《数字电子技术 教学课件 ppt 作者 王仁道 主编 李峰泉 王英楠 副主编 杨永生 主审 第6章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电子技术 教学课件 ppt 作者 王仁道 主编 李峰泉 王英楠 副主编 杨永生 主审 第6章（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6章 集成时序电路的应用,本章的重点、难点、了解 6.1 十进制计数器74LS90 6.2 十六进制计数器74LS161 6.3 寄存器和移位寄存器,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,重点： 用十进制和十六进制构成各种进制计数器 移位寄存器的基本应用方法 集成电路功能表的阅读方法,难点： 集成电路功能表的分析与应用 用功能端扩大集成电路使用范围 移位寄存器的串入并出与并入串出,了解： 集成时序电路的内部结构 移位寄存器在数字通信中的应用,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,Back,6.1 十进制计数器74LS90,1. 全称：异步二五十进制计数器,2. 内部结构及逻辑
2、符号：,Back,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,3. 功能分析及功能表：,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,（1） 、 ：异步清零端，高电平有效。即：当 =1 时， = 0000（0）。 “清零”功能与时钟无关，称这种清零为异步清零。 （2） 、 ：异步置9端，高电平有效。即：当 =1时， =1001（9）。 “置9”功能与时钟无关，称这种置9为异步置9。 （3）8421 BCD码十进制计数器 （4）5421BCD码十进制计数器,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,
3、状态迁移表：真值表的简化形式；迁移表中每个初态的下一行就为次态，故不必再列出初态和次态的对应关系.,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,注：（1）低位每计10个CP，QD由10一次，接到高位CP，使高位计数一次。 （2）这两个电路都可以再次级联构成各种进制计数器。,4. 应用：主要采用“反馈归0法”组成任意进制计数器,【例1】 用74LS90设计一个百进制计数器。,解： 法1：采用8421 BCD码计数 法2：采用5421 BCD码计数,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,【例2】 从74LS90构成的5421BCD十进制计数器
4、出发， 设计一个七进制计数器。,解：,过渡态：在状态图中瞬间存在的状态。过渡态是不能算作有效状态的。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,总结： 用74LS90组成计数模小于十的计数器的一般方法： （1）将74LS90连接成8421BCD或5421BCD十进制计数器形式，但不能将 、 接地。 （2）用一个与门的输出端接74LS90的清零端 、 。 （3）与门的输入端连接相应的 、 、 、 ，连接规则是： 反馈数=进位模M,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,【例3】 试用74LS90
5、设计一个365进制计数器。,分析：借助于本题，介绍设计大于十进制的计数器的设计： （1）如果进位模M满足10M102，可用两级74LS90连成一百进制形式，但不要将清零端 、 接地，以备反馈归零使用。若为三位数，则用三级74LS90，以此类推。 （2）通过与门，按照 “反馈数=进位模M”的方法连接到各清零端。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,解：本题若采用8421BCD码计数，M=365，状态为0364，365为过渡态，即反馈数=365（0011 0110 0101）。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,考虑到各触发器的翻转速度不可能完全一致，为保证正确计数，通过基本
6、RS触发器引至清0端。,第6章 集成时序逻辑电路的应用,作业：P142 1、3。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,6.2 十六进制计数器74LS161,1.全称：异步二五十进制计数器,2.逻辑符号：,Back,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,3.功能表：,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,功能控制端 、LD、PT的优先级顺序： LDPT。,P、T：计数控制端，高电平有效。仅当=LD=P=T=1时，计数器工作（递增计数）。 ：进位输出端。当 =1111即15时， 输出为高电平1，即送出进位信号1。,总结：,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,4.
