模块九--触发器与时序逻辑电路ppt课件(全).ppt

9 9.1.1 触发器触发器触发器触发器 9 9.2.2 时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析 9 9.3.3 常用中规模集成时序逻辑器件常用中规模集成时序逻辑器件常用中规模集成时序逻辑器件常用中规模集成时序逻辑器件小小小小 结结结结本模块主要内容本模块主要内容 基本基本基本基本RSRSRSRS触发器触发器触发器触发器 同步同步同步同步RSRSRSRS触发器触发器触发器触发器 9.1.3 9.1.3 边沿边沿边沿边沿JKJK触发器触发器触发器触发器 9.1.4 9.1.4 边沿边沿边沿边沿D D触发器触发器触发器触发器 9.1.5 9.1.5 触发器的功能转换触发器的功能转换触发器的功能转换触发器的功能转换8.1 8.1 8.1 8.1 触发器触发器触发器触发器 触发器具有触发器具有触发器具有触发器具有记忆功能记忆功能记忆功能记忆功能，它是构成时序逻辑电路的基本单元。，它是构成时序逻辑电路的基本单元。，它是构成时序逻辑电路的基本单元。，它是构成时序逻辑电路的基本单元。9.1 9.1 9.1 9.1 触发器触发器触发器触发器特点：特点：特点：特点：1 1、有、有、有、有两个稳定状态两个稳定状态两个稳定状态两个稳定状态“0”态态态态和和“1”态态；2、能根据输入信号将触发器置成能根据输入信号将触发器置成能根据输入信号将触发器置成能根据输入信号将触发器置成“0”“0”或或或或“1”“1”态态态态；3 3、输入信号消失后，被置成的、输入信号消失后，被置成的、输入信号消失后，被置成的、输入信号消失后，被置成的“0”或或“1”态能保存下态能保存下态能保存下态能保存下来，来，来，来，即具有记忆功能。即具有记忆功能。即具有记忆功能。即具有记忆功能。分类：分类：分类：分类：逻辑功能逻辑功能逻辑功能逻辑功能 不同不同不同不同RSRS触发器触发器触发器触发器D D触发器触发器触发器触发器JKJK触发器触发器触发器触发器T T和和和和TT触发器触发器触发器触发器结构形式结构形式结构形式结构形式 不同不同不同不同基本触发器基本触发器基本触发器基本触发器同步触发器同步触发器同步触发器同步触发器主从触发器主从触发器主从触发器主从触发器边沿触发器边沿触发器边沿触发器边沿触发器两互补输出端两互补输出端两输入端，低电平有效两输入端，低电平有效&Q QQ Q.G1&.G2S SR R反馈线反馈线9.1.1 基本基本RS触发器触发器信号输出端：信号输出端：信号输出端：信号输出端：Q=0Q=0Q=0Q=0、Q=1Q=1Q=1Q=1的状的状的状的状态称态称态称态称0 0 0 0状态状态状态状态，Q=1 Q=1 Q=1 Q=1为为为为1 1 1 1状态状态状态状态。电电路路组组成成功功能能分分析析1001 结论结论结论结论:不论不论不论不论 触发器原来触发器原来触发器原来触发器原来 为何种状态，为何种状态，为何种状态，为何种状态，当当当当 S S=1=1，R R=0=0时时时时，将使将使将使将使触发器触发器触发器触发器 置置置置“0”“0”或称或称或称或称 为为为为复位复位复位复位。(1)S=1，R=00110(2)R=1，S=0 结论结论结论结论:不论不论不论不论 触发器原来触发器原来触发器原来触发器原来 为何种状态，为何种状态，为何种状态，为何种状态，当当当当 S S=0=0，R R=1=1时时时时，将使将使将使将使触发器触发器触发器触发器 置置置置“1”“1”或称或称或称或称 为为为为置位置位置位置位。1110 10(3)R=1，S=1 当当当当 S SD D=1=1，R RD D=1=1时时时时，触发器保持触发器保持触发器保持触发器保持 原来的状态，原来的状态，原来的状态，原来的状态，即触发器具即触发器具即触发器具即触发器具 有有有有保持、记保持、记保持、记保持、记 忆功能忆功能忆功能忆功能。(4)R=0，S=00011？当当当当 S S=0=0，R R=0=0时时时时，Q=Q=1Q=Q=1，不符合，不符合，不符合，不符合触发器的逻辑关触发器的逻辑关触发器的逻辑关触发器的逻辑关系。当信号系。当信号系。当信号系。当信号S=R S=R=0=0同时变为同时变为同时变为同时变为1 1时时时时，由于与非门的翻由于与非门的翻由于与非门的翻由于与非门的翻转时间不可能完转时间不可能完转时间不可能完转时间不可能完全相同，触发器全相同，触发器全相同，触发器全相同，触发器状态不能确定。状态不能确定。