触发器和时序逻辑电路双稳态触发器.pptx

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1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页本章要求本章要求1.1.掌握掌握掌握掌握 R RS S、J JKK、D D 触发器的逻辑功能及触发器的逻辑功能及触发器的逻辑功能及触发器的逻辑功能及 不同结构触发器的动作特点。不同结构触发器的动作特点。不同结构触发器的动作特点。不同结构触发器的动作特点。2.2.掌握寄存器、移位寄存器、二进制计数器、掌握寄存器、移位寄存器、二进制计数器、掌握寄存器、移位寄存器、二进制计数器、掌握寄存器、移位寄存器、二进制计数器、十进制计数器的逻辑功能，会分析时序逻辑十进制计数器的逻辑功能，会分析时序逻辑十进制计数器的逻辑功能，会分析时序逻辑十进制计数器的

2、逻辑功能，会分析时序逻辑 电路。电路。电路。电路。3.3.学会使用本章所介绍的各种集成电路。学会使用本章所介绍的各种集成电路。学会使用本章所介绍的各种集成电路。学会使用本章所介绍的各种集成电路。4.4.了解集成定时器及由它组成的单稳态了解集成定时器及由它组成的单稳态了解集成定时器及由它组成的单稳态了解集成定时器及由它组成的单稳态触发触发器器器器 和多谐振荡器的工作原理和多谐振荡器的工作原理和多谐振荡器的工作原理和多谐振荡器的工作原理。第第22章章 触发器和时序逻辑电路触发器和时序逻辑电路第1页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电路的输出状态不仅取决于电路的

3、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，的输入信号，的输入信号，的输入信号，而且与电路而且与电路而且与电路而且与电路原来的状态原来的状态有关，当输入信号消失后，有关，当输入信号消失后，有关，当输入信号消失后，有关，当输入信号消失后，电路状态仍维持不变电路状态仍维持不变电路状态仍维持不变电路状态仍维持不变。这种。这种。这种。这种具有存贮记忆功能具有存贮记忆功能具有存贮记忆功能具有存贮记忆功能的的的的电路称为时序逻辑电路。电路称为时序逻辑电路。电路称为时序逻辑电路。电路称为时序逻辑电路。时序逻辑电路的特点：时序逻辑电路的特点：下面介绍下面介绍双

4、稳态触发器双稳态触发器双稳态触发器双稳态触发器，它是构成时序电路它是构成时序电路它是构成时序电路它是构成时序电路的基本逻辑单元。的基本逻辑单元。的基本逻辑单元。的基本逻辑单元。第2页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页22.1 双稳态触发器双稳态触发器主从主从主从主从J JK K 触发器触发器触发器触发器维持阻塞维持阻塞维持阻塞维持阻塞D D 触发器触发器触发器触发器触发器逻辑功能转换触发器逻辑功能转换触发器逻辑功能转换触发器逻辑功能转换R RS S 触发器触发器触发器触发器第3页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页22.1

5、双稳态触发器双稳态触发器特点：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”态态态态能能能能 保存下来，即具有记忆功能。保存下来，即具有记忆功能。保存下来，即具有记忆功能。保存下来，即具有记忆功能。双稳态触发器：双稳态触发器：双稳态触发器：双稳态触发器：是

6、一种具有记忆功能是一种具有记忆功能是一种具有记忆功能是一种具有记忆功能的逻辑单元电路，它能储存的逻辑单元电路，它能储存的逻辑单元电路，它能储存的逻辑单元电路，它能储存一位二进制码。一位二进制码。一位二进制码。一位二进制码。第4页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页RS 触发器触发器两互补输出端两互补输出端1.1.基本基本基本基本 R RS S 触发器触发器触发器触发器两输入端两输入端&Q QQ Q.G1&.G2S SD DR RD D 正常情况下，正常情况下，正常情况下，正常情况下，两输出端的状态两输出端的状态两输出端的状态两输出端的状态保持相反。通常保持相反

