触发器及时序逻辑电路-(2)上课讲义.ppt
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1、触发器及时序逻辑电路-(2)解 移位寄存器B的Q3B接DOB,数码在CP 作用下不断地循环,Q3B的状态依次为101110111.。移位寄存器A的输入状态 DOA=Q3A Q3B,根据给定的初态值,在CP的作用下,Q3A的状态依次是101010101。YC的波形由Q3A与 Q3B相“与”后决定。触发器FD是下降沿触发的JK触发器,QD的波形将随YC的状态变化,并滞后YC的波形半个CP周期。所求波形如图 14-2所示。QDFDKJYC7&CQ3Q3ABDODOCP图14-1 例14-1图12435678CPQ3A图14-2 例14-1解图QDYCQ3B 例 14-2 图14-3是 由三个移位寄存
2、器SRG4(1)、SRG4(2)、SRG4(3)和一个全加器 (包括进位触发器C)构成的串行加法器,它可实现两个4位二进制数相加,试分析 其工作过程。&S1S1CPCPCPSRG4(1)S2S2QDQDSRG4(2)ARDQDCBADCBCPSRG4(3)SiA2A1C1CI-1BiAi全加器A4A3(加数)送数脉冲送数脉冲置数脉冲置数脉冲11进位触发器进位触发器C(被加数)B1B2B3B4移位脉冲移位脉冲取数脉冲取数脉冲高高低低输出 解 4位二进制串行加法计数器的工作过程如下:1)进行运算之前,先将各寄存器、触发器清零。2)令SRG4(1)、SRG4(2)处于并行输入状态 即 S1=S2=1
3、,利用送数脉冲将加数A3 A2 A1 A0 和被加数B3 B2 B1 B0分别送入相应的寄存器中。3)令SRG4(1)、SRG4(2)、SRG4(3)中 S1=0、S2=1,寄存器处于右移状态,在移位脉 冲作用下,SRG4(1)、SRG4(2)中的数据逐 位右移(低位在前,高位在 后)至全加器,并在 全加器中逐位相加。4)每次相加结果,本位和SI存入寄存器SRG4(3)中,进位位存入进位触发器C中,供下一位相加时 使用。5)4位数据逐拍加完后,最后结果用取数脉冲由 SRG4(3)中取出。需注意的是,计算结果的最 高位由进位触发器C的输出端Q取出。例例14-3 现有两个现有两个D触发器,两个触发
4、器,两个JK触发器。其逻辑符号如图触发器。其逻辑符号如图14-4a所示。用它们组成异步所示。用它们组成异步4位二进制加法计数器,试画出正确位二进制加法计数器,试画出正确的连接线路图。的连接线路图。解:首先要把解:首先要把D D,JKJK触发器连成计数形式的触发器连成计数形式的T T 触发器触发器,即即Q Qn+1n+1=D=Q=D=Qn n;而;而J=K=1J=K=1。其次。其次D D触发器的触发器的CPCP脉冲无圆圈是上升沿触发,当前脉冲无圆圈是上升沿触发,当前一级的一级的Q Q从从1010进位时应取进位时应取Q Q为进位为进位CPCP端,而端,而JKJK触发器的触发器的CPCP脉冲脉冲有圆
5、圈是下降沿触发,应接前一级的有圆圈是下降沿触发,应接前一级的Q Q段端。再次,置段端。再次,置“0”“0”端,端,有圆圈平时接高电平有圆圈平时接高电平“1”“1”,无圆圈的应该低电平,无圆圈的应该低电平“0”“0”才能正才能正常工作。连接图如图常工作。连接图如图14-4b14-4b所示。所示。Q4RdRdQ1Q2Q3RdRdRdRdRdQQQQQKJJKQQQQQKDDa)Qb)DF1F2F3FdJCP1111图图14-4 例例14-3图图例14-4 分析图14-5电路实现何种逻辑功能,其 中 X是控制端,对X=0和X=1分别分析,假定 初始状态为Q2=1,Q1=1。CPX=1=111K1Q2
6、Q1Q2Q2J2K2Q1Q1J1Rd解 从图14-5可见,X是控制端,CP是时钟脉冲输入端,无数据 输入端,该时序电路 属于计数器.对其功能分析如下:1)时钟方程CP1=CP2=CP,是同步工作方式。2)驱动方程为:J1=X+Q2 K1=1 ;J2=X+Q1 K2=1 3)列状态转换表如表14-1所示。4)由真值表可知,当X=0时,是同步三进制加法计数器;当X=1时,是同步三进制减法计数器。无效状态Q2 Q1=11在上述两种情况下只需一个CP就进入有效状态,因而能自启动。总之,该时序电路 是同步三进制可逆计数器,并且能自启动。CPX0000000000000000000111100000000
