电工学电子技术第20章

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1、下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录电电 子子 技技 术术 基基 础础数数 字字 部部 分分下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录第第20章章 门电门电路和路和组组合合逻辑电逻辑电路路20.1 20.1 脉冲信号脉冲信号脉冲信号脉冲信号20.2 20.2 基本基本基本基本门电门电路及其路及其路及其路及其组组合合合合 20.5 20.5 逻辑逻辑代数代数代数代数 20.4 CMOS 20.4 CMOS门电门电路路路路20.3 TTL20.3 TTL门电门电路路路路 20.6 20.6 组组合合合合逻辑电逻辑电路的分析与路的分析与路的分析与路的分析与综综合合合合20.

2、7 20.7 加法器加法器加法器加法器20.8 20.8 编码编码器器器器20.9 20.9 译码译码器和数字器和数字器和数字器和数字显显示示示示20.10 20.10 数据分配器和数据数据分配器和数据数据分配器和数据数据分配器和数据选择选择选择选择器器器器20.11 20.11 应应用用用用举举例例例例下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1. 1. 掌握基本掌握基本掌握基本掌握基本门电门电路的路的路的路的逻辑逻辑功能、功能、功能、功能、逻辑逻辑符号、真符号、真符号、真符号、真值值表和表和表和表和逻辑逻辑表达式。了解表达式。了解表达式。了解表达式。了解 TTL TTL门电门电路

3、、路、路、路、CMOSCMOS门电门电路的特点路的特点路的特点路的特点; ;3. 3. 会分析和会分析和会分析和会分析和设计简单设计简单的的的的组组合合合合逻辑电逻辑电路路路路; ;4.理解加法器、理解加法器、理解加法器、理解加法器、编码编码编码编码器、器、器、器、译码译码译码译码器等常用器等常用器等常用器等常用组组组组合合合合逻辑逻辑逻辑逻辑 电电路的工作原理和功能路的工作原理和功能路的工作原理和功能路的工作原理和功能; ;5. 5. 学会数字集成学会数字集成学会数字集成学会数字集成电电路的使用方法。路的使用方法。路的使用方法。路的使用方法。本章要求：本章要求：2. 2. 会用会用会用会用逻

4、辑逻辑代数的基本运算法代数的基本运算法代数的基本运算法代数的基本运算法则则化化化化简逻辑简逻辑函数函数函数函数; ; 第第20章章 门电门电路和路和组组合合逻辑电逻辑电路路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 1 1 引引 言言 数数 字字 逻 辑 基基 础下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录模模拟信号与数字信号信号与数字信号模模拟拟信号信号: 时间时间和幅度都和幅度都连续连续的信号的信号tv正弦波信号正弦波信号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录数字信号数字信号: 时间时间和幅度都和幅度都离散

5、离散的信号的信号tv 数字信号常用数字信号常用“1”和和“0”来表示（来表示（逻辑逻辑值值）下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录数字数字电电路的分路的分类类按按功能功能分：分：组组合合逻辑电逻辑电路和路和时时序序逻辑电逻辑电路路按按工工艺艺分：分：TTL电路和路和CMOS电路路基本基本单单元元：逻辑门逻辑门和存和存储储器器 数数 字字 电 路路数字数字电电路的路的应应用用数字数字电电子子计计算机；算机；数控装置、数字数控装置、数字仪仪表；表；数字通信、数字数字通信、数字电视电视、数、数码码相机等。相机等。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 研究模研究模拟电路主

6、要路主要注重注重电电路路输输入、入、输输出信号出信号间间的大小、相位关系的大小、相位关系，研究数字，研究数字电电路路时则时则注重注重电电路路输输出、出、输输入入间间的的逻辑逻辑关系关系。 在模在模拟电路中，晶体管一般工作在路中，晶体管一般工作在放放大状大状态态；在数字；在数字电电路中，三极管通常工作路中，三极管通常工作在在饱饱和或截止状和或截止状态态，即开关状，即开关状态态。数字数字电电路的分析方法路的分析方法 因此研究数字因此研究数字电路不能采用模路不能采用模拟电路的路的分析方法。主要的分析工具是分析方法。主要的分析工具是逻辑逻辑代数代数，电电路的功能用路的功能用真真值值表表、逻辑逻辑表达式

7、表达式及及波形波形图图等表示。等表示。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 基基数数（底底数数）：在在一一个个数数位位上上可可使使用用的的数数码码符符号号的的个个数数。如如十十进进制制每每个个数数位位可可使使用用的的数数码码符符号号为为0 0、1 1、2 2、9 9，故故其其基基数数为1010。 位位权：某某个个数数位位上上数数码为1 1时所所表表示示的的数数值。如如十十进制制数数 、10102 2、10101 1、10100 0、 1010-1-1、1010-2-2 、 ，即即十十进制制数数中中各各数数位位的的权是是基基数数 10 10 的的幂。数制的基本概念数制的基本概念

8、数数 制制下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录十十 进进 制制任意一个十任意一个十进进制数制数 N可以表示成：可以表示成： 若在数字若在数字电路中采用十路中采用十进制，必制，必须要有要有十个十个电电路状路状态态与十个基数相与十个基数相对应对应。这样这样将在将在技技术术上上带带来来许许多困多困难难，而且很不，而且很不经济经济。3下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（1001）B= ( 9 ) D二二 进进 制制 在在二二进进制制中中，每每个个数数位位可可使使用用的的数数码码为为0 0，1 1，故故其其基基数数为2 2，各各数数位位的的权值为2 2i i，其其计计数

9、数规则规则是是“逢二逢二进进一一”。 二二进进制制数数只只需需两两个个状状态态，机机器器实实现现容容易易，但不便但不便书书写和写和记忆记忆。 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录二二进进制数的运算制数的运算加法运算加法运算减法运算减法运算乘法运算乘法运算除法运算除法运算下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录十、二十、二进进制之制之间间的的转换转换二二进进制数制数转换转换成十成十进进制数制数 按按权权展开法展开法(1101.101)B = 123 + 122 + 021 + 120 + 12-1 + 02-2 + 12-3 = (13.625)D下一页下一页返回返回

10、上一页上一页退出退出章目录章目录十十进进制数制数转换转换成二成二进进制数制数 整数整数转换除除2 2取余法取余法225 余余 1 K0122 余余 0 K162 余余 0 K232 余余 1 K312 余余 1 K40(25)D=(11001)B下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 小数小数转换乘乘2 2取整法取整法十十进进制数制数转换转换成二成二进进制数制数0.706 2 = 1.412 取取 1 K1 0.412 2 = 0.824 取取 0 K2 0.824 2 = 1.648 取取 1 K3 0.648 2 = 1.296 取取 1 K4 0.296 2 = 0.592

11、 取取 0 K5 (0.706)D=(0.1011)B ，误误差差 25。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录十六个基数：十六个基数：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)(4E6)H= 4 162+14 161+6 160= (1254)D十十 六六 进进 制制转换转换：(10011100101101001000)B = ( ？)H(1001 1100 1011 0100 1000)B84BC9= (9CB48)H如何如何进进行十行十十六十六进进制制转换转换？下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录

12、章目录八个基数：八个基数：0、1、2、3、4、5、6、7(406)O = 4 82 + 0 81 + 6 80= (262)D 八八 进 制制转换转换：(10011100101101001000)B= ( ？)O = (2345510)O0155432( 10 011 100 101 101 001 000)B如何如何进进行十行十八八进进制制转换转换？下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录解解 1011011111.1001101337.46所以所以（1011011111.100110）B=（1337.46）O1011011111.100110002DF .98即即（101101

13、1111.10011）B=（2DF.98）H课 堂堂 练 习(1011011111.10011) B = ( ? ) O = ( ? ) H下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 为了分了分别表示表示N个信息个信息，所需的二，所需的二进进制制数数码码的最小的最小位数位数 n 应满足：足：二二进进制数制数码码的位数的位数 编码：用二用二进进制数制数码码来表示文字、符号来表示文字、符号等特定的信息。等特定的信息。 二二 进 制制 码下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录编码编码可以有多种，数字可以有多种，数字电电路中所用的主路中所用的主要是要是二二十十进进制制码码（BC

14、D码）。）。BCD Binary-Coded-Decimal ，即，即用用二二进进制制码码表示的十表示的十进进制数制数。B C D 码下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 BCD BCD码至少需要用至少需要用四位二四位二进进制制码码元元，而，而四位二四位二进进制制码码元可以有元可以有1616种种组合，从中取合，从中取出出1010种种组合来表示十合来表示十进制数制数0 09 9时，可能的，可能的编码方案有：方案有：B C D 码 若某种代若某种代码的每一位都有固定的的每一位都有固定的权值，则称称这种代种代码为有有权代代码；否；否则叫无叫无权码。 （种）（种）下一页下一页返回返回上

15、一页上一页退出退出章目录章目录常用的常用的BCD码十进制数十进制数 8421码码 5421码码 2421码码 余余 3 码码 Gray码码 012345678900000001001000110100010101100111100010010000000100100011010010001001101010111100000000010010001101001011110011011110111100110100010101100111100010011010101111000000000100110010011001110101010011001000下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出

