（中职）电子技术基础与技能7项目七教学课件（）.pptx

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1、YCF（中职）电子技术基础与技能7项目七教学课件第二部分项目七电子技术基础与技能02第二部分 数字电子电路项目七 时序逻辑电路07060809组合逻辑电路的分析与设计脉冲波形的产生与交换 时序逻辑电路 数/模和模/数转换CONTENTS（1）常用RS 触发器、JK 触发器、D 触发器、T 触发器。（2）寄存器及集成寄存器的应用。（3）计数器及集成计数器的应用。【学习内容】（1）熟悉常用触发器的逻辑符号、逻辑功能及逻辑功能的各种描述方法。（2）会运用触发器构成实际应用电路。（3）掌握寄存器的工作原理并熟悉集成寄存器引脚功能，会运用集成寄存器构成实际应用电路。（4）掌握计数器的工作原理并熟悉集成计

2、数器引脚功能，会运用集成计数器构成实际应用电路。【学习目标】学习指导重点:触发器的逻辑符号、逻辑功能及应用；寄存器、计数器的功能及应用。难点：寄存器的工作原理，计数器的工作过程及计数原理，时序逻辑电路的应用电路的设计、安装、调试。时序逻辑电路8任务一四人抢答器的制作任务一9任务描述 在知识竞赛等场合中经常要用到抢答器，如何抢答成功？下面来研究用D 触发器构成四人抢答器。任务分析 触发器是构成时序逻辑电路的基本单元，是一种能存储一位二进制信息的双稳态存储单元，它有以下两个基本特性：u有两个稳定的状态（0 状态或1 状态），而且当输入信号消失后，其状态能够保持不变。u在输入信号的作用下，可以从一个

3、稳定状态翻转到另一个稳定状态。一、RS 触发器1.基本RS 触发器1）与非型基本 RS 触发器u 电路一、RS 触发器1）与非型基本 RS 触发器u 工作原理 R=0，S=1。由于R=0，不论原来Q 为0 还是1，都有Q=1；再由S=1，Q=1 可得Q 0。即不论原来处于什么状态，触发器都将变成0 状态，这种情况称将触发器置0 或复位。R 端称为触发器的置0 端或复位端。R=1，S=0。由于S=0，不论原来Q 为0 还是1，都有Q=1；再由R=1，Q=1 可得Q 0。即不论原来处于什么状态，触发器都将变成1 状态，这种情况称将触发器置1 或置位。S 端称为触发器的置1 端或置位端。u 工作原理

4、 R=1，S=1。根据与非门的逻辑功能不难推知，触发器保持原有状态不变，即原来的状态被触发器存储起来，这体现了触发器具有记忆能力。R=0，S=0。Q=Q=1，不符合触发器的逻辑关系；并且由于与非门延迟时间不可能完全相等，在两输入端的0 同时撤除后，将不能确定触发器是处于1 状态还是0 状态。触发器不允许出现这种情况，这是基本RS 触发器的约束条件。一、RS 触发器案例7-1 设与非型基本RS 触发器的输入信号波形如下图所示，试画出Q、Q 的信号波形。设触发器的初态为Q=0，Q=1。一、RS 触发器2）或非型基本 RS 触发器u 电路u 工作原理 当R=0，S=0 时，触发器维持原状态不变。当R

5、=1，S=0 时，不论触发器原状态是什么，G1 的一个输入端R=1，则Q=0；而G2 两个输入端R、S 全为0，所以Q=1，即触发器被置0。当R=0，S=1 时，触发器被置1。当R=1，S=1 时，触发器状态不定，必须避免这种情况的出现。2）或非型基本 RS 触发器一、RS 触发器一、RS 触发器u 工作原理 当R=0，S=0 时，触发器维持原状态不变。当R=1，S=0 时，不论触发器原状态是什么，G1 的一个输入端R=1，则Q=0；而G2 两个输入端R、S 全为0，所以Q=1，即触发器被置0。当R=0，S=1 时，触发器被置1。当R=1，S=1 时，触发器状态不定，必须避免这种情况的出现。2

6、.同步RS 触发器u 电路一、RS 触发器u 工作原理 CP=0 期间，G3、G4 被封锁，G3 的输出Q3=1，G4 的输出Q4=1，触发器维持原状态不变。CP=1 期间。R=0，S=0，Q3=1，Q4=1，触发器维持原状态不变。R=0，S=1，Q3=1，Q4=0，触发器被置1，Q=1，Q=0。R=1，S=0，Q3=0，Q4=1，触发器被置0，Q=0，Q=1。2.同步RS 触发器一、RS 触发器u 工作原理 CP=0 期间，G3、G4 被封锁，G3 的输出Q3=1，G4 的输出Q4=1，触发器维持原状态不变。CP=1 期间。R=0，S=0，Q3=1，Q4=1，触发器维持原状态不变。R=0，S