7、。通常保持相反。通常保持相反。通常以以以以Q Q端的逻辑电端的逻辑电端的逻辑电端的逻辑电平表示触发器的平表示触发器的平表示触发器的平表示触发器的状态，即状态，即状态，即状态，即Q Q=1=1，Q Q=0=0时，称为时，称为时，称为时，称为“1”1”态；反之为态；反之为态；反之为态；反之为“0”0”态。态。态。态。反馈线反馈线第5页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 触发器输出与输入的逻辑关系触发器输出与输入的逻辑关系100 01设触发器原态设触发器原态为为“1”态。态。翻转为翻转为“0”态态(1)SD=1，RD=01 10 01 10 0Q QQ Q.G1&

8、.&G2S SD DR RD D第6页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页设原态为设原态为“0”态态10 00 01 11 11 10触发器保持触发器保持“0”态不态不变变复位复位0 0 结论结论:不论不论 触发器原来触发器原来 为何种状态，为何种状态，当当 SD=1，RD=0时时，将使将使触发器触发器 置置“0”或称或称 为为复位复位。Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D第7页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页0 01 1设原态为设原态为“0”态态0 01 11 11 10 00翻转为翻转为“1”态态(2)

9、SD=0，RD=1Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D第8页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页设原态为设原态为“1”态态01 11 10 00 00 01触发器保持触发器保持“1”态不态不变变置位置位1 1 结论结论:不论不论 触发器原来触发器原来 为何种状态，为何种状态，当当 SD=0，RD=1时时，将使将使触发器触发器 置置“1”或称或称 为为置位置位。Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D第9页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1 11 1设原态为设原态为“0”态态0 01 10 00

10、01 11保持为保持为“0”态态(3)SD=1，RD=1Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D第10页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页设原态为设原态为“1”态态11 11 10 00 00 01触发器保持触发器保持“1”态不态不变变1 1 当当 SD=1，RD=1时时，触发器保持触发器保持 原来的状态，原来的状态，即即触发器具触发器具 有保持、记有保持、记 忆功能忆功能。Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D第11页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页110011111110若若G1先翻转，则触

11、发器为先翻转，则触发器为“0”态态“1”态态(4)SD=0，RD=0 当信号当信号SD=RD=0同时变为同时变为1时，由时，由于与非门的翻转于与非门的翻转时间不可能完全时间不可能完全相同，触发器状相同，触发器状态可能是态可能是“1”态，态，也可能是也可能是“0”态，态，不能根据输入信不能根据输入信号确定。号确定。Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D10若先翻转若先翻转若先翻转若先翻转第12页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页基本基本基本基本 R RS S 触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表逻辑符号逻辑符号R RD D(Reset

12、 Direct)-(Reset Direct)-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 SD D(Set Direct)-(Set Direct)-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)QQSDRDSDRDQ1 0 0 置置00 1 1 置置11 1 不变不变 保持保持0 0 同时变同时变 1后不确定后不确定功能功能低电平有效低电平有效低电平有效低电平有效第13页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.2.可控可控可控可控 RSRS 触发器触发器触发器触发器基本基本R-S触发器触发器导引电路

13、导引电路&G4SR&G3C.&G1&G2.SDRDQQ时钟脉冲时钟脉冲时钟脉冲时钟脉冲第14页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页当当C=0时时011 R R，S S 输入状态输入状态输入状态输入状态 不起作用。不起作用。不起作用。不起作用。触发器状态不变触发器状态不变触发器状态不变触发器状态不变11.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C S SD D，R RD D 用于预置触用于预置触用于预置触用于预置触发器的初始状态，发器的初始状态，发器的初始状态，发器的初始状态，工作过程中应处于工作过程中应处于工作过程中应处于工作过程中应处于高电平，对电路工作高

14、电平，对电路工作高电平，对电路工作高电平，对电路工作状态无影响。状态无影响。状态无影响。状态无影响。被封锁被封锁被封锁被封锁被封锁被封锁被封锁被封锁第15页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页当当 C=1 时时1打开打开触发器状态由触发器状态由触发器状态由触发器状态由R R，S S 输入状态决定。输入状态决定。输入状态决定。输入状态决定。11打开打开打开打开触发器的翻转触发器的翻转触发器的翻转触发器的翻转时刻受时刻受时刻受时刻受C C控制控制控制控制（C C高电平时高电平时高电平时高电平时翻转）翻转）翻转）翻转），而触而触而触而触发器的状态由发器的状态由发器的