16、章目录章目录8421BCD码 8421BCD8421BCD码是是最最基基本本和和最最常常用用的的BCDBCD码，它它是是有有权码，各各位位的的权值分分别为8 8、4 4、2 2、1 1。虽然然其其权权值值与与四四位位自自然然二二进进制制码码的的权权值值相相同同，但但二二者者是是两两种种不不同同的的代代码码。8421BCD8421BCD码只只是是取取用用了了四四位位自自然然二二进制制代代码的的前前1010种种组合合，余下的余下的6 6组代代码不用。不用。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录解解 (902.45)D=(100100000010.01000101)8421BCBCD码

17、的的应用用例例 (902.45)D=( ? )8421BCD下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录模模模模拟拟拟拟信号：信号：信号：信号：随随随随时间连续变时间连续变时间连续变时间连续变化的信号化的信号化的信号化的信号20.1 脉冲信号脉冲信号模模模模拟拟拟拟信号信号信号信号数字信号数字信号数字信号数字信号电电电电子子子子电电电电路中的信号路中的信号路中的信号路中的信号1. 1. 模模模模拟拟信号信号信号信号正弦波信号正弦波信号正弦波信号正弦波信号t t三角波信号三角波信号三角波信号三角波信号t t下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 处处处处理模理模理模理模拟拟

18、拟拟信号的信号的信号的信号的电电电电路称路称路称路称为为为为模模模模拟电拟电拟电拟电路路路路。如整流如整流如整流如整流电电电电路、放大路、放大路、放大路、放大电电电电路等，注重研究的是路等，注重研究的是路等，注重研究的是路等，注重研究的是输输输输入和入和入和入和输输输输出出出出信号信号信号信号间间间间的大小及相位关系。的大小及相位关系。的大小及相位关系。的大小及相位关系。 在模在模在模在模拟电拟电拟电拟电路中路中路中路中，晶体管三极管通常工作在放大晶体管三极管通常工作在放大晶体管三极管通常工作在放大晶体管三极管通常工作在放大区。区。区。区。 2. 2. 脉冲信号脉冲信号脉冲信号脉冲信号 在数字

19、在数字电电路中，信号（路中，信号（电压电压或或电电流）是脉冲的。流）是脉冲的。它它是一种是一种是一种是一种跃变跃变跃变跃变信号，并且持信号，并且持信号，并且持信号，并且持续时间续时间续时间续时间短短短短暂暂暂暂。尖尖尖尖顶顶顶顶波波波波t矩形波矩形波矩形波矩形波t下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 处处处处理数字信号的理数字信号的理数字信号的理数字信号的电电电电路称路称路称路称为为为为数字数字数字数字电电电电路路路路，它注重，它注重，它注重，它注重研究的是研究的是研究的是研究的是输输输输入、入、入、入、输输输输出信号之出信号之出信号之出信号之间间间间的的的的逻辑逻辑逻辑逻辑关

20、系。关系。关系。关系。 在数字在数字在数字在数字电电电电路中，晶体管一般工作在截止区和路中，晶体管一般工作在截止区和路中，晶体管一般工作在截止区和路中，晶体管一般工作在截止区和饱饱饱饱和区，起开关的作用。和区，起开关的作用。和区，起开关的作用。和区，起开关的作用。脉冲信号脉冲信号脉冲信号脉冲信号正脉冲：正脉冲：正脉冲：正脉冲：脉冲脉冲跃变跃变后的后的值值比初始比初始值值高高负负负负脉冲：脉冲：脉冲：脉冲：脉冲脉冲跃变跃变后的后的值值比初始比初始值值低低如：如：如：如：0+3V0-3V正脉冲正脉冲正脉冲正脉冲0+3V0-3V负负负负脉冲脉冲脉冲脉冲下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章

21、目录脉冲幅度脉冲幅度脉冲幅度脉冲幅度 A A脉冲上升沿脉冲上升沿脉冲上升沿脉冲上升沿 t tr r 脉冲周期脉冲周期脉冲周期脉冲周期 T T脉冲下降沿脉冲下降沿脉冲下降沿脉冲下降沿 t tf f 脉冲脉冲脉冲脉冲宽宽宽宽度度度度 t tp p 脉冲信号的部分参数：脉冲信号的部分参数：脉冲信号的部分参数：脉冲信号的部分参数：A0.9A0.5A0.1AtptrtfT实际实际实际实际的矩形波的矩形波的矩形波的矩形波下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 引言：引言：逻辑逻辑代数代数在数字在数字电电路中，我路中，我们们要研究的是要研究的是电电路路的的输输入入输输出之出之间间的的逻辑逻辑关

22、系关系，所以数字，所以数字电电路又称路又称逻辑电逻辑电路路，相，相应应的研究工具是的研究工具是逻辑逻辑代数代数（布（布尔尔代数）。代数）。在在逻辑逻辑代数中，代数中，逻辑逻辑函数的函数的变变量只能量只能取两个取两个值值（二二值变值变量量），即），即 0 0 和和 1 1，这这里里的的0 0和和1 1只表示两个只表示两个对立的立的逻辑状状态，如，如电位的低高、开关的开合等。位的低高、开关的开合等。20.2 基本基本门电路及其路及其组合合下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 逻辑门电逻辑门电逻辑门电逻辑门电路是数字路是数字路是数字路是数字电电电电路中最基本的路中最基本的路中最基本的

23、路中最基本的逻辑逻辑逻辑逻辑元件。元件。元件。元件。 所所谓门谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通控制信号的通过过或不通或不通过过。 门电门电路的路的输输入和入和输输出之出之间间存在一定的存在一定的逻辑逻辑关系关系(因果关系因果关系)，所以，所以门电路又称路又称为逻辑门电逻辑门电路路。20.2.1 逻辑门电路的基本概念路的基本概念 基本基本逻辑逻辑关系关系为为“ “与与与与” ”、“ “或或或或” ”、“ “非非非非” ”三种。三种。 下面通下面通过例子例子说明明逻辑电路的概念及路的概念及“ “与与与与” ”、“ “或或或或” ”、“ “非非非非

24、” ”的意的意义义。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录220V+- 设设：开关断开、灯不亮用：开关断开、灯不亮用：开关断开、灯不亮用：开关断开、灯不亮用逻辑逻辑 “0” “0”表示，开关表示，开关表示，开关表示，开关闭闭合、灯亮用合、灯亮用合、灯亮用合、灯亮用 逻辑逻辑“1”“1”表示。表示。表示。表示。逻辑逻辑逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式： Y = A B1. “1. “与与与与” ”逻辑逻辑关系关系关系关系 “ “与与与与” ”逻辑逻辑逻辑逻辑关系是指当决定某事件的条件全部关系是指当决定某事件的条件全部关系是指当决定某事件的条件全部关系是指当决定某事件的条件全部具具具

25、具备时备时备时备时，该该该该事件才事件才事件才事件才发发发发生。生。生。生。000101110100ABYBYA状状状状态态态态表表表表下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录BY220VA+-2. “2. “或或或或” ”逻辑逻辑关系关系关系关系 “ “或或或或” ”逻辑逻辑逻辑逻辑关系是指当决定某事件的条件之关系是指当决定某事件的条件之关系是指当决定某事件的条件之关系是指当决定某事件的条件之一具一具一具一具备时备时备时备时，该该该该事件就事件就事件就事件就发发发发生。生。生。生。逻辑逻辑逻辑逻辑表达式：表达式：表达式：表达式： Y = A + B状状状状态态态态表表表表0001

26、11110110ABY下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3. “3. “非非非非” ”逻辑逻辑关系关系关系关系 “非非”逻辑逻辑逻辑逻辑关系是否定或相反的意思。关系是否定或相反的意思。关系是否定或相反的意思。关系是否定或相反的意思。逻辑逻辑表达式：表达式：表达式：表达式：Y = A状状状状态态态态表表表表101AY0Y220VA+-R下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 由由由由电电子子子子电电路路路路实现逻辑实现逻辑运算运算运算运算时时，它的，它的，它的，它的输输入和入和入和入和输输出出出出信号都是用信号都是用信号都是用信号都是用电电位（或称位（或称位（或称

27、位（或称电电平）的高低表示的。高平）的高低表示的。高平）的高低表示的。高平）的高低表示的。高电电平和低平和低平和低平和低电电平都不是一个固定的数平都不是一个固定的数平都不是一个固定的数平都不是一个固定的数值值，而是有一定的，而是有一定的，而是有一定的，而是有一定的变变化范化范化范化范围围。 门电门电路是用以路是用以路是用以路是用以实现逻辑实现逻辑关系的关系的关系的关系的电电子子子子电电路，与路，与路，与路，与前面所前面所前面所前面所讲过讲过的基本的基本的基本的基本逻辑逻辑关系相关系相关系相关系相对应对应。 门电门电门电门电路主要有：与路主要有：与路主要有：与路主要有：与门门门门、或、或、或、或

28、门门门门、非、非、非、非门门门门、与非、与非、与非、与非门门门门、或非或非或非或非门门门门、异或、异或、异或、异或门门门门等。等。等。等。20.2.2 分立元件基本分立元件基本逻辑门电路路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 电电平的高低平的高低一般用一般用“1”和和“0”两种状两种状态态区区别别，若，若规规定定高高电电平平为为“1”，低，低电平平为“0”则则称称为为正正逻辑逻辑。反之反之则则称称为为负负逻辑逻辑。若无特。若无特殊殊说说明，均采明，均采用正用正逻辑逻辑。100VUCC高高电电平平低低电电平平下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录二极管的二极管的工作