状态不能确定。状态不能确定。（1 1）基本）基本）基本）基本 R RS S 触发器真值表触发器真值表触发器真值表触发器真值表逻辑符号逻辑符号R R-直接置直接置直接置直接置“0”“0”端端端端(复位端复位端复位端复位端)S S-直接置直接置直接置直接置“1”“1”端端端端(置位端置位端置位端置位端)QQSR低电平有效低电平有效低电平有效低电平有效逻辑逻辑功能功能01011置置110010置置011 10101保持保持000 01 1不定不定（2 2）特性方程式）特性方程式）特性方程式）特性方程式1(约束条件约束条件)RSQQ置1置0置1置1置1保持不允许原态（3 3时时时时序序序序图图图图9.1.2 同步同步RS触发器触发器电电路路组组成成&G4SR&G3CP.&G1&G2.QQ时钟脉冲时钟脉冲时钟脉冲时钟脉冲增加增加增加增加GG3 3、GG4 4：控制门：控制门：控制门：控制门R R为复位端，为复位端，为复位端，为复位端，S S为置位为置位为置位为置位端，端，端，端，高电平有效高电平有效高电平有效高电平有效功功能能分分析析CP=0CP=0CP=0CP=0时，时，时，时，、的输入为的输入为的输入为的输入为1 1 1 1，触发器将保持不变触发器将保持不变触发器将保持不变触发器将保持不变，CP=1CP=1CP=1CP=1时，时，时，时，的输入是的输入是的输入是的输入是 ，的输入是的输入是的输入是的输入是 ，其，其，其，其功能和基本功能和基本功能和基本功能和基本RSRSRSRS触发器一致。触发器一致。触发器一致。触发器一致。（1 1）同步）同步）同步）同步 R RS S 触发器触发器触发器触发器真值表真值表真值表真值表SRQn+1功能功能000101保持保持01010置置010011置置1 1101不定不定（2 2）特性方程式）特性方程式）特性方程式）特性方程式CP=1期间有效期间有效不变不变不变不变不变不变置1置0置1置0不变3)3)时时时时序序序序图图图图9.1.3 边沿边沿JK触发器触发器 边沿触发器边沿触发器边沿触发器边沿触发器是一种是一种是一种是一种仅仅仅仅在在在在CPCPCPCP脉冲的上升沿脉冲的上升沿脉冲的上升沿脉冲的上升沿(或下降沿或下降沿或下降沿或下降沿)的瞬的瞬的瞬的瞬间，按输入信号使能的触发器。间，按输入信号使能的触发器。间，按输入信号使能的触发器。间，按输入信号使能的触发器。下降沿触发下降沿触发下降沿触发下降沿触发上升沿触发上升沿触发上升沿触发上升沿触发JKJKJKJK触发器触发器触发器触发器CPCPCPCP为脉冲触发输入端。为脉冲触发输入端。为脉冲触发输入端。为脉冲触发输入端。CPCPCPCP端直接加端直接加端直接加端直接加“”者者者者表示表示表示表示边沿触发边沿触发边沿触发边沿触发，不加，不加，不加，不加“”者表示者表示者表示者表示电平触电平触电平触电平触发发发发。集成集成集成集成JKJKJKJK触发器触发器触发器触发器74LS112 74LS112 74LS112 74LS112 74LS11274LS11274LS11274LS112引线端子排列引线端子排列引线端子排列引线端子排列 逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号 双双双双下下下下降降降降沿沿沿沿触触触触发发发发器器器器 集成集成JK触发器触发器（1 1）JK JK 触发器触发器触发器触发器 真值表真值表真值表真值表 功能分析功能分析JKQn+1逻辑逻辑功能功能000101保持保持010100置置0100111置置1110110翻转翻转（2 2）特性方程式）特性方程式）特性方程式）特性方程式（CP下降沿时有效下降沿时有效）（3 3）时序图）时序图）时序图）时序图下降沿触发翻转下降沿触发翻转下降沿触发翻转下降沿触发翻转9.1.4 边沿边沿D触发器触发器集成集成D触发器触发器集成集成集成集成D D D D触发器触发器触发器触发器74LS74 74LS74 74LS74 74LS74 74LS7474LS7474LS7474LS74引线端子排列引线端子排列引线端子排列引线端子排列 逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号 双双双双上上上上升升升升沿沿沿沿触触触触发发发发器器器器 上升沿触上升沿触上升沿触上升沿触发翻转发翻转发翻转发翻转 功能分析功能分析（1 1）D D触发器触发器触发器触发器 真值表真值表真值表真值表D D D D触发器触发器触发器触发器是一种是一种是一种是一种延迟型延迟型延迟型延迟型触发器，它在触发器，它在触发器，它在触发器，它在CPCPCPCP脉冲的控制下，脉冲的控制下，脉冲的控制下，脉冲的控制下，直接把直接把直接把直接把D D D D端的状态反映到触发器的状态端。