15、状态由发器的状态由R R，S S的状态的状态的状态的状态决决决决定。定。定。定。.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C第16页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页当当 C=1 时时1打开打开打开打开(1)S=0,R=00011触发器保持原态触发器保持原态触发器状态由触发器状态由R，S 输入状态决定。输入状态决定。11打开打开打开打开.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C第17页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1101010(2)S=0,R=1触发器置触发器置“0”(3)S=1,R=0触发器置触发器置“1”1

16、1.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C第18页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1110011110若先翻若先翻若先翻若先翻若先翻若先翻若先翻若先翻Q=1Q=011(4)S=1,R=1当时钟由当时钟由 1变变 0 后后 触发器状态不定触发器状态不定11.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C第19页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页可控可控可控可控RSRS状态表状态表状态表状态表0 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1QnQ Qn n时钟到来前触发器的状态时钟到来前触发器的状态时钟到来前触发

17、器的状态时钟到来前触发器的状态Qn+1时钟到来后触发器的状态时钟到来后触发器的状态逻辑符号逻辑符号QQSR CSDRDC C高电平时触发器状态由高电平时触发器状态由高电平时触发器状态由高电平时触发器状态由R R、S S确定确定确定确定跳转跳转第20页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例：例：例：例：画出可控画出可控画出可控画出可控 R RS S 触发器的输出波形触发器的输出波形触发器的输出波形触发器的输出波形R RS SC C不定不定不定不定可控可控可控可控 R RS S状态表状态表状态表状态表C C高电平时触发器高电平时触发器高电平时触发器高电平时触发器状

18、态由状态由状态由状态由R R、S S确定确定确定确定QQ0 010 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1Qn第21页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页存在问题：存在问题：存在问题：存在问题：时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻转一次以上。转一次以上。转一次以上。转一次以上。C克服办法：采用克服办法：采用克服办法：采用克服办法：

19、采用 JKJK 触发器或触发器或触发器或触发器或 D D 触发器触发器触发器触发器0 0 SR 0 1 0 1 0 1 1 1 不定不定Qn+1QnQ=SQ=R第22页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页主从主从主从主从JKJK触发器触发器触发器触发器1.1.1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构从触发器从触发器主触发器主触发器反反反反馈馈馈馈线线线线C C CF主主JKRS CF从从QQQSDRD1互补时互补时钟控制钟控制主、从主、从触发器触发器不能同不能同时翻转时翻转第23页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.2.工

20、作原理工作原理工作原理工作原理01F F主主主主打开打开打开打开F F主主主主状态由状态由状态由状态由J J、K K决决决决定，接收信号并定，接收信号并定，接收信号并定，接收信号并暂存。暂存。暂存。暂存。F F从从从从封锁封锁封锁封锁F F从从从从状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。01C CRS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C01第24页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页10状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。从触发器的状态取从触发器的状态取从触发器的状态取从触发器的状态取决于主触发器，并决于主触发器，

21、并决于主触发器，并决于主触发器，并保持主、从状态一保持主、从状态一保持主、从状态一保持主、从状态一致，因此称之为主致，因此称之为主致，因此称之为主致，因此称之为主从触发器。从触发器。从触发器。从触发器。F F从从从从打开打开打开打开F主主封锁封锁0RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C01C010第25页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页10010C高电平时触发器接高电平时触发器接收信号并暂存（即收信号并暂存（即F主主状态由状态由J、K决定，决定，F从从状态保持不变）。状态保持不变）。要求要求C高电平期间高电平期间J、K的状态保持不变。的状态保持

22、不变。C下降沿下降沿()触发器翻触发器翻转转（F从从状态与状态与F主主状状态一致）。态一致）。C低电平时低电平时,F主主封锁封锁J、K不起作用不起作用CRS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC 第26页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页01RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C010分析分析分析分析JKJK触发器触发器触发器触发器的逻辑功能的逻辑功能的逻辑功能的逻辑功能(1)J=1,K=1 设触发器原设触发器原态为态为“0”态态翻转为翻转为“1”态态11 0110101001状态不变状态不变状态不变状态不变主从状主从状主从状主从状态一致态一