7、0011111111111111111111111111111111111221314111134Q1Q2J1=X+Q2J2=X+Q1K2=1K1=1 解 1)由表14-2可见,CC40161(CC40160)的Cr可直接进行复位操作,与CP信号无关,这与教材上介绍的T1161(T4161、CC40162、CC40 163)需在CP控制下复位,即同步复位有所不同(其他功能相同)。利用Cr端的功能,采用复位法可构成六进制计数器如图14-6a所示。采 用同样的方法可构成十、十二进制计数器,只要将与非门的输入端分别接至10、12所对应的状态输出端即可。图略。2)用低位(片1)的进位输出端C1连接高位
8、(片2)的使能端EP2、ET2,两片的CP共同。清零后第15个CP有效边沿到来时,C1输出为1,EP2=ET2=1,片(2)进入计数状态,当第16个CP到来时,片(1)复位归零,片(2)记1个输入脉冲,完成一个进位 过程。两个4位二进制计数器级联构成的8位二进制计数器如图14-6所示。3)采用进位输出置数法构成一个183进制计数器。将两个芯片的进位输出端通过一个与与非门产生LD所需的置数脉冲,预置数N=256-183=73,将73所对应的输入信号端接高电平1,其余输入端接低电平0,即将1A(2O)、1D(23)、2C(26)接高电平,其余接地,如图14-7所示。例14-5 CMOS器件CC40
9、161;TTL器件T1161、T4161及国外件 74LS161、74LS163等都是同步4位二进制加法计数器,具有 同步预置数、清零和保持功能。其功能表如下:cpcrLD EPEr功能清零计数保持置数输入1111011001oooooooo 这些件均是双列直插式16脚。其中第16脚电源第8脚接地,第1脚清零Cr,第2脚时钟CP,第15脚为进位输出。试解答下列问题:1)用一片CC40161构成六进制、十进制、十二进制计数器?2)用两片CC40161构成8位二进制加法计数器。3)用两片CC40161构成一百八十三进制计数器。l例14-6 CMOS中规模集成电路芯片CC40160是输出8421BC
10、D码的同步十进制加法计数器,它的其他功能和例14-5中的CC40161 芯片相同。与CC40160功能相同的TTL芯片有 T1160、T4160、T1162、T4162、74LS160、74LS162等。试用CC40160芯片构成二十四、六十进制的计数器。画 出连线图,标明计数输入端和进位输入端。进位输出CP计数输出111Q1EPETEPQ4Q3Q2Q1Q4Q3Q2ETCPCPCCLDLDCrCr&解 用复位法将24所对应的输出状态经过一个“与非 门”产生复位脉冲,送给Cr,这样每输入24个CP,芯 片(1)、(2)全回零态。连线图如14-8所示。同理,若接成六十进制计数器,只要将图14-8中
11、的“与非”门 输入端改接到十位(片2)的Q3、Q2端即可。111111111&CP2A1D1C1B1ACPCPCPCP2D2C2BCCCC&QAQ3Q2Q1Q4Q3Q2Q1Q4Q3Q2Q1ETEPETCP计数输入计数输入EPETQDQCQBQAETQDQCQBCC40161(2)CC40161(1)CPQ4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4CPLDCrEPET图14-7(2)(1)LDLDLDEPCrCrCrCra)b)图14-613-1 同步 RS 触发器的特性方程是()a)=S+RQnb)c)=S+RQn-b13-2 D 触发器的特性方程是()a)Qn+1=D b)Qn+1=D c)=Da1
12、3-3 JK触发器的特性方程是()a)Qn+1=KQn+JQn b)Qn+1=JQn+1 +KQn c)Qn+1=JQn+KQnc13-4 仅具有“置0”“置1”功能的触发器叫()a)JK触发器 b)RS触发器 c)D触发器c13-5 仅具有“保护”“翻转”功能的触发器叫()a)JK触发器 b)T触发器 c)D触发器b13-6 具有“置0”“置1”“保护”和“计数翻转”功能的触发起叫()a)JK触发器 b)D触发器 c)T触发器a13-7 仅具有“翻转”功能的触发器叫()a)JK触发器 b)T触发器 c)D触发器b13-8 JK触发器用做T触发器时,控制端J,K 正确接法是()a)J=Qn K
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- 关 键 词:
- 触发器 时序 逻辑电路 上课 讲义
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