端的状态反映到触发器的状态端。端的状态反映到触发器的状态端。端的状态反映到触发器的状态端。DQn+1逻辑逻辑功能功能0010置置01011置置1（2 2）特性方程式）特性方程式）特性方程式）特性方程式（CP上升沿时有效上升沿时有效）（3 3）时序图）时序图）时序图）时序图上升沿触发翻转上升沿触发翻转上升沿触发翻转上升沿触发翻转9.1.5 触发器的功能转换触发器的功能转换转换步骤：转换步骤：转换步骤：转换步骤：（1 1 1 1）写出已有触发器和待求触发器的特性方程。）写出已有触发器和待求触发器的特性方程。）写出已有触发器和待求触发器的特性方程。）写出已有触发器和待求触发器的特性方程。（2 2 2 2）变变变变换换换换待待待待求求求求触触触触发发发发器器器器的的的的特特特特性性性性方方方方程程程程，使使使使之之之之形形形形式式式式与与与与已已已已有有有有触发器的特性方程一致。触发器的特性方程一致。触发器的特性方程一致。触发器的特性方程一致。（3 3 3 3）比比比比较较较较已已已已有有有有和和和和待待待待求求求求触触触触发发发发器器器器的的的的特特特特性性性性方方方方程程程程，根根根根据据据据两两两两个个个个方程相等的原则求出转换逻辑。方程相等的原则求出转换逻辑。方程相等的原则求出转换逻辑。方程相等的原则求出转换逻辑。（4 4 4 4）根据转换逻辑画出逻辑电路图。）根据转换逻辑画出逻辑电路图。）根据转换逻辑画出逻辑电路图。）根据转换逻辑画出逻辑电路图。转换方法：转换方法：转换方法：转换方法：利用令已有触发器和待求触发器的特性方程相等的原利用令已有触发器和待求触发器的特性方程相等的原利用令已有触发器和待求触发器的特性方程相等的原利用令已有触发器和待求触发器的特性方程相等的原则，求出转换逻辑。则，求出转换逻辑。则，求出转换逻辑。则，求出转换逻辑。JK触发器转换成触发器转换成D、T、T 触发器触发器（1）JK触发器转换成触发器转换成D触发器触发器D触发器触发器JK触发器触发器比较得：比较得：D D D D触发器触发器触发器触发器电电路路图图特特性性方方程程（2）JK触发器转换成触发器转换成T T触发器触发器T触发器触发器JK触发器触发器比较得：比较得：电电路路图图T T T T触发器触发器触发器触发器特特性性方方程程下降沿下降沿触发翻转触发翻转（3）JK触发器转换成触发器转换成TT触发器触发器T触发器触发器JK触发器触发器比较得：比较得：电电路路图图TTTT触发器触发器触发器触发器特特性性方方程程D触发器转换成触发器转换成JK、T、T 触发器触发器（1）D 触发器转换成触发器转换成JK触发器触发器令令电电路路图图JKJKJKJK触发器触发器触发器触发器（2）D 触发器转换成触发器转换成T T触发器触发器令令电电路路图图T T T T触发器触发器触发器触发器TTTT触发器触发器触发器触发器（3）D触发器转换成触发器转换成TT触发器触发器令令电电路路图图 即要求来一即要求来一即要求来一即要求来一个个个个CPCP，触发器就翻触发器就翻触发器就翻触发器就翻转一次。转一次。转一次。转一次。同步时序逻辑电路的分析同步时序逻辑电路的分析同步时序逻辑电路的分析同步时序逻辑电路的分析 8.2.2 8.2.2 异异异异步时序逻辑电路的分析步时序逻辑电路的分析步时序逻辑电路的分析步时序逻辑电路的分析9.2 9.2 9.2 9.2 时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析9.2 9.2 9.2 9.2 时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析 电路的输出状态不仅取决于电路的输出状态不仅取决于电路的输出状态不仅取决于电路的输出状态不仅取决于当时当时当时当时的输入信号，而且与电路的输入信号，而且与电路的输入信号，而且与电路的输入信号，而且与电路原来的状原来的状态态有关，有关，有关，有关，当输入信号消失后，电路状态仍维持不变。这种当输入信号消失后，电路状态仍维持不变。这种当输入信号消失后，电路状态仍维持不变。这种当输入信号消失后，电路状态仍维持不变。这种具有存贮记忆具有存贮记忆具有存贮记忆具有存贮记忆功能功能功能功能的电路称为时序逻辑电路。