29、状工作状态态开关接通开关接通开关断开开关断开正向正向导导通通 反向截止反向截止二极管的开关特性下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录三极管的开关特性下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录三极管三极管 (CE)饱饱和区和区 截止区截止区开关接通开关接通CEB三极管的开关特性CE开关断开开关断开B下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1. 二极管二极管“与与” 门电路路 (1) (1) 电电路路路路(2) (2) 工作原理工作原理工作原理工作原理输输入入A、B、C全全为为高高电电平平“1”，输输出出 Y 为为“1”。输输入入A、B、C不全不全为为“1”，输

30、输出出 Y 为“0”。0V0V0V0V0V3V+U 12VRDADCABYDBC3V3V3V0V00000010101011001000011001001111ABYC“ “与与与与” ” 门逻辑门逻辑状状状状态态表表表表0V3V下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1. 二极管二极管“与与” 门电路路(3) (3) 逻辑逻辑关系：关系：关系：关系：“ “与与与与” ”逻辑逻辑即：有即：有“0”出出“0”， 全全“1”出出“1”Y=A B C逻辑逻辑逻辑逻辑表达式：表达式：表达式：表达式： 逻辑逻辑逻辑逻辑符号：符号：符号：符号：&ABYC00000010101011001000

31、011001001111ABYC“ “与与与与” ” 门逻辑门逻辑状状状状态态表表表表口口诀诀下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录波形波形图图（时时序序图图）ABF0 0 00 1 0 输 入入 输出出 A B F1 0 01 1 1 真真 值值 表表二极管与门下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2. 二极管二极管“或或” 门电路路 (1) (1) 电电路路路路0V0V0V0V0V3V3V3V3V0V00000011101111011001011101011111ABYC“ “或或或或” ” 门逻辑门逻辑状状状状态态表表表表3V3V-U 12VRDADCABYD

32、BC(2) (2) 工作原理工作原理工作原理工作原理输输入入A、B、C全全为为低低电电平平“0”，输输出出 Y 为为“0”。输输入入A、B、C有一个有一个为为“1”，输输出出 Y 为“1”。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2. 二极管二极管“或或” 门电路路(3) 逻辑关系关系：“ “或或或或” ”逻辑逻辑即：有即：有“1”出出“1”， 全全“0”出出“0”Y=A+B+C逻辑逻辑逻辑逻辑表达式：表达式：表达式：表达式： 逻辑逻辑逻辑逻辑符号：符号：符号：符号：ABYC 100000011101111011001011101011111ABYC“ “或或或或” ” 门逻辑门逻

33、辑状状状状态态表表表表口口诀诀下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录0 0 00 1 1 输 入入 输出出 A B F1 0 11 1 1 真真 值 表表波形波形图图（时时序序图图）ABF二极管或门下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3. 晶体管晶体管“非非” 门电路路+UCC-UBBARKRBRCYT 1 0截止截止截止截止饱饱和和(2) 逻辑表达式：表达式：Y=A“0”10“1” (1) (1) 电电路路路路“0”“1”AY“ “非非非非” ” 门逻辑门逻辑状状状状态态表表表表逻辑逻辑符号符号1AY下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录AF0.3

34、V3.2V当当VA=0.3V时时: T截止截止 ( Vp = - 1.8V )+2.5VD+12V1.5K 1K 18K -12VP =30T三极管非门 VF=2.5V +0.7V=3.2VD起箝位作用起箝位作用下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录AF0.3V3.2V当当VA=3.2V时时: T 饱和和 ( IB IBs（临界界饱和基极和基极电流）流） )+2.5VD+12V1.5K 1K 18K -12V =30TD截止截止VF = 0.3V三极管非门下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录AF波形波形图图（时时序序图图）三极管非门 0 1 1 0 真真 值值 表

35、表 输入入 输出出 A F下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录其他其他逻辑逻辑符号符号与与或或非非下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例：根据例：根据例：根据例：根据输输输输入波形画出入波形画出入波形画出入波形画出输输输输出波形出波形出波形出波形ABY1有有“0”出出“0”，全全“1”出出“1”有有“1”出出“1”，全全“0”出出“0”&ABY1 1ABY2Y2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1. 1. 与非与非与非与非门电门电路路路路有有“0”出出“1”，全，全“1”出出“0”“ “与与与与” ”门门&ABCY&ABC“ “与非与非与非与非

36、” ”门门00010011101111011001011101011110ABYC“ “与非与非与非与非” ” 门逻辑门逻辑状状状状态态表表表表Y=A B C逻辑逻辑逻辑逻辑表达式：表达式：表达式：表达式： 1Y“ “非非非非” ”门门20.2.3 基本基本逻辑门电路的路的组合合下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2. 2. 或非或非或非或非门电门电路路路路Y1ABC“ “或非或非或非或非” ”门门1Y“ “或或或或” ”门门ABC 1有有“1”出出“0”，全，全“0”出出“1”00010010101011001000011001001110ABYC“ “或非或非或非或非” ”

37、 门逻辑门逻辑状状状状态态表表表表Y=A+B+C逻辑逻辑逻辑逻辑表达式：表达式：表达式：表达式： 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ABC&1&D1Y3. 3. 与或非与或非与或非与或非门电门电路路路路Y=A.B+C.D逻辑逻辑逻辑逻辑表达式：表达式：表达式：表达式： 1&YABCD逻辑逻辑符号符号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录真真值值表：表： A B YA B Y 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0逻辑逻辑符号：符号：异或：异或：表达式：表达式：“ 相异相异为1 1，相同，相同为0 0 ”下一

38、页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录=1ABYC=1CYC注意：注意：要表示要表示下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录真真值值表：表： A B YA B Y 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1P233.P233.例例题20.2.120.2.1略略逻辑逻辑符号：符号：同或：同或：表达式：表达式：“ 相同相同为1 1，相异，相异为0 0 ”Y=AB=AB+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录补充：集成电路的分类 数数字字集集成成电电路路按按其其内内部部有有源源器器件件的的不不同同可可以以分分为为

39、两大两大类类。 一一类为TTL(Transistor Transistor Logic)集集成成电路路，另另一一类为MOS(Metal Oxide Semiconductor)集成集成电路。路。 20.3 TTL门电路路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 TTL电路路工工作作速速度度高高、驱驱动动能能力力强强，但但功功耗耗大大、集集成成度度低低；MOS集集成成电路路集集成成度度高高、功功耗耗低低。超超大大规规模模集集成成电电路路基基本本上上都都是是MOS集集成成电路路，其其缺缺点点是是工作速度略低。工作速度略低。 新新的的BiCMOS器器件件由由双双极极型型晶晶体体管管电路路

40、和和MOS型型集集成成电路路构构成成，能能够充充分分发挥两两种种电路路的的优势， 缺点是制造工缺点是制造工艺复复杂。 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录小小规规模模集成集成电电路路 ( Small Scale Integration :SSI ) 中中规规模模集成集成电电路路 （Medium Scale Integration :MSI ) 大大规规模模集成集成电电路路 （Large Scale Integration :LSI ) 超大超大规规模模集成集成电电路路 （Very Large Scale Integration :VLSI ) 集成电路的规模下一页下一页返回返回

41、上一页上一页退出退出章目录章目录20.3 TTL门电门电路路TTL(Transistor Transistor Logic)( (晶体管晶体管晶体管晶体管晶体管晶体管晶体管晶体管逻辑门电逻辑门电路路路路) ) TTL门电路是双极型集成路是双极型集成电路，与分立元路，与分立元件相比，件相比，具有速度快、可靠性高和微型化具有速度快、可靠性高和微型化等等优优点点，目前分立元件，目前分立元件电电路已被集成路已被集成电电路路替代。下面介替代。下面介绍绍集成集成 “与非与非”门电门电路的工作路的工作原理、特性和参数。原理、特性和参数。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 T5Y R3R5A

42、B CR4R2R1 T3 T4T2+5V T1输输输输入入入入级级级级中中中中间级间级间级间级输输输输出出出出级级级级20.3.1 TTL“与非与非”门电路路1. 1. 电电路路路路E2E3E1B等效等效等效等效电电电电路路路路C多多多多发发发发射极射极射极射极三极管三极管三极管三极管下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录输入入级：由多：由多发射极管射极管T1与与R1组成，成，实现与与运算。运算。等效等效电电路路 b1=A B C c1+5VR1T1b1ABCc1AB+5Vb1R1C下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 T5Y R3R5AB CR4R2R1 T3

43、T4T2+5V T1(1) (1) 输输入全入全入全入全为为高高高高电电平平平平“1”(3.6V)“1”(3.6V)时时2. 2. 工作原理工作原理工作原理工作原理4.3VT T2 2、T T5 5饱饱和和和和导导通通通通钳钳位位2.1VE E结结反偏反偏反偏反偏截止截止截止截止“0”(0.3V) 负载电负载电流流流流（灌（灌（灌（灌电电流）流）流）流）输输入全高入全高“1”,输输出出为为低低“0”1V T4T1倒置倒置 C、E作用作用颠倒倒下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 T5Y R3R5AB CR4R2R1 T3 T4T2+5V T12. 2. 工作原理工作原理工作原理

44、工作原理1VT T2 2、T T5 5截止截止截止截止 负载电负载电流流流流（拉（拉（拉（拉电电流）流）流）流）(2) (2) 输输入端有任一低入端有任一低入端有任一低入端有任一低电电平平平平“0”(0.3V)“0”(0.3V)(0.3V)“1”“0”输输入有低入有低“0”输输出出为为高高“1” 流流过 E结的的电流流为正向正向电流流5VVY 5-0.7-0.7 =3.6V下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录&ABCF输输 入入 T1T2T3T4T5输输 出出状状 态态全部为高电平全部为高电平 倒置倒置 饱和饱和 导通导通 截止截止 饱和饱和 VOL 开门开门 至少一个低电平至