23、致态一致态一致状态不变状态不变状态不变状态不变01第27页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C010(1)J=1,K=110设触发器原设触发器原态为态为“1”态态为为“？”状态状态J=1,K=1时，每来时，每来一个时钟脉冲，状一个时钟脉冲，状态翻转一次，态翻转一次，即具即具有计数功能。有计数功能。(1)J=1,K=1跳转跳转第28页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页01RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C010(2)J=0，K=1 设触发器原设触发器原态为态为“

24、1”态态翻转为翻转为“0”态态01 100101011001设触发器原设触发器原态为态为“0”态态为为“？”态态第29页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页01RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C010(3)J=1，K=0 设触发器原设触发器原态为态为“0”态态翻转为翻转为“1”态态10 011010100101设触发器原设触发器原态为态为“1”态态为为“？”态态第30页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C010(4)J=0，K=0 设触发器原设触发器原态为态为“

25、0”态态保持原态保持原态00 010001保持原态保持原态保持原态保持原态保持原态保持原态保持原态保持原态第31页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C01001结论：结论：结论：结论：C高电平时高电平时F主主状态状态由由J、K决定，决定，F从从状状态不变。态不变。C下降沿下降沿()触发器触发器翻转翻转（F从从状态与状态与F主主状态一致）。状态一致）。第32页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.3.JKJK触发器的逻辑功能触发器的逻辑功能触发器的逻辑功能触发器的逻辑功能Qn1

26、0 0 1 1 1 0 0Qn0 0 0 1 0 01 0 1 1Q Qn+1n+1Q Qn nS S R R 0 1C高电平时高电平时F主主状态状态由由J、K决定，决定，F从从状状态不变。态不变。C下降沿下降沿()触发器触发器翻转翻转（F从从状态与状态与F主主状态一致）。状态一致）。J J K K Q Qn n Q Qn+1 n+1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 JK JK触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表0 1 0 1 0 1 0 1 第33页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页J K Qn+1 0 0 Qn

27、 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn JK JK触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表(保持功能保持功能保持功能保持功能)(置置置置“0”0”功能功能功能功能)(置置置置“1”1”功能功能功能功能)(计数功能计数功能计数功能计数功能)C C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S SD D 、R RD D为直接置为直接置为直接置为直接置 1 1、置、置、置、置 0 0 端，不受时钟控制，端，不受时钟控制，端，不受时钟控制，端，不受时钟控制，低电平有效，低电平有效，低电平有效，低电平有效，触发器工作时触发器工作时SD、RD应接高电平。应接高电平。逻辑符号逻辑符号逻辑

28、符号逻辑符号 CQJKSDRDQ第34页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例：例：JK 触发器工作波形触发器工作波形CJKQ下降沿触发翻转下降沿触发翻转第35页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页基本基本R-S触发器触发器导引电路导引电路&G2&G1QQSDRD&G3&G4&G5&G6CD维持阻塞维持阻塞维持阻塞维持阻塞 D D 触发器触发器触发器触发器1.1.1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构反反馈馈线线跳转跳转第36页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页&G2&G1QQSDRD&G

29、3&G4&G5&G6CD维持阻塞维持阻塞维持阻塞维持阻塞 D D 触发器触发器触发器触发器2.2.逻辑功能逻辑功能逻辑功能逻辑功能01（1 1）D D =0=01触发器状态不变触发器状态不变触发器状态不变触发器状态不变0当当当当C C =0=0时时时时110当当当当C C =1=1时时时时0101触发器置触发器置触发器置触发器置“0”0”封锁封锁封锁封锁在在在在C C =1=1期间期间期间期间，触发器保持触发器保持触发器保持触发器保持“0”0”不变不变不变不变第37页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页&G2&G1QQSDRD&G3&G4&G5&G6CD维持阻

30、塞维持阻塞维持阻塞维持阻塞 D D 触发器触发器触发器触发器2.2.逻辑功能逻辑功能逻辑功能逻辑功能01（1 1）D D =1=10触发器状态不变触发器状态不变触发器状态不变触发器状态不变1当当当当C C =0=0时时时时111当当当当C C =1=1时时时时0110触发器置触发器置触发器置触发器置“1”1”封锁封锁封锁封锁在在在在C C =1=1期间期间期间期间，触发器保持触发器保持触发器保持触发器保持“1”1”不变不变不变不变封锁封锁封锁封锁第38页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页D D触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表D Qn+1 01