的电路称为时序逻辑电路。的电路称为时序逻辑电路。的电路称为时序逻辑电路。分类：分类：分类：分类：触发方式触发方式触发方式触发方式 不同不同不同不同同步同步同步同步时序时序时序时序逻辑电路逻辑电路逻辑电路逻辑电路特点：特点：特点：特点：异步异步异步异步时序时序时序时序逻辑电路逻辑电路逻辑电路逻辑电路同一时刻获同一脉冲同一时刻获同一脉冲各触发器获脉冲时刻不同各触发器获脉冲时刻不同9.2.1 同步时序逻辑电路的分析同步时序逻辑电路的分析分析同步时序逻辑电路的一般步骤分析同步时序逻辑电路的一般步骤电路图电路图 1 时钟方程、时钟方程、驱动方程和驱动方程和输出方程输出方程状态真值表状态真值表 2 3 状态转化图状态转化图波形图波形图 4 功能描述功能描述 5 确定同步时序电路分析举例同步时序电路分析举例例例例例 1 1 1 1：分析下图电路的逻辑功能。设起始状态是分析下图电路的逻辑功能。设起始状态是分析下图电路的逻辑功能。设起始状态是分析下图电路的逻辑功能。设起始状态是Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0=000=000。同步时序电路同步时序电路同步时序电路同步时序电路解题思路解题思路解题思路解题思路分析电路组成分析电路组成分析电路组成分析电路组成 1 该电路的存储器件是该电路的存储器件是该电路的存储器件是该电路的存储器件是3 3 3 3个个个个JKJKJKJK触发器，组合器件是一个触发器，组合器件是一个触发器，组合器件是一个触发器，组合器件是一个与门与门与门与门。该电路的该电路的该电路的该电路的3 3 3 3个触发器共用一个时钟信号，是一个个触发器共用一个时钟信号，是一个个触发器共用一个时钟信号，是一个个触发器共用一个时钟信号，是一个同步时序同步时序同步时序同步时序电路。电路。电路。电路。写方程式写方程式写方程式写方程式 2 输出方程：输出方程：输出方程：输出方程：JKJK触发器的特性方程触发器的特性方程触发器的特性方程触发器的特性方程：驱动方程：驱动方程：驱动方程：驱动方程：代入代入代入代入 状态方程：状态方程：状态方程：状态方程：列状态列状态列状态列状态真值表真值表真值表真值表 3 0 0 00 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 10 1 11 0 11 1 10 0 00 1 01 0 01 1 0000010000 0 1作状态图作状态图作状态图作状态图 4 图中图中图中图中000000100100共共共共五个循环状态称五个循环状态称五个循环状态称五个循环状态称为为为为有效状态有效状态有效状态有效状态，而，而，而，而101101、110110、111111三种状态为三种状态为三种状态为三种状态为无效无效无效无效状态状态状态状态。能在。能在。能在。能在CPCP作作作作用下自动返回至用下自动返回至用下自动返回至用下自动返回至有效状态中来，有效状态中来，有效状态中来，有效状态中来，称电路能称电路能称电路能称电路能自启动自启动自启动自启动。画波形图画波形图画波形图画波形图 5 电路功能描述电路功能描述电路功能描述电路功能描述 6 分析：分析：分析：分析：该电路是一个模该电路是一个模该电路是一个模该电路是一个模5 5同步同步同步同步加法计数器。加法计数器。加法计数器。加法计数器。COCO端为进位端，并且具有自启动功能。端为进位端，并且具有自启动功能。端为进位端，并且具有自启动功能。端为进位端，并且具有自启动功能。9.2.2 异步时序逻辑电路的分析异步时序逻辑电路的分析分析异步时序逻辑电路的一般步骤分析异步时序逻辑电路的一般步骤 各触发器 时钟信号不同电路图电路图 1 各时钟方程、各时钟方程、驱动方程和驱动方程和输出方程输出方程状态真值表状态真值表 2 3 状态转化图状态转化图波形图波形图 4 功能描述功能描述 5 确定异步时序电路分析举例异步时序电路分析举例例例例例 2 2 2 2：分析下图异步时序电路的逻辑功能。分析下图异步时序电路的逻辑功能。分析下图异步时序电路的逻辑功能。分析下图异步时序电路的逻辑功能。异步时序电路异步时序电路异步时序电路异步时序电路解题思路解题思路解题思路解题思路分析电路组成分析电路组成分析电路组成分析电路组成 1 该电路的存储器件是该电路的存储器件是该电路的存储器件是该电路的存储器件是3 3个个个个JKJK触发器，触发器，触发器，触发器，该电路的该电路的该电路的该电路的3 3 3 3个触发器未个触发器未个触发器未个触发器未共用一个时钟信号，是一个共用一个时钟信号，是一个共用一个时钟信号，是一个共用一个时钟信号，是一个异步时序异步时序异步时序异步时序电路。