45、少一个低电平 饱和饱和 截止截止 导通导通导通导通 截止截止 VOH 关门关门 TTL 与非门工作原理+5VABCFT2T3T4T1T5下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录有有有有“ “0”0”出出出出“1”“1”全全全全“ “1”1”出出出出“0”“0”“与非与非”逻辑关系关系00010011101111011001011101011110ABYC“ “与非与非与非与非” ” 门逻辑门逻辑状状状状态态表表表表Y=A B C逻辑逻辑逻辑逻辑表达式：表达式：表达式：表达式： Y&ABC“ “与非与非与非与非” ”门门下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录74LS00

46、、74LS20管脚排列示意管脚排列示意图&1211109814133456712&UCC4B 4A 4Y3B 3A3Y1B1A1Y2B2A2Y GND(a)74LS001211109814133456712&UCC2D 3C2B 2A2Y1B1ANC1D1C1Y GND74LS20(b)下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(1) (1) 电压传输电压传输特性：特性：特性：特性：输输输输出出出出电压电压电压电压 U UO O与与与与输输输输入入入入电压电压电压电压 U Ui i的关系。的关系。的关系。的关系。C CD DE E3. TTL“3. TTL“与非与非与非与非” ”门门

47、特性及参数特性及参数特性及参数特性及参数电压传输电压传输电压传输电压传输特性特性特性特性测试电测试电测试电测试电路路路路A AB BO O1 12 23 31 12 23 34 4 U Ui i /V/VU UO O/V/V& &+5V+5VU Ui iU Uo oV VV V下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC100 750 360 3K ABAB段段: : 当当V Vi i0.6v0.6v时，V Vb1b11.3v1.3v，T T2 2和和T T5 5截止，截止，T T4 4导导通，通，输输出出为为高高电电平

48、平V VoHoH=V=VccccV VR2R2V Vd2d2V Vbe4 be4 3.6v3.6v，故，故ABAB段称段称为截止区。截止区。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC100 750 360 3K BCBC段段: : 当当0.7V0.7Vi i1.3v1.3v时，T T2 2管开始管开始导导通并通并处处于于放大状放大状态态，但，但T T5 5管仍截止。所以管仍截止。所以V Vc2c2和和V Vo o随随V Vi i的增的增高而高而线线性地降低，故性地降低，故BCBC段称段称为线性区。性区。下一页下一页返回

49、返回上一页上一页退出退出章目录章目录+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC100 750 360 3K CDCD段段: :当当1.3vV1.3vVi i1.4v1.4v时， V Vb1b1=2.1v=2.1v，使，使T T2 2和和T T5 5管均管均趋趋于于饱饱和和导导通，通，T T4 4 管截止，所以管截止，所以V Vo o急急剧剧下降下降为为低低电电平，平，V Vo o=V=VoLoL=0.3v=0.3v，故称，故称CDCD段段为转折区。折区。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC

50、100 750 360 3K DEDE段段: V: Vi i大于大于1.4v1.4v以后，以后，V Vb1b1被箝位在被箝位在2.1v2.1v，T T2 2和和T T5 5管均管均饱饱和，和，V Vo o=V=Vces5ces5=0.3v,=0.3v,故故DEDE段称段称为饱和区。和区。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录简化的传输特性曲线 UOHUOLUIHUIL1.4UTUO(V)UI(V)1231230阈值电压: UT = 1.4V+5VFR4R2R13k T2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC100 750 360 3K 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目

51、录章目录A AB BC CD DE E(2)TTL“(2)TTL“与非与非与非与非” ”门门的参数的参数的参数的参数电压传输电压传输电压传输电压传输特性特性特性特性典型典型典型典型值值值值3.6V3.6V， 2.4V2.4V为为合格合格合格合格典型典型典型典型值值值值0.3V0.3V， 0.4V0.4V为为合格合格合格合格输输出高出高出高出高电电平平平平电压电压U UOHOH输输出低出低出低出低电电平平平平电压电压U UOLOL输输出高出高出高出高电电平平平平电压电压U UOHOH和和和和输输出低出低出低出低电电平平平平电压电压U UOLOLU UO O/V/VO O1 12 23 31 12

52、 23 34 4 U Ui i /V/V下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 典型典型值 ：输出高出高电平平 UOH = 3.6V 输出低出低电平平 UOL = 0.3V 阈值电压阈值电压 UT = 1.4V1). 输出出电平平2). 输入入电平平 典型典型值 ：输入高入高电平平 UIH = 3.6V (2V以上以上为合格合格) 输入低入低电平平 UIL = 0.3V (0.8以内以内为合格合格)UI UT : 与非与非门开开门 UOL ；UI1CBA下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 5. 3 逻辑函数的化函数的化简 由由由由逻辑逻辑逻辑逻辑状状状状态

53、态态态表直接写出的表直接写出的表直接写出的表直接写出的逻辑逻辑逻辑逻辑式及由此画出式及由此画出式及由此画出式及由此画出的的的的逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图，一般比，一般比，一般比，一般比较较较较复复复复杂杂杂杂；若；若；若；若经过简经过简经过简经过简化，化，化，化，则则则则可可可可使用使用使用使用较较较较少的少的少的少的逻辑门实现逻辑门实现逻辑门实现逻辑门实现同同同同样样样样的的的的逻辑逻辑逻辑逻辑功能。功能。功能。功能。从而从而从而从而可可可可节节节节省器件，降低成本，提高省器件，降低成本，提高省器件，降低成本，提高省器件，降低成本，提高电电电电路工作的可靠路工作的可靠路工作的可靠路工作的可靠性

54、。性。性。性。 利用利用利用利用逻辑逻辑代数代数代数代数变换变换，可用不同的，可用不同的，可用不同的，可用不同的门电门电路路路路实现实现相同的相同的相同的相同的逻辑逻辑功能。功能。功能。功能。化化化化简简简简方法方法方法方法公式法公式法公式法公式法卡卡卡卡诺图诺图诺图诺图法法法法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1. 1. 用用用用 “ “与非与非与非与非” ”门门构成基本构成基本构成基本构成基本门电门电路路路路(2)应用用“与非与非”门构成构成“或或”门电路路(1) 应用用“与非与非”门构成构成“与与”门电路路AY&B&BAY&由由逻辑逻辑代数运算法代数运算法则则：由由逻辑

55、逻辑代数运算法代数运算法则则：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录&YA(3) (3) 应应用用用用“ “与非与非与非与非” ”门门构成构成构成构成“ “非非非非” ”门电门电路路路路(4) (4) 用用用用“ “与非与非与非与非” ”门门构成构成构成构成“ “或非或非或非或非” ”门门YBA&由由逻辑逻辑代数运算法代数运算法则则：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例例1：化化简简2. 2. 应应用用用用逻辑逻辑代数运算法代数运算法代数运算法代数运算法则则化化化化简简（1 1）并）并）并）并项项法法法法例例2：化化简简（2 2）配）配）配）配项项法法法法下一页

56、下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例例3：化化简简（3 3）加）加）加）加项项法法法法（4 4）吸收）吸收）吸收）吸收法法法法吸收吸收吸收吸收例例4：化化简简下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例例5：化化简简吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 3. 3.应应用卡用卡用卡用卡诺图诺图化化化化简简卡卡卡卡诺图诺图诺图诺图: :是与是与是与是与变变变变量的最小量的最小量的最小量的最小项对应项对应项对应项对应的按一定的按一定的按一定的按一定规则规则规则规则排列排列排列排列的方格的方格的方格的

57、方格图图图图，每一小方格填入一个最小，每一小方格填入一个最小，每一小方格填入一个最小，每一小方格填入一个最小项项项项。（1 1）最小）最小）最小）最小项项： 对对对对于于于于n n输输输输入入入入变变变变量有量有量有量有2 2n n n n种种种种组组组组合合合合, , 其相其相其相其相应应的乘的乘的乘的乘积项积项也有也有也有也有2 2n n n n个，个，个，个，则则则则每一个每一个每一个每一个乘乘乘乘积项积项积项积项就称就称就称就称为为为为一个最一个最一个最一个最小小小小项项项项。其特点是每个其特点是每个其特点是每个其特点是每个输输输输入入入入变变变变量均在其中以原量均在其中以原量均在其中

58、以原量均在其中以原变变变变量和量和量和量和反反反反变变变变量形式出量形式出量形式出量形式出现现现现一次，且一次，且一次，且一次，且仅仅仅仅一次。一次。一次。一次。如：三个如：三个如：三个如：三个变变变变量，有量，有量，有量，有8 8种种种种组组合，最小合，最小合，最小合，最小项项就是就是就是就是8 8个，卡个，卡个，卡个，卡诺诺图图也相也相也相也相应应有有有有8 8个小方格。个小方格。个小方格。个小方格。在卡在卡在卡在卡诺图诺图诺图诺图的行和列分的行和列分的行和列分的行和列分别标别标别标别标出出出出变变变变量及其状量及其状量及其状量及其状态态态态。下式中的每一下式中的每一项项都是都是最小最小项