7、=1，Q3=1，Q4=0，触发器被置1，Q=1，Q=0。R=1，S=0，Q3=0，Q4=1，触发器被置0，Q=0，Q=1。R=1，S=1，Q3=0，Q4=0，这是不允许出现的情况。2.同步RS 触发器一、RS 触发器u 特性表、特性方程、状态图2.同步RS 触发器一、RS 触发器u 状态图 触发器的转换规律也可以用图形的方式形象地加以表示。这个图形称为状态转换图，简称状态图。2.同步RS 触发器一、RS 触发器二、JK 触发器u 逻辑电路 RD、S D 分别为置0 端和置1 端，1J、1K 为输入端，框内“”左边加小圆圈表示在CP 下降沿触发。u 逻辑功能 JK 触发器特性表二、JK 触发器u

8、 逻辑功能 JK 触发器状态图二、JK 触发器案例7-2已知边沿JK 触发器的CP、J、K 波形如图7-9 所示，试画出输出波形图。求三、D 触发器u 逻辑电路u 逻辑功能 特性表三、D 触发器u 逻辑功能 状态图三、D 触发器案例7-3 D 触发器的输入波形如图7-12 所示，画出在给定CP 脉冲和D 信号作用下的Q 和Q的波形。设触发器的初始状态为Q=0，Q=1。求四、T 触发器u 逻辑符号u 特性表四、T 触发器任务实施u 画出四人抢答器测试线路图并分析工作原理u 根据四人抢答器测试线路图准备相应器材及元器件u 识别集成电路u 检查元器件u 安装制作步骤u 电路测试34任务二彩灯电路的制

9、作任务二35任务描述在日常生活中，人们经常看到五颜六色的彩灯（图7-19 和图7-20）。本任务用寄存器控制发光二极管循环点亮和熄灭。任务分析 寄存器是能够接收、暂存和传递数码的逻辑记忆元件。寄存器由具有存储功能的触发器组合起来构成，一个触发器可以存储1 位二进制代码，存放n 位二进制代码的寄存器，需用n 个触发器来构成。u定义任务分析 按照功能的不同，寄存器分为数码寄存器和移位寄存器两大类。数码寄存器只能并行送入数据，需要时也只能并行输出。移位寄存器中的数据可以在移位脉冲的作用下依次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出，还可以并行输入、串行输出，串行输入、并

10、行输出，使用十分灵活，应用广泛。u分类一、数码寄存器u逻辑图一、数码寄存器u逻辑功能（1）清零。CR=0，异步清零，即有Q Q Q Q 3 2 1 0n n n n=0000。（2）送数。CR=1，CP 上升沿送数，即有Q Q Q Q DDDD 3 2 1 0 3 2 1 0n+1 n+1 n+1 n+1=。（3）保持。在CR=1、CP 上升沿以外时间，寄存器内容将保持不变。二、移位寄存器u分类 移位寄存器除了具有寄存数码的功能之外，还具有数码移位的功能。移位寄存器分单向移位寄存器和双向移位寄存器两种。uD 触发器构成的单向移位寄存器二、移位寄存器u寄存器的状态表二、移位寄存器u74LS194

11、 的外形和引脚排列二、移位寄存器u74LS194 各引脚功能说明如下：CR：清零端。MB、MA：工作状态控制端。DSL：左移串行数据输入端。DSR：右移串行数据输入端。D0D3：并行数据输入端。Q0Q3：并行数据输出端。CP：时钟脉冲。VCC：电源端。GND：地端。二、移位寄存器u74LS194 的逻辑功能：二、移位寄存器任务实施u画出寄存器控制彩灯测试线路图任务实施u 根据寄存器控制彩灯测试线路图准备相应元器件u 识别集成电路u 检查元器件u安装制作步骤u电路测试u 分析测试结果48任务三交通信号灯的制作任务三49任务描述 公路上的交通信号灯（图7-26）是如何进行控制的？本任务用CD401