电路。电路。电路。写方程式写方程式写方程式写方程式 2 时钟方程：时钟方程：时钟方程：时钟方程：各各各各驱动方程：驱动方程：驱动方程：驱动方程：JKJK触发器的特性方程触发器的特性方程触发器的特性方程触发器的特性方程：代入代入代入代入 状态方程：状态方程：状态方程：状态方程：列状态列状态列状态列状态真值表真值表真值表真值表 3 现 态次 态注nnnQQQ012 101112+nnnQQQ时钟条件0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 10 1 00 1 11 0 00 0 00 1 00 1 00 0 0 CP2 CP1 CP0 CP2 CP1 CP0 CP2 CP1 CP0 CP2 CP1 CP0 CP2 CP0 CP2 CP0 CP2 CP0 CP2 CP0 作状态图作状态图作状态图作状态图 4 画波形图画波形图画波形图画波形图 5 电路功能描述电路功能描述电路功能描述电路功能描述 6 分析：分析：分析：分析：该电路是一个模该电路是一个模该电路是一个模该电路是一个模5 5异异异异步步步步加法计数器。并且加法计数器。并且加法计数器。并且加法计数器。并且具有自启动功能。具有自启动功能。具有自启动功能。具有自启动功能。9.3 9.3 9.3 9.3 常用中规模集成时序逻辑器件常用中规模集成时序逻辑器件常用中规模集成时序逻辑器件常用中规模集成时序逻辑器件 集成计数器集成计数器集成计数器集成计数器 8.3.2 8.3.2 集成寄存器集成寄存器集成寄存器集成寄存器 8.3.3 8.3.3 应用实例应用实例应用实例应用实例9.3.1 集成计数器集成计数器 计数器计数器计数器计数器不仅能记录输入时钟脉冲的个数，还具有分频、不仅能记录输入时钟脉冲的个数，还具有分频、不仅能记录输入时钟脉冲的个数，还具有分频、不仅能记录输入时钟脉冲的个数，还具有分频、定时等功能。累计（累加或累减）并能寄存脉冲个数的操定时等功能。累计（累加或累减）并能寄存脉冲个数的操定时等功能。累计（累加或累减）并能寄存脉冲个数的操定时等功能。累计（累加或累减）并能寄存脉冲个数的操作过程叫计数，能实现计数操作功能的作过程叫计数，能实现计数操作功能的作过程叫计数，能实现计数操作功能的作过程叫计数，能实现计数操作功能的时序逻辑器件时序逻辑器件时序逻辑器件时序逻辑器件叫计叫计叫计叫计数器数器数器数器。计计计计数数数数器器器器二进制计数器二进制计数器二进制计数器二进制计数器十进制计数器十进制计数器十进制计数器十进制计数器N N N N进制计数器进制计数器进制计数器进制计数器同步计数器同步计数器同步计数器同步计数器异步计数器异步计数器异步计数器异步计数器二进制计数器二进制计数器二进制计数器二进制计数器十进制计数器十进制计数器十进制计数器十进制计数器N N N N进制计数器进制计数器进制计数器进制计数器加法计数器加法计数器加法计数器加法计数器减法计数器减法计数器减法计数器减法计数器可逆计数器可逆计数器可逆计数器可逆计数器分类：分类：分类：分类：同步二进制计数同步二进制计数74LS161 输入端输入端输入端输入端输出端输出端输出端输出端控控控控制制制制端端端端异步异步异步异步清零端清零端清零端清零端进进进进位位位位输输输输出出出出端端端端 CTT CTP CPD0 D1 D2 D3Q0 Q1 Q2 Q30 0 0 0 01 0 d0 d1 d2 d3d0 d1 d2 d31 1 1 1 计计 数数1 1 0 保保 持持1 1 0 保保 持持74LS161的功能表的功能表1 1 1 1、异步清零、异步清零、异步清零、异步清零2 2 2 2、同步预置数、同步预置数、同步预置数、同步预置数当清零控制端当清零控制端当清零控制端当清零控制端 CRCRCRCR =0=0=0=0时，实现清零功能，时，实现清零功能，时，实现清零功能，时，实现清零功能，即即即即Q Q Q Q3 3 3 3Q Q Q Q2 2 2 2Q Q Q Q1 1 1 1Q Q Q Q0 0 0 0=0000=0000=0000=0000。清零功能与时钟无关，。清零功能与时钟无关，。清零功能与时钟无关，。清零功能与时钟无关，称为称为称为称为异步清零异步清零异步清零异步清零。