74X161的功能表異步清零，同步置數(shù)16目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)時(shí)序圖16目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)狀態(tài)圖16目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（二）4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器芯片74X163引腳分布邏輯符號(hào)帶引腳名的邏輯符號(hào)簡(jiǎn)化符號(hào)同步清零16目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)狀態(tài)圖16目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（三）4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器芯片74X191引腳分布邏輯符號(hào)16目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)帶引腳名的邏輯符號(hào)簡(jiǎn)化符號(hào)16目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)74X191的功能表沒(méi)有清零，異步置數(shù)16目前八十頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)減法計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器16目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)16目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（四）4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器芯片74X19316目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)74X193的功能表異步清零，異步置數(shù)16目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)16目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)減法計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器16目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（五）8421BCD碼同步加法計(jì)數(shù)器74X160芯片16目前八十七頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)74X160的功能表狀態(tài)圖16目前八十八頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（六）二-五-十進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器74X29016目前八十九頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)74X290內(nèi)部邏輯電路圖74X290的功能表二進(jìn)制狀態(tài)圖五進(jìn)制狀態(tài)圖16目前九十頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)8421碼十進(jìn)制邏輯電路圖十進(jìn)制狀態(tài)圖十進(jìn)制時(shí)序圖16目前九十一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)5421碼十進(jìn)制邏輯電路圖16目前九十二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)幾種集成計(jì)數(shù)器的比較16目前九十三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)二、集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用*（一）計(jì)數(shù)器容量擴(kuò)展*（二）組成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器（三）組成分頻器（四）組成序列信號(hào)發(fā)生器（五）組成順序脈沖發(fā)生器

16目前九十四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（一）計(jì)數(shù)器容量擴(kuò)展

將多個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)行級(jí)聯(lián)，就可以擴(kuò)大計(jì)數(shù)范圍。如：m個(gè)模N計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)Nm的計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)的方式有兩種：

1、級(jí)間串聯(lián)進(jìn)位方式—異步級(jí)聯(lián)方式

2、級(jí)間并聯(lián)進(jìn)位方式—同步級(jí)聯(lián)方式16目前九十五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（一）計(jì)數(shù)器容量擴(kuò)展1.同步級(jí)聯(lián)方式兩片74X161同步級(jí)聯(lián)組成8位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯電路圖16目前九十六頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)16目前九十七頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)2.異步級(jí)聯(lián)方式（1）兩片74X161異步級(jí)聯(lián)構(gòu)成256進(jìn)制計(jì)數(shù)器16目前九十八頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)時(shí)序圖16目前九十九頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（2）兩片74X193異步級(jí)聯(lián)構(gòu)成256進(jìn)制計(jì)數(shù)器16目前一百頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)時(shí)序圖16目前一百零一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（3）兩片74X290異步級(jí)聯(lián)構(gòu)成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器16目前一百零二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)時(shí)序圖16目前一百零三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（二）組成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器

實(shí)際應(yīng)用中，可以用現(xiàn)有的二進(jìn)制或十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，利用其清零端或預(yù)置數(shù)端，外加適當(dāng)?shù)拈T(mén)電路連接而成。方法有兩種：

1、反饋清零法

2、反饋置數(shù)法

用模N的計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意模值的M計(jì)數(shù)器，若M<N，只需一片N進(jìn)制計(jì)數(shù)器，使計(jì)數(shù)器在N進(jìn)制的計(jì)數(shù)過(guò)程中，跳過(guò)N-M個(gè)狀態(tài)即可。若M>N，需要多片N進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)，同步級(jí)聯(lián)或異步級(jí)聯(lián)，然后再用反饋清零或反饋置數(shù)法構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)數(shù)器。17目前一百零四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)1.反饋清零法-適用于有清零輸入端的集成計(jì)數(shù)器（1）同步反饋清零法例5-13用集成計(jì)數(shù)器74X163和必要的門(mén)電路組成6進(jìn)制計(jì)數(shù)器，要求使用反饋清零法。17目前一百零五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)17目前一百零六頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)時(shí)序圖17目前一百零七頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（2）異步反饋清零法例5-14用集成計(jì)數(shù)器74X161和必要的門(mén)電路構(gòu)成6進(jìn)制計(jì)數(shù)器，要求使用反饋清零法。1.反饋清零法17目前一百零八頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)17目前一百零九頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)時(shí)序圖完整狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖17目前一百一十頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)2.反饋置數(shù)法—適用于有預(yù)置功能的集成計(jì)數(shù)器（1）同步反饋置數(shù)法例5-15用集成計(jì)數(shù)器74X160和必要的門(mén)電路組成7進(jìn)制計(jì)數(shù)器，要求該電路的有效狀態(tài)是Q3Q2Q1Q0按“加1”的順序從0011到1001循環(huán)變化。17目前一百一十一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)17目前一百一十二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)時(shí)序圖完整狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖用RCO端來(lái)實(shí)現(xiàn)17目前一百一十三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)（2）異步反饋置數(shù)法例5-16用集成計(jì)數(shù)器74X193和必要的門(mén)電路組成10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，要求用反饋置數(shù)法實(shí)現(xiàn)。17目前一百一十四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)邏輯電路圖完整的狀態(tài)圖17目前一百一十五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)例5-17用74X160組成48進(jìn)制計(jì)數(shù)器。17目前一百一十六頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)整體反饋清零法

將高位片的Q2和低位片的Q3通過(guò)與非門(mén)接至兩芯片的清零端17目前一百一十七頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)大模分解法：

將M分解為多個(gè)因數(shù)相乘（每個(gè)因數(shù)小于單片計(jì)數(shù)器的最大值），可先用n片計(jì)數(shù)器分別組成模值為M1、M2、…、Mn的計(jì)數(shù)器，然后再級(jí)聯(lián)成M=M1M2….Mn的計(jì)數(shù)器。例5-18用74X161加必要的門(mén)電路實(shí)現(xiàn)一個(gè)6進(jìn)制計(jì)數(shù)器的各種方法。17目前一百一十八頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)方法一：用異步反饋清零方法實(shí)現(xiàn)，見(jiàn)例5-14。

目前一百一十九頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)方法二：用同步反饋置數(shù)（置0000）方法實(shí)現(xiàn)。狀態(tài)圖如圖所示。17目前一百二十頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)方法三：用同步反饋置數(shù)（置0001）方法實(shí)現(xiàn)。17目前一百二十一頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)方法四：用同步反饋置數(shù)（置0010）方法實(shí)現(xiàn)。17目前一百二十二頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)方法十二：用同步反饋置數(shù)（置1010）方法實(shí)現(xiàn)，使用Q信號(hào)。17目前一百二十三頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)方法十三：用同步反饋置數(shù)（置1010）方法實(shí)現(xiàn)，使用RCO信號(hào)。17目前一百二十四頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)方法十八：用同步反饋置數(shù)（置1111）方法實(shí)現(xiàn)。17目前一百二十五頁(yè)\總數(shù)一百三十三頁(yè)\編于八點(diǎn)第六節(jié)數(shù)碼寄存器與移位寄存器

寄存器是計(jì)算機(jī)的主要部件之一，用來(lái)暫時(shí)存放數(shù)據(jù)或指令。

寄存器是由觸發(fā)器組合而成的。