59、项 ：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录逻辑逻辑相相邻邻 逻辑逻辑相相邻项邻项可以合可以合并，消去一个因子并，消去一个因子若两个最小若两个最小项项只有一个只有一个变变量以原、反区量以原、反区别别，称它称它们们逻辑逻辑相相邻邻。 (2)逻辑相邻下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 (3) (3) 卡卡卡卡诺图诺图BA0101二二二二变变变变量量量量BCA0010011110三三三三变变变变量量量量二二二二进进进进制数制数制数制数对对对对应应应应的十的十的十的十进进进进制制制制数数数数编编编编号号号号AB00011110CD00011110四四四四变变变变量量量量

60、任意两任意两任意两任意两个相个相个相个相邻邻邻邻最小最小最小最小项项项项之之之之间间间间只只只只有一个有一个有一个有一个变变变变量改量改量改量改变变变变下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录( 3)( 3)卡卡卡卡诺图诺图（a)a)根据状根据状根据状根据状态态表画出卡表画出卡表画出卡表画出卡诺图诺图如如如如: :ABC00100111101111将将将将输输输输出出出出变变变变量量量量为为为为“ “1”1”的填的填的填的填入入入入对应对应的小方格的小方格的小方格的小方格, ,为为“0”“0”的可不填。的可不填。的可不填。的可不填。 0 0 0 0 A A B B C Y Y0 0

61、 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（b)b)根据根据根据根据逻辑逻辑式画出卡式画出卡式画出卡式画出卡诺图诺图ABC00100111101111将将将将逻辑逻辑逻辑逻辑式中的最小式中的最小式中的最小式中的最小项项项项分分分分别别别别用用用用“ “1”1”填入填入填入填入对应对应的小方的小方的小方的小方格。如果格。如果格。如果格。如果逻辑逻辑式中最小式中最小式中最小式中最小项项不全，可不填。不全，可不填。不全，可不填。不全，可不填。如如如如: :注意：注意：注意：注意：如果如果如果如果逻辑

62、逻辑逻辑逻辑式不是由最小式不是由最小式不是由最小式不是由最小项项项项构成，一般构成，一般构成，一般构成，一般应应应应先化先化先化先化为为为为最小最小最小最小项项项项，或按，或按，或按，或按例例例例20.5.620.5.6方法填写。方法填写。方法填写。方法填写。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ABC0001111001F( A , B , C )= ( 1 , 2 , 4 , 7 ) 1,2,4,7单元取元取1，其，其它取它取0卡诺图的填充另外一法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ABC000111100111100001F( A , B , C )= (

63、1 , 2 , 4 , 7 ) 1,2,4,7单元取元取1，其，其它取它取0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录( 3)( 3)应应用卡用卡用卡用卡诺图诺图化化化化简逻辑简逻辑函函函函数数数数ABC00100111101111例例例例20.5.320.5.3用卡用卡诺图诺图表示并化表示并化简简。解：解：(a)(a)将取将取将取将取值为值为“1”“1”的的的的相相相相邻邻小方格圈成圈小方格圈成圈小方格圈成圈小方格圈成圈; ;步步步步骤骤骤骤1.卡卡诺图2.合并最小合并最小项3.写出最写出最简“与或与或”逻辑式式(b)(b)所圈取所圈取所圈取所圈取值为值为“1”“1”的相的相的相的

64、相邻邻小方格的个数小方格的个数小方格的个数小方格的个数应为应为2 2n n n n，( (n n=0,1,2)=0,1,2)下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ABC00100111101111三个圈最小三个圈最小项项分分别为别为：合并最小合并最小项项写出写出写出写出简简简简化化化化逻辑逻辑逻辑逻辑式式式式卡卡卡卡诺图诺图诺图诺图化化化化简简简简法：保留一个圈内最小法：保留一个圈内最小法：保留一个圈内最小法：保留一个圈内最小项项项项的的的的相同相同相同相同变变变变量，量，量，量，而消去而消去而消去而消去相反相反相反相反变变变变量。量。量。量。下一页下一页返回返回上一页上一页退出

65、退出章目录章目录（2）圈的个数）圈的个数应尽可能的少，每个圈尽可能的少，每个圈应尽可能尽可能的大。每个的大。每个“圈圈”至少要包含一个未被圈至少要包含一个未被圈过的的最小最小项。（3）各个）各个“1”可以重复使用。可以重复使用。（4）所有的）所有的“1”必必须全部圈完。全部圈完。（5）化）化简后的后的逻辑式是各个式是各个“圈圈”的的逻辑和。和。总结：卡诺图化简的规则（1）各合并圈中）各合并圈中“1”的个数必的个数必须是是2N个，个，并并组组成矩形。成矩形。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ABCD0001 11 1000010000000 0011000 00111011AB

66、ABCD0001 11 1000011110AD卡诺图化简法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ABCD0001 11 1000011110ABCD0001 11 1000010000000 0001001 10111011卡诺图化简法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录00ABC100111101111解：解：写出写出写出写出简简简简化化化化逻辑逻辑逻辑逻辑式式式式多余多余多余多余AB00011110CD000111101111相相相相邻邻邻邻例例例例20.5.4(5). 20.5.4(5). 应应应应用卡用卡用卡用卡诺图诺图诺图诺图化化化化简逻辑简逻辑简逻辑

67、简逻辑函数函数函数函数(1)(2)下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录解：解：写出写出写出写出简简简简化化化化逻辑逻辑逻辑逻辑式式式式AB00011110CD000111101例例例例20.5.6. 20.5.6. 应应应应用卡用卡用卡用卡诺图诺图诺图诺图化化化化简逻辑简逻辑简逻辑简逻辑函函函函数数数数111111111 含含含含A A均填均填均填均填“ “1”1”注意：注意：注意：注意：1.1.圈的个数圈的个数圈的个数圈的个数应应最少最少最少最少2.2.每个每个每个每个“ “圈圈圈圈” ”要最大要最大要最大要最大3.3.每个每个每个每个“ “圈圈圈圈” ”至少要包至少要包至少

68、要包至少要包含一个未被圈含一个未被圈含一个未被圈含一个未被圈过过的最的最的最的最小小小小项项。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录补补充例充例1:A BC D0 00 11 11 00 00 11 1 1 0ABDC1直接填入直接填入1公因子公因子:下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录A BC D0 00 11 11 00 00 11 1 1 0ABDC1111公因子公因子:BD 刷刷项项：填公因子填公因子包含的包含的项项下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录A BC D0 00 11 11 00 00 11 1 1 0ABDC1111 1 1 1

69、 11 1 1 1刷刷项项：填公因子填公因子包含的包含的项项下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录A BC D0 00 11 11 00 00 11 1 1 0ABDC1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1F=1的的项全部填完即可，全部填完即可，不填者不填者为为“0”。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录A BC D0 00 11 11 00 00 11 1 1 0ABDC1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1DB下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录补补充例充例2：化：化简简F(A,B,C,D)= m(0,1,2,5,6,7,8,10,

70、11,12,13,15)BA BC D0 00 11 11 00 00 11 1 1 0ACD111111111111下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录BA BC D0 00 11 11 00 00 11 1 1 0ACD111111111111F(A,B,C,D)= m(0,1,2,5,6,7,8,10,11,12,13,15)下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录BA BC D0 00 11 11 00 00 11 1 1 0ACD111111111111F(A,B,C,D)= m(0,1,2,5,6,7,8,10,11,12,13,15)下一页下一页返回返

71、回上一页上一页退出退出章目录章目录B ABCD0 00 11 11 00 00 11 1 1 0ACD111111111111BABCD0 00 11 11 00 00 11 1 1 0ACD111111111111化化简简结结果不唯一果不唯一 !F(A,B,C,D)= m(0,1,2,5,6,7,8,10,11,12,13,15)下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ABCD0001 11 1000011110ABDFABD可以圈可以圈 F = 0 F = 0 的的项项: :应应写成反函数：写成反函数：另外一种卡诺图化简法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录A

72、BC D0 00 11 11 00 00 11 1 1 01 1 1 11 1 1 1 1 1 1 10000例：化例：化简简下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ABC0100 01 11 101 11 111BC填填图图：课 堂 练 习 用公式化用公式化简法得到下式，法得到下式，问是否最是否最简，若不，若不是是请化化简之。之。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ABC0100 01 11 101 11 111划圈：划圈：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ABC0100 01 11 10 1 11 111另一种划圈法：另一种划圈法：下一页下一页

73、返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ABC0100 01 11 101 11 111ABC0100 01 11 1011下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录逻辑逻辑代数：数字代数：数字电电路分析和路分析和设计设计的理的理论论工具。工具。一一、逻辑逻辑函数的表示方法函数的表示方法（五种）：（五种）：应应能相互能相互转换转换 ！真真值值表，表，逻辑逻辑式，卡式，卡诺图诺图，逻辑图逻辑图，波形，波形图图( (没有没有讲) )。小小 结结下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录小小 结结二、二、逻辑逻辑代数的基本定理、代数的基本定理、规则规则：1.1.基本运算法基本运算

74、法则则：结结合律合律、交、交换换律律、 分配律等；分配律等；2.2.几种形式的吸收律；几种形式的吸收律；3.3.定理：定理：德德 摩根定理摩根定理下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录三、三、逻辑逻辑函数的函数的化化简简方法：方法：1.1. 公式法公式法布布尔尔代数；代数；2.2. 图形法形法卡卡诺图诺图(n (n 4) 4) 。小小 结结下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 6 组组合合逻辑电逻辑电路的分析与路的分析与设计设计 组组组组合合合合逻辑电逻辑电逻辑电逻辑电路：路：路：路：任何任何任何任何时时时时刻刻刻刻电电电电路的路的路的路的输输输输出状出状出