31、01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逻辑符号逻辑符号D CQQRDSDC C上升沿前接收信号，上升沿前接收信号，上升沿前接收信号，上升沿前接收信号，上降沿时触发器翻转，上降沿时触发器翻转，上降沿时触发器翻转，上降沿时触发器翻转，（其其其其Q Q的状态与的状态与的状态与的状态与D D状状状状态一致；但态一致；但态一致；但态一致；但Q Q的状态的状态的状态的状态总比总比总比总比D D的状态变化晚的状态变化晚的状态变化晚的状态变化晚一步，即一步，即一步，即一步，即Qn+1=Dn；上升沿后输入上升沿后输入上升沿后输入上升沿后输入 D D不再不再不再不再起作用，触发器状态起作用，

32、触发器状态起作用，触发器状态起作用，触发器状态保持。保持。保持。保持。即即即即(不会空翻不会空翻不会空翻不会空翻)结论：结论：结论：结论：第39页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例：例：例：例：D D 触发器工作波形图触发器工作波形图触发器工作波形图触发器工作波形图CDQ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第40页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页触发器逻辑功能的转换触发器逻辑功能的转换触发器逻辑功能的转换触发器逻辑功能的转换1.1.将将将将JKJK触发器转换为触发器转换为触发器转换为触发器转换为 D

33、 D 触发器触发器触发器触发器 当当当当J=DJ=D，K K=D D时，时，时，时，两触发器状态相同两触发器状态相同两触发器状态相同两触发器状态相同D D触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表D Qn+1 0101J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn JK JK触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表D1 CQJKSDRDQ仍为下降沿仍为下降沿触发翻转触发翻转第41页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.2.将将将将JKJK触发器转换为触发器转换为触发器转换为触发器转换为 T T 触发器触发器触发器触发器T

34、CQJKSDRDQT T触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表T T Q Qn+1n+1 0 01 1Q Qn nQ Qn n(保持功能保持功能)(计数功能计数功能)J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn JK JK触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表当当当当J=KJ=K时，两触发时，两触发时，两触发时，两触发器状态相同器状态相同器状态相同器状态相同第42页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.3.将将将将 D D 触发器转换为触发器转换为触发器转换为触发器转换为 T T 触发器触发器触发器触发器触发器仅具

35、有计数功能触发器仅具有计数功能触发器仅具有计数功能触发器仅具有计数功能 即要求来一个即要求来一个即要求来一个即要求来一个C C，触发器就翻转一次。触发器就翻转一次。触发器就翻转一次。触发器就翻转一次。CQD=QD D触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表D Qn+1 0101 CQQD第43页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页22.2 寄存器寄存器 寄存器是数字系统常用的逻辑部件，它用来存放寄存器是数字系统常用的逻辑部件，它用来存放寄存器是数字系统常用的逻辑部件，它用来存放寄存器是数字系统常用的逻辑部件，它用来存放数码或指令等。它由触发器和门电路组

36、成。一个触数码或指令等。它由触发器和门电路组成。一个触数码或指令等。它由触发器和门电路组成。一个触数码或指令等。它由触发器和门电路组成。一个触发器只能存放一位二进制数，存放发器只能存放一位二进制数，存放发器只能存放一位二进制数，存放发器只能存放一位二进制数，存放 n n 位二进制时，位二进制时，位二进制时，位二进制时，要要要要 n n个触发器。个触发器。个触发器。个触发器。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第44页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页数码寄存器数码寄存器数码寄存器数码寄存器仅有寄存数

37、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。清零清零寄存指令寄存指令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并行输入方式并行输入方式并行输入方式并行输入方式RD.QDF0d0Q0.Q.DF1d1Q1.d2Q.DF2Q2QDF3d3Q300001101寄存数码寄存数码寄存数码寄存数码1101触发器状态不变触发器状态不变动画动画第45页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页RDSDd3RDSDd2RDSDd1RDSDd010清零清零1100寄存指令寄存指令寄存指令寄存指令&