当预置端当预置端当预置端当预置端 LDLDLDLD0 0 0 0，而，而，而，而 CRCRCRCR 1 1 1 1时，在时，在时，在时，在D D D D3 3 3 3D D D D2 2 2 2D D D D1 1 1 1D D D D0 0 0 0预置数据预置数据预置数据预置数据d d d d3 3 3 3d d d d2 2 2 2d d d d1 1 1 1d d d d0 0 0 0，同时在，同时在，同时在，同时在CPCPCPCP脉脉脉脉冲上升沿作用下冲上升沿作用下冲上升沿作用下冲上升沿作用下Q Q Q Q3 3 3 3Q Q Q Q2 2 2 2Q Q Q Q1 1 1 1Q Q Q Q0 0 0 0=d d d d3 3 3 3d d d d2 2 2 2d d d d1 1 1 1d d d d0 0 0 0。3 3 3 3、保持、保持、保持、保持当当当当CR=LD=0CR=LD=0CR=LD=0CR=LD=0时，时，时，时，只要控制端只要控制端只要控制端只要控制端CTCTCTCTP P P P和和和和CTCTCTCTT T T T中有中有中有中有一个为低电平，计数器处于保持状态。一个为低电平，计数器处于保持状态。一个为低电平，计数器处于保持状态。一个为低电平，计数器处于保持状态。4 4 4 4、计数、计数、计数、计数当当当当CR=LD=CR=LD=CR=LD=CR=LD=CTCTCTCTP P P P=CTCTCTCTT T T T=0=0=0=0时，时，时，时，电路为四位电路为四位电路为四位电路为四位二进制加法计数器。二进制加法计数器。二进制加法计数器。二进制加法计数器。Q Q Q Q3 3 3 3Q Q Q Q2 2 2 2Q Q Q Q1 1 1 1Q Q Q Q0 0 0 0由由由由000000011111000000011111000000011111000000011111。当计到。当计到。当计到。当计到1111111111111111时，进位输出端时，进位输出端时，进位输出端时，进位输出端COCOCOCO=CTCTCTCTT T T TQ Q Q Q3 3 3 3Q Q Q Q2 2 2 2Q Q Q Q1 1 1 1Q Q Q Q0 0 0 0=1=1=1=1。5 5 5 5、功能扩展、功能扩展、功能扩展、功能扩展用用用用74LS16174LS16174LS16174LS161构成构成构成构成十进制计数器十进制计数器十进制计数器十进制计数器将将将将D D D D3 3 3 3D D D D2 2 2 2D D D D1 1 1 1D D D D0 0 0 0端接地，端接地，端接地，端接地，当计数器计到当计数器计到当计数器计到当计数器计到9 9 9 9时，时，时，时，输出输出输出输出Q Q Q Q3 3 3 3Q Q Q Q2 2 2 2Q Q Q Q1 1 1 1Q Q Q Q0 0 0 0=1001=1001=1001=1001，经过与非门反馈给同经过与非门反馈给同经过与非门反馈给同经过与非门反馈给同步预置端，使步预置端，使步预置端，使步预置端，使LD=0LD=0LD=0LD=0。当第。当第。当第。当第10101010个个个个CPCPCPCP脉脉脉脉冲上升沿到来时，迫冲上升沿到来时，迫冲上升沿到来时，迫冲上升沿到来时，迫使计数器使计数器使计数器使计数器重新从零开重新从零开重新从零开重新从零开始计数始计数始计数始计数。异步二异步二-五五-十进制计数器十进制计数器74LS290控制控制控制控制二进制二进制二进制二进制计数器计数器计数器计数器集成计数器集成计数器集成计数器集成计数器74LS29074LS29074LS29074LS290引线端子排列图引线端子排列图引线端子排列图引线端子排列图符号图符号图符号图符号图控制控制控制控制异步五进制异步五进制异步五进制异步五进制计数器计数器计数器计数器74LS290功能表功能表R0(1)R0(2)S9(1)S9(2)CPQ0 Q1 Q2 Q31 1 0 0 0 0 01 1 0 0 0 0 00 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 计计 数数 0 0 计计 数数 0 0 计计 数数 0 0 计计 数数1 1 1 1、异步清零、异步清零、异步清零、异步清零当当当当R R R R0(1)0(1)0(1)0(1)=R R R R0(2)0(2)0(2)0(2)=1=1=1=1、S S S S9(1)9(1)9(1)9(1)和和和和S S S S9(2)9(2)9(2)9(2)至少有一个至少有一个至少有一个至少有一个为为为为0 0 0 0时，实现清零功能，即时，实现清零功能，即时，实现清零功能，即时，实现清零功能，即Q Q Q Q3 3 3 3Q Q Q Q2 2 2 2Q Q Q Q1 1 1 1Q Q Q Q0 0 0 0=0000=0000=0000=0000。