7、应用：,（1）利用 端，采用反馈归0法构成任意进制计数器；但由于 为异步清0，故存在过渡态的问题。 （2）利用LD端，采用反馈预置法构成任意进制计数器；由于LD为同步预置，故计数不存在过渡态。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,【例1】试用74LS161构成的十进制计数器。,解：（1）采用反馈归0法。 由74LS90知道，“反馈数=计数模M”，反馈数为： (10)10=I(1010)16. ：低电平有效，故 、 通过与非门连到 端。 状态图及电路图：,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,（2）采用反馈预置法。 74LS161共有00001111十六种状态，故实现十进制的选
8、择方法很多。 若预置数为DCBA=0000，则构成图6.12(a)所示的状态图。 LD低电平有效，故 、 通过与非门连到LD连接。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,总结：用74LS161构成计数器的一般方法： （1）反馈归零法: 利用异步清零端 ，与非门到 ； 反馈数=计数模M； 存在过渡态问题。 （2）反馈预置法： 与非输出到LD端； 反馈数预置数=计数模M1； 无过渡态问题。 预置数法实现计数器时，可采用下式计算： 反馈数预置数=计数模M1,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,【例2】 分析图6.13（a）、（b）分别为几进制计数器。,解：图（a）中，采用“反馈预置
9、法”。其中， 预置数：DCBA =0110（6）， 反馈数： =1111（15）， 根据“反馈数预置数=计数模M1”得： 计数模： M=反馈数预置数+1=15-6+1=10。 所以，图（a）为十进制计数器。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,解：图（b）为两片74LS161级联情况。 预置数：(0000 0001)2=(1)10， 反馈数：(0001 1000)2 =(24+23)=(24)10， 根据“反馈数预置数=计数模M1”得： 计数模： M=反馈数预置数+1=24-1+1=24。 故图（b）为二十四进制数计数器。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,【例3】 图6
10、.14为用74LS161组成的电路，要求 列出状态迁移关系； 画出状态迁移图； 画出工作波形图； 指出进位模。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,分析：（1）预置数：DCBA = 100， （2）反馈无“与非门”，直接LD= 。,解： 列状态迁移关系表：,状态图：,工作波形图：采用“快速画图法”。,进位模：M=10。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,、,、,、,快速画图法：将CP上升沿打好虚线，在每两条虚线间按图6.15所示，将数据依次填入对应的 、 、 、 中，在CP1上升沿的前边，由下向上按高位到低位的次序填入0000，全部填入数据之后，即可按照见“1”就上见“0
11、”就下的方法迅速画出波形图。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,作业：P142 5、6。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,6.3 寄存器和移位寄存器,寄存器：用以暂存二进制代码的电路，可分为锁存器、基本寄存器和移位寄存器三类。,6.3.3 移位寄存器,6.3.1 锁存器,6.3.2 基本寄存器（寄存器）,Back,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,Back,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,Back,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,6.3.3 移位寄存器,作用：寄存和移位数据，分为单向和双向移位两类。,1.全称：集成四位双向移位寄
12、存器,2.逻辑符号：,集成移位寄存器74LS194,Back,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,3.功能表：,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,4. 使用特点：, 四个触发器， ，CP上升沿触发。 双向移位寄存器： 右移： ； 左移： 。 ：异步清零，低电平有效。 两个重要功能控制端 ： =00 保持 =01 右移 =10 左移 =11 送数 除清零和保持与CP无关外，其余功能均在CP上升沿触发 作用下才可实现。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,5.应用：,解：,【例1】 试用74LS194设计四位环形计数器。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用
13、,扩展：,如果从端连到，预置数改为=001，则构成三进制环形计数器。 输出端与构成封闭环，故称该计数器为环形计数器。 环形计数器计数模M与构成闭环的触发器个数的关系为： M=n,（1）合上微动开关，则 =11，当 到来时，实现 送数功能，使 =0001； （2）松开微动开关，则 =01，实现右移功能， 每来一个CP自动右移一位； （3）列状态转换图如图所示。 （4）显然实现了M=4的计数器功能（又称为四分频电路）。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,解：,【例2】 试用74LS194设计八位扭环计数器。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,扩展：,总结：,因为输出端通过与
14、非门与构成封闭环，故这种计数器称为扭环形计数器。 扭环形计数器计数模M与构成闭环的触发器个数n的关系为： M=2n,（1）手动开关合上时， =11，送数， = =0001； （2）手动开关打开时， =01，右移，得如下状态转换图。 （3）显然实现了M=8的计数器功能（又称为8分频电路）。,若要实现M=6，只要将 经过非门与 相连并将预置 数设为 =000即可。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,【例3】 图6.23为一个序列信号发生器电路，要求列出状态迁移关系并指出输出Z的序列。,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,解：,（1）列状态迁移表如上表所示。 （2）输出序列Z为： Z=00011101。,分析：,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,作业：P144 9、11、12。,本章内容到此结束,数字电子技术,第6章 集成时序逻辑电路的应用,