38、Q0&Q1&Q2&Q3取数指令取数指令取数指令取数指令1100并行输出方式并行输出方式并行输出方式并行输出方式&QQQQ00000011状态保持不变状态保持不变状态保持不变状态保持不变10101111第46页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页移位寄存器移位寄存器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，寄存器中所谓移位，就是每来一个移位脉冲，寄存器中所谓移位，就是每来一个移位脉冲，寄存器中所谓移位，就是每来一个移位脉冲，寄

39、存器中所寄存的数据就向左或向右顺序移动一位。所寄存的数据就向左或向右顺序移动一位。所寄存的数据就向左或向右顺序移动一位。所寄存的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第47页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页寄存数码寄存数码寄存数码寄存数码1.1.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清零清零D1移位脉冲移位脉冲23410111QQ3Q1Q2RD000000010010 010 01

40、1 1010 01101110 011 1QJKF0Q1QJKF2QJKF1QJKF3数据依次向左移动，称左移寄存器，数据依次向左移动，称左移寄存器，数据依次向左移动，称左移寄存器，数据依次向左移动，称左移寄存器，输入方式为串行输入。输入方式为串行输入。输入方式为串行输入。输入方式为串行输入。QQQ从高位向低从高位向低位依次输入位依次输入动画动画第48页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1110 0010110011000输出输出再输入四个移再输入四个移再输入四个移再输入四个移位脉冲，位脉冲，位脉冲，位脉冲，10111011由高位至低位由高位至低位由高位至低

41、位由高位至低位依次从依次从依次从依次从Q Q3 3端输端输端输端输出。出。出。出。串行输出方式串行输出方式串行输出方式串行输出方式清零清零D10111QQ3Q1Q2RD101110 011 1QJKF0Q1QJKF2QJKF1QJKF3QQQ5移位脉冲移位脉冲786动画动画第49页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页左移寄存器波形图左移寄存器波形图12345678C11110 011DQ0Q3Q2Q11110 0待存待存数据数据10111011存入寄存器存入寄存器存入寄存器存入寄存器0111从从从从Q Q3 3取出取出取出取出第50页/共122页下一页下一页总

42、目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页四位四位四位四位左移移位寄存器状态表左移移位寄存器状态表左移移位寄存器状态表左移移位寄存器状态表0001123移位脉冲移位脉冲Q2 Q1 Q0移位过程移位过程Q3寄寄 存存 数数 码码 D001110000清清 零零110左移一位左移一位001011左移二位左移二位01011左移三位左移三位10114左移四位左移四位101并并 行行 输输 出出再继续输入四个移位脉冲再继续输入四个移位脉冲再继续输入四个移位脉冲再继续输入四个移位脉冲,从从从从 Q Q3 3端串行输出端串行输出端串行输出端串行输出10111011数码数码数码数码动画动画右移移位寄存器右移

43、移位寄存器右移移位寄存器右移移位寄存器第51页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1 清零清零0寄存指令寄存指令寄存指令寄存指令并行输入并行输入并行输入并行输入串行输出串行输出串行输出串行输出DQ2SDRDd2&F2Q1SDRDd1&F1Q0SDRDd0&F0DDQ3SDRDd3&F3D串行输入串行输入串行输入串行输入移位脉冲移位脉冲移位脉冲移位脉冲DC2 2.并行、串行输入并行、串行输入并行、串行输入并行、串行输入/串行输出寄存器串行输出寄存器串行输出寄存器串行输出寄存器第52页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页寄存器分类

44、寄存器分类寄存器分类寄存器分类并行输入并行输入并行输入并行输入/并行输出并行输出并行输出并行输出串行输入串行输入串行输入串行输入/并行输出并行输出并行输出并行输出并行输入并行输入并行输入并行输入/串行输出串行输出串行输出串行输出串行输入串行输入串行输入串行输入/串行输出串行输出串行输出串行输出F3F2F1F0d0d1d2d3Q0Q1Q2Q3F3F2F1F0dQ0Q1Q2Q3F3F2F1F0d0d1d2d3Q3Q3F3F2F1F0d第53页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.3.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：既能左移也能右移