清零功能与时钟无关，称为清零功能与时钟无关，称为清零功能与时钟无关，称为清零功能与时钟无关，称为异步清零异步清零异步清零异步清零。2 2 2 2、同步预置数、同步预置数、同步预置数、同步预置数当当当当S S S S9(1)9(1)9(1)9(1)=S S S S9(2)9(2)9(2)9(2)=1=1=1=1，R R R R0(1)0(1)0(1)0(1)和和和和R R R R0(2)0(2)0(2)0(2)至少有一至少有一至少有一至少有一个为个为个为个为0 0 0 0时，触发器输出为时，触发器输出为时，触发器输出为时，触发器输出为1001100110011001，实现直，实现直，实现直，实现直接置接置接置接置9 9 9 9功能，即功能，即功能，即功能，即Q Q Q Q3 3 3 3Q Q Q Q2 2 2 2Q Q Q Q1 1 1 1Q Q Q Q0 0 0 0=1001=1001=1001=1001。功功功功能能能能分分分分析析析析3 3 3 3、计数、计数、计数、计数当当当当R R R R0(1)0(1)0(1)0(1)和和和和R R R R0(2)0(2)0(2)0(2)中至少有一个为中至少有一个为中至少有一个为中至少有一个为0 0 0 0以及以及以及以及S S S S9(1)9(1)9(1)9(1)和和和和S S S S9(2)9(2)9(2)9(2)中至少有一个为中至少有一个为中至少有一个为中至少有一个为0 0 0 0时，在输入时时，在输入时时，在输入时时，在输入时钟脉冲的下降沿作用下计数。钟脉冲的下降沿作用下计数。钟脉冲的下降沿作用下计数。钟脉冲的下降沿作用下计数。4 4 4 4、功能扩展、功能扩展、功能扩展、功能扩展用少量逻辑门，通过对用少量逻辑门，通过对用少量逻辑门，通过对用少量逻辑门，通过对74LS29074LS29074LS29074LS290外部外部外部外部不同方式的连接不同方式的连接不同方式的连接不同方式的连接，可以组成任意进制，可以组成任意进制，可以组成任意进制，可以组成任意进制计数器。计数器。计数器。计数器。例：例：例：例：用用用用74LS29074LS290构成七进制计数器构成七进制计数器构成七进制计数器构成七进制计数器二进制数二进制数二进制数二进制数Q3Q2Q1Q0脉冲数脉冲数脉冲数脉冲数(C)(C)十进制数十进制数十进制数十进制数0123456789100 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 001234567890七七七七种种种种状状状状态态态态例：例：七进制计数器七进制计数器Q3Q2Q1Q00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 0七七种种状状态态 当状态当状态当状态当状态 01110111（7 7）出现时，出现时，出现时，出现时，将将将将 Q Q2 2Q Q1 1 Q Q0 0送到复位端送到复位端送到复位端送到复位端 R R0101和和和和R R0202，使计数器立即清零使计数器立即清零使计数器立即清零使计数器立即清零。状。状。状。状态态态态 01100110仅瞬间存在。仅瞬间存在。仅瞬间存在。仅瞬间存在。74LS29074LS29074LS29074LS290为异步为异步为异步为异步清零的计数器清零的计数器清零的计数器清零的计数器反馈置反馈置反馈置反馈置“0”“0”实现方法实现方法实现方法实现方法:七进制计数器七进制计数器七进制计数器七进制计数器当出现当出现当出现当出现 0111(7)0111(7)时，时，时，时，计数器计数器计数器计数器立即立即立即立即清零，清零，清零，清零，重新开始新一轮计重新开始新一轮计重新开始新一轮计重新开始新一轮计数。数。数。数。S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0计数脉冲计数脉冲计数脉冲计数脉冲计数器清零计数器清零&.111CP12345678 波形图波形图波形图波形图Q0Q1Q29.3.2 集成寄存器集成寄存器 寄存器寄存器寄存器寄存器是数字系统常用的逻辑部件，它用来存放数码或是数字系统常用的逻辑部件，它用来存放数码或是数字系统常用的逻辑部件，它用来存放数码或是数字系统常用的逻辑部件，它用来存放数码或指令等。