75、状出状态态态态只只只只取决于取决于取决于取决于该时该时该时该时刻的刻的刻的刻的输输输输入状入状入状入状态态态态，而与，而与，而与，而与该时该时该时该时刻以前的刻以前的刻以前的刻以前的电电电电路状路状路状路状态态态态无关。无关。无关。无关。组组组组合合合合逻辑电逻辑电逻辑电逻辑电路框路框路框路框图图图图X X1 1X Xn nX X2 2Y Y2 2Y Y1 1Y Yn n. . . . .组组组组合合合合逻辑电逻辑电逻辑电逻辑电路路路路输输输输入入入入输输输输出出出出下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录组组合合电电路路时时序序电电路路功能：功能：输输出只取决于当前的出只取决于当

76、前的输输入入 逻逻辑辑电电路路组组成：成：门电门电路，不存在路，不存在记忆记忆元件元件功能：功能： 输输出取决于出取决于当前的当前的输输入入 原来的状原来的状态态组组成：成：组组合合电电路路记忆记忆元件元件逻辑电路的分类下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录组合逻辑电路的分析与设计任任务务分析：分析：设计设计： 给 定定 逻辑图 得得 到到逻辑功能功能分析分析 给 定定逻辑功能功能 画画 出出 逻辑图设计设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 6. 1 组合合逻辑电路的分析路的分析 (1) (1) 由由由由逻辑图逻辑图写出写出写出写出输输出端的出端的出端的

77、出端的逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式(2) (2) 运用运用运用运用逻辑逻辑代数或卡代数或卡代数或卡代数或卡诺图诺图化化化化简简或或或或变换变换(3) (3) 列列列列逻辑逻辑状状状状态态表表表表(4) (4) 分析分析分析分析逻辑逻辑功能功能功能功能已知已知逻辑电逻辑电路路确定确定逻辑逻辑功能功能分析步分析步骤骤：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例例例例 1 1：分析下分析下分析下分析下图图图图的的的的逻辑逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能 (1) (1) 写出写出写出写出逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式Y = Y2 Y3= A AB B AB.A B.A B.A. .A B

78、BY1AB&YY3Y2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(2) (2) 应应用用用用逻辑逻辑代数化代数化代数化代数化简简Y = A AB B AB. = A AB +B AB.= AB +AB反演律反演律 = A (A+B) +B (A+B).反演律反演律 = A AB +B AB.下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 (3) (3) 列列列列逻辑逻辑状状状状态态表表表表Y= AB +AB=A B逻辑逻辑逻辑逻辑式式式式 (4) (4) 分析分析分析分析逻辑逻辑功能功能功能功能 输输入入入入相同相同相同相同输输输输出出出出为为为为“ “0”0”，输输输输入入入

79、入相异相异相异相异输输输输出出出出为为为为“ “1”1”，称称称称为为为为“ “异或异或异或异或” ”逻辑逻辑逻辑逻辑关系。关系。关系。关系。这这这这种种种种电电电电路称路称路称路称“ “异或异或异或异或” ”门门门门。 =1=1A AB BY Y逻辑逻辑逻辑逻辑符号符号符号符号ABY001 100111001下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(1) (1) 写出写出写出写出逻辑逻辑式式式式例例例例 2 2：分析下分析下分析下分析下图图图图的的的的逻辑逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能A B.Y = AB AB .AB化化化化简简简简AB= AB +AB& & &1 11 1BAY

80、& &下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 (2) (2) 列列列列逻辑逻辑状状状状态态表表表表Y= AB +AB(3) (3) 分析分析分析分析逻辑逻辑功能功能功能功能 输输输输入入入入相同相同相同相同输输输输出出出出为为为为“ “1”,1”,输输输输入相异入相异入相异入相异输输输输出出出出为为为为“ “0”,0”,称称称称为为为为“ “判一致判一致判一致判一致电电电电路路路路” ”(“(“同或同或同或同或门门”)”) , ,可用于判断各可用于判断各可用于判断各可用于判断各输输入端的入端的入端的入端的状状状状态态是否相同。是否相同。是否相同。是否相同。=A B逻辑逻辑逻辑逻辑

81、式式式式 =1ABY逻辑逻辑符号符号=A BABY001 100100111下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例例例例3 3：分析下分析下分析下分析下图图图图的的的的逻辑逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能Y&1BA&C101AA写出写出写出写出逻辑逻辑逻辑逻辑式：式：式：式：=AC +BCY=AC BC 设设：C=1封封锁锁打开打开选选通通A信号信号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录B BY&1BA&C011设设：C=0封封封封锁锁锁锁选选通通B信号信号打开打开打开打开例例例例 3 3：分析下分析下分析下分析下图图图图的的的的逻辑逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能B写出

82、写出写出写出逻辑逻辑逻辑逻辑式：式：式：式：=AC +BCY=AC BC下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录&ABSC11 1、逐、逐级写写逻辑式：式：课 堂 练 习分析下分析下图图的的逻辑逻辑功能：功能：2 2、对逻辑式式进行化行化简：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录输输入入 输输出出A B S C 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1逻辑逻辑式：式：3 3、列真、列真值表：表：半半加加器器逻辑逻辑功能：功能：课 堂 练 习下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 两个一位二两个一位二进进制数相加，只求本位的和及制数相

83、加，只求本位的和及向高位的向高位的进进位，不考位，不考虑虑低位送来的低位送来的进进位。位。 二二进进制加法制加法不同于不同于逻辑逻辑加加 1+ 10本位本位加数加数 S:本位和本位和1C :进进位位半 加 器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 6. 2 组合合逻辑电路的路的设计根据根据逻辑逻辑功能要求功能要求逻辑电逻辑电路路设计设计设计设计 (1) 由由逻辑要求，列出要求，列出逻辑状状态表表 (2) 由由逻辑状状态表写出表写出逻辑表达式表达式 (3) 简化和化和变换逻辑表达式表达式 (4) 画出画出逻辑图设计设计步步骤骤如下：如下：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退

84、出章目录章目录 例例例例1 1：设计设计设计设计一个三人一个三人一个三人一个三人(A(A、B B、C)C)表决表决表决表决电电路。每人有路。每人有路。每人有路。每人有一按一按一按一按键键，如果，如果，如果，如果赞赞同，按同，按同，按同，按键键，表示，表示，表示，表示“1”“1”；如不；如不；如不；如不赞赞同，同，同，同，不按不按不按不按键键，表示，表示，表示，表示 “0” “0”。表决。表决。表决。表决结结果用指示灯表示，多数果用指示灯表示，多数果用指示灯表示，多数果用指示灯表示，多数赞赞同，灯亮同，灯亮同，灯亮同，灯亮为为“1”“1”，反之灯不亮，反之灯不亮，反之灯不亮，反之灯不亮为为“0”

85、“0”。 (1) 1) 列列列列逻辑逻辑状状状状态态表表表表 (2) (2) 写出写出写出写出逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式取取取取 Y Y=“1”( =“1”( 或或或或Y Y=“0” ) =“0” ) 列列列列逻辑逻辑式式式式取取取取 Y Y = “1” = “1”对应对应对应对应于于于于Y Y=1=1，若若若若输输输输入入入入变变变变量量量量为为为为“ “1”1”，则则则则取取取取输输输输入入入入变变变变量本身量本身量本身量本身( (如如如如 A A ) )；若若若若输输输输入入入入变变变变量量量量为为为为“ “0”0”则则则则取其反取其反取其反取其反变变变变量量量量( (如如如如 A

86、 A ) )。 0 0 0 0 A A B B C Y Y0 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(3) (3) 用用用用“ “与非与非与非与非” ”门门构成构成构成构成逻辑电逻辑电路路路路在一种在一种在一种在一种组组组组合中，各合中，各合中，各合中，各输输输输入入入入变变变变量之量之量之量之间间间间是是是是“ “与与与与” ”关系关系关系关系各各各各组组组组合之合之合之合之间间间间是是是是“ “或或或或” ”关系关系关系关系 0 0 0 0 A A B B C Y Y0 0 1 00

87、 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1ABC00011110011111下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录三人表决三人表决三人表决三人表决电电电电路路路路& & ABCY&ABCC下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例例例例2 2：设计设计设计设计一个三一个三一个三一个三变变变变量奇偶量奇偶量奇偶量奇偶检验检验检验检验器。器。器。器。 要求要求要求要求: : 当当当当输输入入入入变变量量量量A A、B B、C C中有奇数个同中有奇数个同中有奇数个同中有奇数个同时为时为时为时为“ “1”1”时时，输输出出出出为为“1”

88、“1”，否，否，否，否则为则为 “0” “0”。用。用。用。用“ “与非与非与非与非” ”门门实现实现。 (1) 1) 列列列列逻辑逻辑状状状状态态表表表表 (2) (2) 写出写出写出写出逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式 0 0 0 0 A A B B C C Y Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1(3) (3) 用用用用“ “与非与非与非与非” ”门门构成构成构成构成逻辑电逻辑电路路路路A ABCBC00001 10 00101111110101 11 11 11 1解：解：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目