12、7 十进制计数器/时序译码器完成交通信号灯的制作。任务分析 计数器是数字系统中能累计输入脉冲个数的数字电路，除了计数之外，计数器还可用来定时、分频等。u定义任务分析 计数器按计数进制分为二进制计数器、十进制计数器、N 进制计数器，按计数单元中触发器翻转顺序分为异步计数器、同步计数器。在异步计数器中，当输入脉冲时，各级触发器翻转有先有后；在同步计数器中，所有触发器在同一脉冲作用下同时翻转。同步计数器的计数速度比异步计数器快得多。如果按计数过程中计数器数值的增减来分，计数器又可分为递增（加法）计数器、递减（减法）计数器和可逆计数器。u分类一、二进制计数器 二进制计数器根据脉冲输入方式可分为同步二进

13、制计数器和异步二进制计数器，异步二进制计数器的构成较同步二进制计数器简单。u分类1.异步二进制加法计数器u电路组成一、二进制计数器u 工作原理 状态表1.异步二进制加法计数器一、二进制计数器u 工作原理 波形图1.异步二进制加法计数器一、二进制计数器u电路组成2.异步二进制减法计数器一、二进制计数器u工作原理 状态表2.异步二进制减法计数器一、二进制计数器u工作原理 波形图二、十进制计数器u引入 二进制计数器具有电路结构简单、运算方便等特点，但人们日常生活中接触的大部分是十进制数，而且当二进制数的位数较多时，阅读非常困难，因此有必要讨论十进制计数器。在十进制计数体制中，每一位都可能有09 十个

14、不同的数码，遇到九加一时，本位将回到零，同时向高位进一，即“逢十进一”。根据计数器的构成原理，必须由四个触发器的状态来表示一位十进制数的四位二进制编码。而四位二进制编码共有十六个状态，任意去掉六个状态就可用四位二进制数表示一个十进制数，而其中最常用的是8421 码，它去掉的是10101111 六个状态。十进制计数器同样有加法、减法、同步、异步各种类型，下面介绍异步十进制加法计数器。二、十进制计数器u工作原理 波形图二、十进制计数器u定义三、集成计数器 实用的计数器已广泛采用现成的中规模集成电路，无须再用分立的D 触发器或JK 触发器来连接。u定义 1.二-五-十进制计数器CT74LS290 C

15、T74LS290 是二-五-十进制异步计数器，是一种常用的中规模集成计数器。它有清零、置数和计数的功能，其计数包括二进制、五进制和十进制计数。其引脚排列和功能表分别如图。三、集成计数器u功能表 1.二-五-十进制计数器CT74LS290三、集成计数器u各引脚说明 C0：一位二进制计数器的计数脉冲输入端（下降沿计数）。Q0：一位二进制计数器的输出端。C1：五进制计数器的计数脉冲输入端（下降沿计数）。Q1、Q2、Q3：五进制计数器的输出端。R0（1）、R0（2）：二-五-十进制计数器的置0 端，高电平有效。S9（1）、S9（2）：二-五-十进制计数器的置9 端，高电平有效。VCC：电源端。GND：

16、地端。1.二-五-十进制计数器CT74LS290三、集成计数器u工作原理（1）只输入计数脉冲C0，由Q0 端输出，为二进制计数器。（2）只输入计数脉冲C1，由Q3Q2Q1 端输出，为五进制计数器。（3）将Q0 端与C1 端连接，计数脉冲从C0 端输入，从Q3Q2Q1Q0 端输出，构成8421 码十进制计数器 1.二-五-十进制计数器CT74LS290三、集成计数器u用CT74LS290 构成六十进制计数器为了构成六十进制计数器，可以将两片CT74LS290 接成的十进制计数器串联起来 1.二-五-十进制计数器CT74LS290三、集成计数器u外形与引脚排列 2.十进制计数/时序译码器CD4017三、集成计数器u引脚说明CR：复位端，当CR=1 时，计数器清零，Q0 为“1”，Q1Q9 均为“0”。INH（EN）：禁止端，为“0”时允许时钟脉冲输入，为“1”时禁止时钟脉冲输入。CP（CL）：时钟脉冲输入端，上升沿计数。Q0Q9：十个输出端依次为高电平。CO：进位脉冲输出端，CD4017 计满十个数后，CO 端输出一个正的进位脉冲。VDD：电源端。VSS：地端。2.十进制计数/时序译码器CD4017三、集成计数器u 画出交通灯测试线路图任务实施u根据交通灯测试线路图准备相应元器件u识别集成电路u检查元器件u安装制作步骤u电路测试u分析测试结果任务实施欢迎大家讨论并提问