电子技术基础第9章触发器课件.ppt

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1、 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 电子技术基础 教学演示课件 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 第8章 触发器 9.1 概述 9.3 异步计数器 9.2 同步计数器 9.4 寄存器 本章首先概要的叙述了时序逻辑电路的特点、分类及分析方法，接着介绍了各种常用时序逻辑电路的工作原理和应用，在讨论中着重介绍这类电路的中规模集成电路器件的工作原理和使用方法。电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社

2、POSTS&TELECOM PRESS 9.1 概述概述 9.1.1 时序逻辑电路的结构及特点 时序逻辑电路简称时序电路，是指在任时序逻辑电路简称时序电路，是指在任意时刻，电路的输出状态不仅取决于意时刻，电路的输出状态不仅取决于该时刻该时刻的输入状态的输入状态，还与，还与前一时刻电路的状态前一时刻电路的状态有关。有关。第二，存储电路的输出状态必须第二，存储电路的输出状态必须反馈反馈到组合电路的输入端，与输入信号一起，到组合电路的输入端，与输入信号一起，共同决定组合电路的输出。共同决定组合电路的输出。从电路结构上来说，从电路结构上来说，时序电路有两个特点时序电路有两个特点。第一，时序电路通常包含

3、第一，时序电路通常包含存储电路存储电路和和组合电路组合电路两个部分。两个部分。时序逻辑电路的结构框图时序逻辑电路的结构框图 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 9.1 概述概述 9.1.2 时序逻辑电路分类 按电路状态转换情况不同，时序电路可分为按电路状态转换情况不同，时序电路可分为同步时序电路同步时序电路和和异步时异步时序电路序电路两大类。两大类。同步时序电路中，所有触发器状态的变化都在同步时序电路中，所有触发器状态的变化都在同一时钟信号同一时钟信号操作操作下下同时同时发生。发生。异步时序电路中，触发器状态的触

4、发器状态异步时序电路中，触发器状态的触发器状态不是同时不是同时发生的。发生的。电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 9.2 同步计数器同步计数器计数器就是能够计数器就是能够累计输入脉冲数目累计输入脉冲数目的数字电路的数字电路 计数器计数示意图计数器计数示意图 它是一种记忆系统，除用作计数外，还可用于它是一种记忆系统，除用作计数外，还可用于定时、分频和脉冲序列等定时、分频和脉冲序列等。计数器按脉冲的作

5、用方式可分为计数器按脉冲的作用方式可分为异步计数器和同步计数器异步计数器和同步计数器 按计数过程中数字的增减可分为按计数过程中数字的增减可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器加法计数器、减法计数器和可逆计数器 按计数体制的不同，又可分为按计数体制的不同，又可分为二进制计数器，十进制计数器和其他进制计数器二进制计数器，十进制计数器和其他进制计数器 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 9.2.1 同步二进制计数器二进制加法计数器 3 3位二进制加法计数器位二进制加法计数器 3 3位二进制加法计数器状态表位二进制加法

6、计数器状态表 计数器现态计数器次态CP进位CO10 0 00 0 1020 0 10 1 0030 1 00 1 1040 1 11 0 0051 0 01 0 1061 0 11 1 0071 1 01 1 1081 1 10 0 01 9.2 同步计数器同步计数器 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 9.2.1 同步十进制计数器同步十进制加法计数器同步十进制加法计数器 9.2 同步计数器同步计数器 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRE

7、SS 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 9.2.3 同步集成计数器 9.2 同步计数器同步计数器74LS16074LS160引脚排列图和逻辑符号引脚排列图和逻辑符号 （a a）引脚排列图）引脚排列图 （b b）逻辑符号）逻辑符号74LS16074LS160是十进制同步计数器，具有计数、同步置数、异步清零等功能。是十进制同步计数器，具有计数、同步置数、异步清零等功能。1.74LS160的逻辑功能 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS

8、9.2.3 同步集成计数器 9.2 同步计数器同步计数器 74LS160 74LS160的逻辑功能表的逻辑功能表 1.74LS160的逻辑功能 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS （2 2）置数法置数法 利用预置数控制端也可获得利用预置数控制端也可获得M M进制计数。进制计数。9.2.3 同步集成计数器 9.2 同步计数器同步计数器2.74LS160的应用组成M进制计数器 利用利用预置数预置数控制

9、端获得控制端获得M进制计数器时，应在输入第进制计数器时，应在输入第（M1）个计数脉冲时，使同步个计数脉冲时，使同步预置数控制端获得置数信号，这样，在输入第预置数控制端获得置数信号，这样，在输入第M个计数脉冲时，使计数器返回到初始预置个计数脉冲时，使计数器返回到初始预置数状态，从而实现数状态，从而实现M进制计数。进制计数。【例题例题】利用利用74LS16074LS160构成构成6 6进制计数器进制计数器解：解：74LS16074LS160兼有异步清和预置数功能，所以置法和置数法均可采用。兼有异步清和预置数功能，所以置法和置数法均可采用。方法一：置数法方法一：置数法利用预置数控制端实现复位利用预置