89、录 (4) (4) 逻辑图逻辑图YCBA01100111110&1010下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例例例例 3:3: 某工厂有某工厂有某工厂有某工厂有A A、B B、C C三个三个三个三个车间车间车间车间和一个自和一个自和一个自和一个自备电备电备电备电站，站内有两台站，站内有两台站，站内有两台站，站内有两台发电发电发电发电机机机机G G1 1和和和和G G2 2。G G1 1的容量是的容量是的容量是的容量是G G2 2的的的的两倍。如果一个两倍。如果一个两倍。如果一个两倍。如果一个车间车间车间车间开工，只需开工，只需开工，只需开工，只需G G2 2运行即可运行即可运行

90、即可运行即可满满满满足足足足要求；如果两个要求；如果两个要求；如果两个要求；如果两个车间车间车间车间开工，只需开工，只需开工，只需开工，只需G G1 1运行，如果三运行，如果三运行，如果三运行，如果三个个个个车间车间车间车间同同同同时时时时开工，开工，开工，开工，则则则则G G1 1和和和和 G G2 2均需运行。均需运行。均需运行。均需运行。试试试试画出控画出控画出控画出控制制制制G G1 1和和和和 G G2 2运行的运行的运行的运行的逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图。 设设设设：A A、B B、C C分分分分别别别别表示三个表示三个表示三个表示三个车间车间车间车间的开工状的开工状的开工状的开工状

91、态态态态： 开工开工为为“1”，不开工，不开工为“0”； G1和和 G2运行运行为为“1”，不运行，不运行为“0”。(1) (1) 根据根据根据根据逻辑逻辑要求列状要求列状要求列状要求列状态态表表表表 首先假首先假首先假首先假设逻辑变设逻辑变设逻辑变设逻辑变量、量、量、量、逻辑逻辑逻辑逻辑函数取函数取函数取函数取“ “0”0”、“1”“1”的的的的含含含含义义义义。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 逻辑逻辑要求：如果一个要求：如果一个要求：如果一个要求：如果一个车车间间开工，只需开工，只需开工，只需开工，只需G G2 2运行即可运行即可运行即可运行即可满满满满足要求；如果两

92、个足要求；如果两个足要求；如果两个足要求；如果两个车间车间车间车间开工，只需开工，只需开工，只需开工，只需G G1 1运行，如果运行，如果运行，如果运行，如果三个三个三个三个车间车间车间车间同同同同时时时时开工，开工，开工，开工，则则则则G G1 1和和和和 G G2 2均需运行。均需运行。均需运行。均需运行。开工开工开工开工“1”不开工不开工不开工不开工“0”运行运行运行运行“1”不运行不运行不运行不运行“0”(1) (1) 根据根据根据根据逻辑逻辑要求列状要求列状要求列状要求列状态态表表表表0111 0 0 1 0 100011 0 11 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0

93、0 1 1 01 1 10 0 0A B C G1 G2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(2) (2) 由状由状由状由状态态表写出表写出表写出表写出逻辑逻辑式式式式ABC00100111101111或由卡或由卡或由卡或由卡图诺图诺图诺图诺可得相同可得相同可得相同可得相同结结结结果果果果 (3) (3) 化化化化简逻辑简逻辑式可得：式可得：式可得：式可得：1 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 01 1 10 0 00111 0 0 1 0A B C G1 G2 100011 0 1下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(4) (4)

94、用用用用“ “与非与非与非与非” ”门门构成构成构成构成逻辑电逻辑电路路路路 由由由由逻辑逻辑逻辑逻辑表达式画出表达式画出表达式画出表达式画出卡卡卡卡诺图诺图诺图诺图，由卡，由卡，由卡，由卡图诺图诺图诺图诺可可可可知，知，知，知，该该该该函数不可化函数不可化函数不可化函数不可化简简简简。ABC00100111101111下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(5)画出画出画出画出逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图P264P264A BCA BC&G1 1G2 2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 【例例4 4】试试用用2 2输入与非入与非门和反相器和反相器设计一个一个3

95、3输入、入、3 3输出的信号排出的信号排队电路。它的功能是：路。它的功能是： 当当输入入I I0为为0 0且且I I1为为1 1时时，无，无论论I I2为为何何值值，输输出出L L1为为1 1，L L0、L L2均均为为0 0 ； 当当输入入I I0为为1 1时时，无，无论论I I1、I I2为为何何值值，输输出出L L0为为1 1，L L1、L L2均均为为0 0 ； 当当输入入I I0、I I1均均为为0 0且且I I2为为1 1时时，输输出出L L2为为1 1，L L0、L L1均均为为0 0 ； 当当输入入I I0、I I1 、I I2均均为为0 0时，输出也均出也均为0 0 。下一页

96、下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录输输 入入输输 出出I0 I1 I2 L0 L1 L20 0 0 0 0 01 1 0 00 1 0 1 00 0 1 0 0 1【解解】（1 1）根据）根据题意列出真意列出真值表：表：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录L0 = I0L1 = I0 I1L2 = I0 I1 I2输输 入入输输 出出I0 I1 I2 L0 L1 L20 0 0 0 0 01 1 0 00 1 0 1 00 0 1 0 0 1（2 2）根据真）根据真值表写出表写出逻辑表达式：表达式：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录L0 = I0L

97、1 = I0 I1L2 = I0 I1 I2（3 3）根据要求）根据要求变换为2 2输入与非形式：入与非形式：L0 = I0L1 = I0 I1L2 = I0 I1 I2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录11&1&1&1I0I1I2L0L1L2（4 4）画出）画出逻辑电路路图：L2 = I0 I1 I2L1 = I0 I1L0 = I0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 【例例5 5】试设计试设计一个在楼上、楼下均能开关路灯一个在楼上、楼下均能开关路灯的控制的控制逻辑电逻辑电路，要求全用与非路，要求全用与非门实现门实现。 设楼上开关楼上开关为A A 、楼下开

98、关、楼下开关为B B，路，路灯灯为Y Y。并。并设A A、B B闭合合时为1 1，断开，断开时为0 0；灯亮；灯亮时为1 1，灯，灯灭时为0 0。【解解】（1 1）列真）列真值表：表：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（2 2）写表达式：）写表达式：（3 3）画）画逻辑图：P259P259注意：注意：最最简单简单的的逻辑逻辑式式在用集成器件在用集成器件实现时实现时，电电路路结结构不一定是最构不一定是最简简单单的！的！下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 当当A=1、B=C=0时，红绿灯亮；灯亮； 当当B=1、A=C=0时，绿蓝灯亮；灯亮； 当当C=1、A=B=

99、0时，红蓝灯亮；灯亮； 当当A = B = C = 0时，三个灯全亮；，三个灯全亮； A、B、C其它情况，三个灯全其它情况，三个灯全灭。课 堂 练 习 试设计一个三一个三输入三入三输出的出的逻辑电路，并路，并全用与非全用与非门实现。逻辑功能如下：功能如下：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录逻逻辑辑电电路路 ABC红红绿绿蓝蓝下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 输 入入 输输 出出 A B C R G G Y Y0 0 0 1 1 11 0 0 1 1 00 1 0 0 1 10 0 1 1 0 11 1 1 0 0 00 1 1 0 0 01 0 1 0 0

100、 01 1 0 0 0 01 1、由、由给定的定的逻辑功能，列出真功能，列出真值表。表。假假设设：灯灯灭为灭为“0 0”灯亮灯亮为为“1 1”下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 输输 入入 输输 出出 A B C R G G Y Y0 0 0 1 1 11 0 0 1 1 00 1 0 0 1 10 0 1 1 0 11 1 1 0 0 00 1 1 0 0 01 0 1 0 0 01 1 0 0 0 011100000ABC0100 01 11 10R2 2、由真、由真值表填卡表填卡诺图, ,并化并化为最最简与或式与或式: :下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章

101、目录 输输 入入 输输 出出 A B C R G G Y Y0 0 0 1 1 11 0 0 1 1 00 1 0 0 1 10 0 1 1 0 11 1 1 0 0 00 1 1 0 0 01 0 1 0 0 01 1 0 0 0 0ABC0100 01 11 1011010000G下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 输输 入入 输输 出出 A B C R G G Y Y0 0 0 1 1 11 0 0 1 1 00 1 0 0 1 10 0 1 1 0 11 1 1 0 0 00 1 1 0 0 01 0 1 0 0 01 1 0 0 0 0ABC0100 01 11 1

102、010110000Y下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 输输 入入 输输 出出 A B C R G G Y Y0 0 0 1 1 11 0 0 1 1 00 1 0 0 1 10 0 1 1 0 11 1 1 0 0 00 1 1 0 0 01 0 1 0 0 01 1 0 0 0 0最最简简与或式与或式下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3 3、用与非、用与非门实现: :最最简简与或式与或式与非与非式与非与非式下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录&GY&RA B C111下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 7 加法器加

103、法器20. 7 .1 二二进制制 十十十十进进进进制：制：制：制：0909十个数十个数十个数十个数码码，“ “逢十逢十逢十逢十进进一一一一” ”。 在数字在数字在数字在数字电电路中，常用的路中，常用的路中，常用的路中，常用的组组合合合合电电路有加法器、路有加法器、路有加法器、路有加法器、编码编码器、器、器、器、译码译码器、数据分配器和多路器、数据分配器和多路器、数据分配器和多路器、数据分配器和多路选择选择器等。器等。器等。器等。下面几下面几下面几下面几节节分分分分别别介介介介绍这绍这几种典型几种典型几种典型几种典型组组合合合合逻辑电逻辑电路的路的路的路的基本基本基本基本结结构、工作原理和使用方