指令等。指令等。指令等。一个触发器只能存放一位二进制数一个触发器只能存放一位二进制数一个触发器只能存放一位二进制数一个触发器只能存放一位二进制数，存放，存放，存放，存放 n n 位二进位二进位二进位二进制时，要制时，要制时，要制时，要 n n个触发器。个触发器。个触发器。个触发器。寄存器中使用的触发器只要求具有置寄存器中使用的触发器只要求具有置寄存器中使用的触发器只要求具有置寄存器中使用的触发器只要求具有置“1 1”、置、置、置、置“0 0”的功能，因而的功能，因而的功能，因而的功能，因而采用采用采用采用RSRS触发器、触发器、触发器、触发器、D D触发器、触发器、触发器、触发器、JKJK触发器组成寄存器。触发器组成寄存器。触发器组成寄存器。触发器组成寄存器。按功能分按功能分数码寄存器数码寄存器数码寄存器数码寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器数码寄存器数码寄存器仅有寄存数码的功能仅有寄存数码的功能仅有寄存数码的功能仅有寄存数码的功能。通常由通常由通常由通常由D D触发器或触发器或触发器或触发器或R-SR-S触发器组成。触发器组成。触发器组成。触发器组成。数码寄存器数码寄存器数码寄存器数码寄存器74LS17574LS17574LS17574LS175引线端子排列图引线端子排列图引线端子排列图引线端子排列图符号图符号图符号图符号图4 4为数码为数码为数码为数码寄存器寄存器寄存器寄存器 CPD0 D1 D2 D3Q0 Q1 Q2 Q30 0 0 0 01 d0 d1 d2 d3d0 d1 d2 d31 0 保保 持持74LS175的功能表的功能表1 1 1 1、异步清零、异步清零、异步清零、异步清零2 2 2 2、并行置数、并行置数、并行置数、并行置数功功功功能能能能分分分分析析析析当当当当CR=0CR=0时，实现清零功能，时，实现清零功能，时，实现清零功能，时，实现清零功能，即即即即Q Q Q Q3 3 3 3Q Q Q Q2 2 2 2Q Q Q Q1 1 1 1Q Q Q Q0 0 0 0=0000=0000=0000=0000。当当当当CR=1CR=1时，时，时，时，CPCP为上升沿时，为上升沿时，为上升沿时，为上升沿时，将将将将D D3 3D D2 2D D1 1D D0 0数码端的数据数码端的数据数码端的数据数码端的数据d d3 3d d2 2d d1 1d d0 0并行输入到寄存器中，并行输入到寄存器中，并行输入到寄存器中，并行输入到寄存器中，使使使使Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0=d d3 3d d2 2d d1 1d d0 0。3 3 3 3、保持功能、保持功能、保持功能、保持功能 当当当当CR=1CR=1 C CP P=0=0，即没，即没，即没，即没有有有有CPCP脉冲作脉冲作脉冲作脉冲作用时，寄存用时，寄存用时，寄存用时，寄存器保存数码器保存数码器保存数码器保存数码不变。不变。不变。不变。移位寄存器移位寄存器不仅能不仅能不仅能不仅能寄存寄存寄存寄存数码，还有数码，还有数码，还有数码，还有移位移位移位移位的功能。的功能。的功能。的功能。所谓移位，就是每来一个移位脉冲，寄存器中所寄存的所谓移位，就是每来一个移位脉冲，寄存器中所寄存的所谓移位，就是每来一个移位脉冲，寄存器中所寄存的所谓移位，就是每来一个移位脉冲，寄存器中所寄存的数据就向左或向右顺序移动一位。数据就向左或向右顺序移动一位。数据就向左或向右顺序移动一位。数据就向左或向右顺序移动一位。按移位方式分类按移位方式分类按移位方式分类按移位方式分类单向移位寄存器单向移位寄存器单向移位寄存器单向移位寄存器双向移位寄存器双向移位寄存器双向移位寄存器双向移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器74LS17574LS17574LS17574LS175引线端子排列图引线端子排列图引线端子排列图引线端子排列图符号图符号图符号图符号图左行串行左行串行左行串行左行串行输入端输入端输入端输入端右行串行右行串行右行串行右行串行输入端输入端输入端输入端工作方式选择端工作方式选择端工作方式选择端工作方式选择端74LS194的功能的功能表表 M1 M0 CPQ3 Q2 Q1 Q0功功 能能0 0 0 0 0清