《电工学 电子技术 第2版 教学课件 ppt 作者 董传岱 第10章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工学 电子技术 第2版 教学课件 ppt 作者 董传岱 第10章（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第10章 常用时序逻辑电路及其应用,10.1 寄存器,10.2 计数器,2 集成计数器和移位寄存器的应用。,教学基本要求:,1 计数器、寄存器的功能及类型；,10.1 寄存器,寄存器,数码寄存器,移位寄存器,10.1.1 数码寄存器,图10-1 四位数码寄存器,10.1.2 移位寄存器,单向移位寄存器,双向移位寄存器,移位寄存器,10.1.2.1单向移位寄存器,图10-2 由D触发器组成的四位右移寄存器,图10-3 四位左移寄存器,10.1.2.2集成双向移位寄存器74LS194,图10-4 集成双向移位寄存器74LS194,同步,按数值增减趋势,加计数器 Up Counter,减计数器 Do
2、wn Counter,可逆计数器 Up/Down Counter,按FF状态更新时刻,异步,-所有FF的状态同时更新，共用一个CP,-所有FF的状态不同时更新，不共用一个CP,按状态变量使用的编码,二进制计数器 Binary,二-十进制计数器 BCD,N进制计数器 Another,计数器的分类,10.2 计数器,10.2.1 二进制计数器,10.2.1.1 同步二进制计数器,1电路组成,图10-5 三个JK触发器组成的同步二进制加法计数器,2工作原理,各位JK触发器的J、K端的逻辑表达式为,图10-6 时序图,图 10-7 3位二进制加法计数器的状态转换图,10.2.1.2 异步二进制计数器,
3、10-8 三位异步二进制加法计数器,各位JK触发器的J、K端的输入为：,J0=K0=1 J1=K1=1 J2=K2=1,图10-9 工作波形图,10-10 三位异步二进制减法计数器,10.2.1.3 集成二进制计数器,图10-11,a) 161的逻辑电路图,图10-11 74161的引脚图和符号 b) 引脚图 c)符号,10.2.2 同步十进制计数器,10.2.2.1 同步十进制加法计数器,图10-12 8421BCD同步十进制加法计数器,图10-13十进制加法计数器的有效状态图和工作波形,10.2.2.2 集成十进制计数器,图10-14 集成同步十进制计数器74LS160,10.2.3 利用
4、集成计数器构成N进制计数器,在实际应用中，如果要设计各种进制的计数器， 可以直接选用集成计数器，外加适当的电路连 接而成。,10.2.3.1 集成计数器容量的扩展,N M 的情况 ：,已有的集成计数器是M 进制，需组成的是N 进制计数器 ,一片即可.,N M 的情况：,采用多片M进制计数器构成。,图10-15 集成计数器的级连,图10-15所示是把两片74161级联起来构成的256 进制同步加法计数器。,10.2.3.2用反馈清零法获得任意进制计数器,图10-16所示的九进制计数器,就是借助74161的异步清 零功能实现的。,图10-17所示电路是该九进制计数器的主循环状态图。,教学基本要求:
5、,1触发器的结构类型和功能分类及 触发器功能间的相互转换；,2 时序逻辑电路的特点及功能表示 方法；,3时序逻辑电路的分析方法和设计 方法.,9.1 触发器,特点： 1. 有两个稳定状态“0”态和“1”态； 2. 能根据输入信号将触发器置成“0”或“1”态； 3. 输入信号消失后，被置成的“0”或“1”态能保存 下来，即具有记忆功能。,触发器是一种具有记忆功能的逻辑单元电路，它能 储存一位二进制码,是构成时序电路的基本逻辑单元。,9.1.1 RS触发器,9.1.1.1 基本RS触发器,图9-1 基本RS触发器 a) 逻辑图 b） 逻辑符号,表9-1 基本RS触发器的状态表,从上述可知：基本RS
6、触发器有两个稳定状态置位状态和 复位状态，并具有接收输入信号以及存储或记忆的功能，其 状态表见表9-1。,9.1.1.2 可控RS触发器,图9-2 可控RS触发器 a） 逻辑图 b） 图形符号,触发器的输出状态与R、S端输入状态的关系列在表9-2中。,表9-2 可控RS触发器的状态表,9.1.2 JK触发器和D触发器,9.1.2.1 JK触发器,图9-3 主从型JK触发 a） 逻辑图 b） 逻辑符号,反映JK触发器的,和,、J、K之间的逻辑关系的,状态表，如表9-3所示。,表9-3 JK触发器的状态表,JK触发器的特性方程为,Qn+1 = J,+,CP下降沿到来后有效,9.1.2.2 D触发器
7、,图9-4 D触发器的逻辑符号,表9-4 D触发器的状态表,D触发器的特性方程为,=,CP上升沿到来后有效,9.1.3 触发器功能间的相互转换,图9-5 转换示意图,转换的方法有多种，常用的一种方法为公式法,9.1.3.1 将JK触发器转换为D触发器,JK触发器的特性方程为,图9-6 JK触发器转换成D触发器的逻辑图,= J,+,与JK触发器的特性方程联立求解，得,待求的D触发器的特性方程为,= D,9.1.3.2 D触发器转换为JK触发器,D触发器的特性方程,待求的JK触发器的特性方程,比较两特性方程得转换的逻辑图如图9-7所示。,图9-7 D触发器转换为JK触发器的逻辑图,9.1.3.3
8、JK触发器转换为T触发器,图9-8 JK触发器转换为T触发器的逻辑图,9.2 时序逻辑电路的分析方法,9.2.1 时序逻辑电路的特点及其分类,从功能上看，它的输出不仅与当时的输入有关，还与 当时电路的状态（也就是过去的输入）有关；,(2)从组成结构上看，一定存有记忆元件，也就是含有触发器。,时序电路,时序逻辑电路的特点,时序逻辑电路的分类,同步：,存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源,异步：,没有统一的时钟脉冲,9.2.2 同步时序逻辑电路分析的基本步骤,(1)写出有关方程,(2)求电路的状态方程,（3）进行计算，列出状态转换表,（4）根据状态表画出状态转换图或时序图,（5）根据状态图分析电路的功能,9.2.3 同步时序逻辑电路的分析示例,例9-1 试分析图9-9所示的时序逻辑电路。,解:,分析过程如下, 由逻辑图写出驱动方程和输出方程, 求状态方程, 进行计算，列状态表,表9-5 例9-1的状态转换表, 由状态表画状态图, 根据状态图分析电路功能,Z可以理解为是该六进制计数器的进位输出，每6个CP进位一次，实现了“逢六进一”, 根据状态图画出时序图（波形图）,图9-11 例9-1的时序图,