45、。既能左移也能右移。DQ2DQ1DQ01&111&1&.RDCS左移输入左移输入 待输数据由待输数据由 低位至高低位至高 位依次输入位依次输入待输数据由待输数据由高位至低位高位至低位依次输入依次输入101右移输入右移输入移位控制端移位控制端000000&010动画动画第54页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页右移右移串行串行输入输入左移左移串行串行输入输入UCCQ0Q1Q2Q3S1S0 C16151413121110913456782D0D1D2D3DSRDSL RDGNDCT74LS194并行输入并行输入第55页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录

46、章目录返回返回上一页上一页011110 00 11 01 1直接清零直接清零(异步异步)保保 持持右移右移(从从Q0向右移动向右移动)左移左移(从从Q3向左移动向左移动)并行输入并行输入 RD CS1 S0功功 能能 CT74LS194CT74LS194功能表功能表功能表功能表UCCQ0Q1Q2Q3S1S0 C161514131211109CT74LS19413456782D0D1D2D3DSRDSL RDGND第56页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页22.3 计数器计数器 计数器是数字电路和计算机中广泛应用的一种逻计数器是数字电路和计算机中广泛应用的一种

47、逻计数器是数字电路和计算机中广泛应用的一种逻计数器是数字电路和计算机中广泛应用的一种逻辑部件，可累计输入脉冲的个数，可用于定时、分辑部件，可累计输入脉冲的个数，可用于定时、分辑部件，可累计输入脉冲的个数，可用于定时、分辑部件，可累计输入脉冲的个数，可用于定时、分频、时序控制等。频、时序控制等。频、时序控制等。频、时序控制等。分类分类分类分类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 (按计数功能按计数功能按计数功能按计数功能 )异步计数器异步计数器异步计数器异步计数器同步计数器同步计数器同步计数器同步计数器(按计数脉

48、冲引入方式按计数脉冲引入方式按计数脉冲引入方式按计数脉冲引入方式)二二二二进制计数器进制计数器进制计数器进制计数器十十十十进制计数器进制计数器进制计数器进制计数器 N N 进制计数器进制计数器进制计数器进制计数器(按计数制按计数制按计数制按计数制)第57页/共122页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页二进制计数器二进制计数器二进制计数器二进制计数器 按二进制的规律累计脉冲个数，它也是构成其按二进制的规律累计脉冲个数，它也是构成其按二进制的规律累计脉冲个数，它也是构成其按二进制的规律累计脉冲个数，它也是构成其它进制计数器的基础。要构成它进制计数器的基础。要构成它进制计数器

49、的基础。要构成它进制计数器的基础。要构成 n n位二进制计数器，位二进制计数器，位二进制计数器，位二进制计数器，需用需用需用需用 n n个具有计数功能的触发器。个具有计数功能的触发器。个具有计数功能的触发器。个具有计数功能的触发器。1.1.异步二进制加法计数器异步二进制加法计数器异步二进制加法计数器异步二进制加法计数器异步计数器：计数脉冲异步计数器：计数脉冲异步计数器：计数脉冲异步计数器：计数脉冲C C不是同时加到各位触发器不是同时加到各位触发器不是同时加到各位触发器不是同时加到各位触发器。最低位触发器由计数脉冲触发翻转，其他各位触发最低位触发器由计数脉冲触发翻转，其他各位触发最低位触发器由计

50、数脉冲触发翻转，其他各位触发最低位触发器由计数脉冲触发翻转，其他各位触发器有时需由相邻低位触发器输出的进位脉冲来触发，器有时需由相邻低位触发器输出的进位脉冲来触发，器有时需由相邻低位触发器输出的进位脉冲来触发，器有时需由相邻低位触发器输出的进位脉冲来触发，因此各位触发器状态变换的时间先后不一，只有在因此各位触发器状态变换的时间先后不一，只有在因此各位触发器状态变换的时间先后不一，只有在因此各位触发器状态变换的时间先后不一，只有在前级触发器翻转后前级触发器翻转后前级触发器翻转后前级触发器翻转后,后级触发器才能翻转。后级触发器才能翻转。后级触发器才能翻转。后级触发器才能翻转。第58页/共122页下