10、数控制端实现复位如图（如图（a a）所示电路）所示电路 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 9.3.1 异步二进制计数器 9.3 异步计数器异步计数器1.异步二进制加法计数器 3 3位异步二进制加法计数器位异步二进制加法计数器 3 3位异步二进制加法计数器状态转换真值表位异步二进制加法计数器状态转换真值表 计数器现态计数器次态CP10 0 00 0 120 0 10 1 030 1 00 1 14

11、0 1 11 0 051 0 01 0 161 0 11 1 071 1 01 1 181 1 10 0 0 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 9.3.1 异步二进制计数器 9.3 异步计数器异步计数器2.异步二进制减法计数器 当把异步二进制加法计数器图中的当把异步二进制加法计数器图中的CPCP端改接到端改接到 端，就构成了如图所示的端，就构成了如图所示的3 3位异步二进制减法计位异步二进制减法计数器。数器。3 3位异步二进制减法计数器位异步二进制减法计数器 3 3位异步二进制减法计数器状态转换真值表位异步二进

12、制减法计数器状态转换真值表 计数器现态计数器次态CP10 0 01 1 121 1 11 1 031 1 01 0 141 0 11 0 051 0 00 1 160 1 10 1 070 1 00 0 180 0 10 0 0 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 9.3.2 异步十进制计数器 9.3 异步计数器异步计数器 异步十进制减法计数器状态转换真值表异步十进制减法计数器状态转换真值表 CP

13、十进制数00 0 0 00 0 0 0010 0 0 00 0 0 1120 0 0 10 0 1 0230 0 1 00 0 1 1340 0 1 10 1 0 0450 1 0 00 1 0 1560 1 0 10 1 1 0670 1 1 00 1 1 1780 1 1 11 0 0 0891 0 0 01 0 0 19101 0 0 10 0 0 00 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 9.4 寄存器寄存器 寄存器是用于寄存器是用于存储二进制数码存储二进制数码的时序电路组件，它具有的时序电路组件，它具有

14、接收和寄存二进制数码接收和寄存二进制数码的逻的逻辑功能，被广泛的用于各类数字系统和数字计算机中。辑功能，被广泛的用于各类数字系统和数字计算机中。二进制数存放的方式示意图二进制数存放的方式示意图 二进制数存入、取出的方法有二进制数存入、取出的方法有串行和并行串行和并行之分，上图所示为二进制数存放的方式示意图。之分，上图所示为二进制数存放的方式示意图。电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 9.4.1 数据寄存器 9.4 寄存器寄存器 数据寄存器具有数据寄存器具有接收、存储和清除数码接收、存储和清除数码的功能。按接收数据

15、的方式分为的功能。按接收数据的方式分为单拍接收和单拍接收和双拍双拍接收两种。接收两种。1.双拍接收方式 （1）电路组成 四位数码寄存器四位数码寄存器 D0D3为寄存器的数据输入端为寄存器的数据输入端 Q0Q3是数据输出端是数据输出端 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 9.4.1 数据寄存器 9.4 寄存器寄存器（2）工作原理 1.双拍接收方式 第一拍：第一拍：清零清零。第二拍：第二拍：接收数据接收数据。=0时时寄存器输出寄存器输出Q3Q2Q1Q0=0000。使使 D3D2D1D0的值被同时的值被同时存入触发器，

16、即存入触发器，即Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0。=1，寄存数码送入，寄存数码送入D3D2D1D0端，在端，在CPCP上升沿，上升沿，几个触发器在同一接收脉冲作用几个触发器在同一接收脉冲作用下同时接收数码下同时接收数码，所以称为，所以称为并行输入方式并行输入方式。如要取出时，数码也是如要取出时，数码也是同时取出同时取出，称，称并行输出并行输出。电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 9.4.1 数据寄存器 9.4 寄存器寄存器1.单拍接收方式 四位数码寄存器四位数码寄存器 若数码若数码D3D2D1D0已已被送到相应

17、触发器的被送到相应触发器的D端，端，当寄存指令当寄存指令CP上升沿来上升沿来到后，数码送入触发器。到后，数码送入触发器。D3D2D1D0 的值被打入触的值被打入触发器，即发器，即Q3 Q 2 Q1 Q0=D3D2D1D0 。这时数码。这时数码D3D2D1D0 就被寄存起来。就被寄存起来。电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS CP输入数据D右移移位寄存器输出Q0Q1Q2Q300000011100020

18、0100311010411101 9.4.2 移位寄存器 9.4 寄存器寄存器4 4位右移位寄存器的真值表位右移位寄存器的真值表 电子技术基础电子技术基础 第9章 时序逻辑电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 本 章 小 结 1时序逻辑电路具有在任意时刻，电路的输出状态不仅取决于该时刻的输入状态，还与前一时刻电路的状态有关的特点，其通常包含存储电路和组合电路两个部分，应用十分广泛。2时序逻辑电路分为同步时序电路和异步时序电路两大类。3.计数器是能够累计输入脉冲数目的数字电路。它除用作计数外，还可用于定时、分频和脉冲序列等。4寄存器具有接收和寄存二进制数码的逻辑功能，被广泛的用于各类数字系统和数字计算机中。