104、法。构、工作原理和使用方法。构、工作原理和使用方法。构、工作原理和使用方法。 在数字在数字在数字在数字电电路中，路中，路中，路中，为为了把了把了把了把电电路的两个状路的两个状路的两个状路的两个状态态 ( (“1”“1”态态和和和和“0”“0”态态) )与数与数与数与数码对应码对应起来，采用起来，采用起来，采用起来，采用二二二二进进进进制制制制。二二二二进进进进制：制：制：制：0 0，1 1两个数两个数两个数两个数码码，“ “逢二逢二逢二逢二进进一一一一” ”。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录加法器加法器加法器加法器: : 实现实现二二二二进进制加法运算的制加法运算的制加法运

105、算的制加法运算的电电路路路路进进进进位位位位如：如：如：如：0 0 0 0 11+10101010不考不考虑虑低位低位来的来的进进位位半加器半加器实现实现要考要考要考要考虑虑虑虑低位低位低位低位来的来的来的来的进进进进位位位位全加器全加器实现实现下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 7. 1 半加器半加器 半加：半加：半加：半加：实现实现实现实现两个一位二两个一位二两个一位二两个一位二进进进进制数相加，不考制数相加，不考制数相加，不考制数相加，不考虑虑虑虑来来来来自低位的自低位的自低位的自低位的进进进进位。位。位。位。A AB B两个两个两个两个输输输输入入入入表示两个同

106、位相加的数表示两个同位相加的数表示两个同位相加的数表示两个同位相加的数两个两个两个两个输输输输出出出出S SC C表示半加和表示半加和表示半加和表示半加和表示向高位的表示向高位的表示向高位的表示向高位的进进进进位位位位逻辑逻辑逻辑逻辑符号：符号：符号：符号：半加器：半加器：半加器：半加器：COCOA AB BS SC C 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录半加器半加器半加器半加器逻辑逻辑逻辑逻辑状状状状态态态态表表表表逻辑逻辑逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图& &=1=1ABSCA B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1下一

107、页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 7. 2 全加器全加器输输入入A Ai i表示两个同位相加的数表示两个同位相加的数表示两个同位相加的数表示两个同位相加的数B Bi iC Ci i-1表示低位来的表示低位来的进进位位输输输输出出出出表示本位和表示本位和表示本位和表示本位和表示向高位的表示向高位的表示向高位的表示向高位的进进进进位位位位C Ci iS Si i 全加：全加：全加：全加：实现实现两个一位二两个一位二两个一位二两个一位二进进制数相加，且考制数相加，且考制数相加，且考制数相加，且考虑虑来来来来自低位的自低位的自低位的自低位的进进位。位。位。位。逻辑逻辑逻辑逻辑符号

108、：符号：符号：符号： 全加器：全加器：全加器：全加器：AiBiCi-1SiCiCOCO CICI下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(1) (1) 列列列列逻辑逻辑状状状状态态表表表表(2) (2) 写出写出写出写出逻辑逻辑式式式式A Ai i B Bi i C Ci-1i-1 S Si i C Ci i 0 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 1 11 0 0 1 1 01 0 1 0 1 11 1 0 0 1 11 1 1 1 1下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图（P267P267为标为标准）准）准）准）&=11A Ai

109、 iCiSiC Ci-1i-1B Bi i&AiBiCi-1SiCiCOCO CICI逻辑逻辑逻辑逻辑符号符号符号符号全加器演示全加器演示全加器演示全加器演示下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录逻辑逻辑式另外一种表达：式另外一种表达：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录逻辑图逻辑图：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 应用例用例题20.7.1P267：串行串行进进位位A Ai i B Bi i C Ci-1i-1 S Si i C Ci i 0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 1 11 0 0 1 1 01 0

110、 1 0 1 11 1 0 0 1 11 1 1 1 1AiBiCi-1SiCiCOCO CICI下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 8 编码器器 把二把二把二把二进进进进制制制制码码码码按一定按一定按一定按一定规规规规律律律律编编编编排，使每排，使每排，使每排，使每组组组组代代代代码码码码具具具具有一特定的含有一特定的含有一特定的含有一特定的含义义义义，称称称称为编码为编码为编码为编码。具有具有具有具有编码编码编码编码功能的功能的功能的功能的逻辑电逻辑电逻辑电逻辑电路称路称路称路称为编码为编码为编码为编码器。器。器。

111、器。 n 位二位二进进制代制代码码有有 2n 种种组组合，可以表示合，可以表示 2n 个个信息。信息。 要表示要表示要表示要表示N N个信息所需的二个信息所需的二个信息所需的二个信息所需的二进进进进制代制代制代制代码应满码应满码应满码应满足足足足 2n N20. 8. 1 二二进制制编码器器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录将将将将输输输输入信号入信号入信号入信号编编编编成二成二成二成二进进进进制代制代制代制代码码码码的的的的电电电电路称路称路称路称二二二二进进进进制代制代制代制代码码码码器器器器。2 2n n个个个个n n位位位位编码编码器器高高高高低低低低电电电电平平平平

112、信信信信号号号号二二二二进进进进制制制制代代代代码码码码下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录设设八个八个输输入端入端为为I1 I8，八种状，八种状态态，与之，与之对对应应的的输输出出设为设为Y1、Y2、Y3，共三位二，共三位二进进制制码码。设计编码设计编码器的器的过过程与程与设计设计一般的一般的组组合合逻辑逻辑电电路相同，首先要列出状路相同，首先要列出状态态表，然后写出表，然后写出逻逻辑辑表达式并表达式并进进行化行化简简，最后画出，最后画出逻辑图逻辑图。8 线3 线 编 码 器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(1) (1) 分析要求：分析要求：分析要求：分析

113、要求： 输输输输入有入有入有入有8 8个信号，个信号，个信号，个信号，即即即即 N=8N=8，根据，根据，根据，根据 2 2n n N N 的关系，的关系，的关系，的关系，即即即即 n n=3=3，即，即，即，即输输出出出出为为三位二三位二三位二三位二进进制代制代制代制代码码。8 8线线3 3线编码线编码器器器器例：例：例：例：设计设计设计设计一个一个一个一个编码编码编码编码器，器，器，器，满满满满足以下要求：足以下要求：足以下要求：足以下要求：(1) (1) 将将将将 I I0 0、I I1 1、I I7 7 8 8个信号个信号个信号个信号编编成二成二成二成二进进制代制代制代制代码码。(2)

114、 (2) 编码编码器每次只能器每次只能器每次只能器每次只能对对一个信号一个信号一个信号一个信号进进行行行行编码编码，不，不，不，不 允允允允许许两个或两个以上的信号同两个或两个以上的信号同两个或两个以上的信号同两个或两个以上的信号同时时有效。有效。有效。有效。(3)(3) 设输设输设输设输入信号高入信号高入信号高入信号高电电电电平有效。平有效。平有效。平有效。解：解：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录0 0 10 1 11 0 10 0 00 1 01 0 01 1 01 1 1I0I1I2I3I4 4I5I6I7 7 (2) (2) 列列列列编码编码表：表：表：表：输输入入

115、输输 出出Y2(A) Y1 (B) Y0 (C) 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录状状态态表的另一种表达表的另一种表达下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 (3) (3) 写出写出写出写出逻辑逻辑式并式并式并式并转换转换成成成成“ “与非与非与非与非” ”式式式式Y2 = I4 + I5 + I6 +I7 = I4 I5 I6 I7.= I4+ I5+ I6+ I7Y1 = I2+I3+I6+I7 = I2 I3 I6 I7. .= I2 + I3 + I6+ I7Y0 = I1+ I3+ I5+ I7 = I1 I3 I5 I7.= I1 + I3+ I5

116、 + I7下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 (4) (4) 画出画出画出画出逻辑图逻辑图10000000111I7I6I5I4I3I1I2& & & &1 11 11 11 11 11 11 1Y2Y1Y0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录将十将十将十将十进进进进制数制数制数制数 09 09 编编成二成二成二成二进进制代制代制代制代码码的的的的电电路路路路20. 8. 2 二二 十十进制制编码器器表示十表示十进进制数制数4 4位位位位10个个编码编码器器高高高高低低低低电电电电平平平平信信信信号号号号二二二二进进进进制制制制代代代代码码码码下一页下一页返回

117、返回上一页上一页退出退出章目录章目录 列列编码编码表：表：四位二四位二四位二四位二进进进进制代制代制代制代码码码码可以表示十六种可以表示十六种可以表示十六种可以表示十六种不同的状不同的状不同的状不同的状态态态态，其，其，其，其中任何十种状中任何十种状中任何十种状中任何十种状态态态态都可以表示都可以表示都可以表示都可以表示0909十个数十个数十个数十个数码码，最常，最常，最常，最常用的是用的是用的是用的是84218421码码。8421BCD8421BCD码编码码编码表表表表0 00 00 0输输输输 出出出出输输输输 入入入入Y Y1 1Y Y2 2Y Y0 00 0 ( (I I0 0) )1

118、 1 ( (I I1 1) )2 2 ( (I I2 2) )3 3 ( (I I3 3) )4 4 ( (I I4 4) )5 5 ( (I I5 5) )6 6 ( (I I6 6) )7 7 ( (I I7 7) )8 8 ( (I I8 8) )9 9 ( (I I9 9) )Y Y3 30001110100001111000110110 000 00000000111下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 写出写出写出写出逻辑逻辑式并化成式并化成式并化成式并化成 “ “与非与非与非与非” ”门门下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录十十键键8421码编码码

119、编码器的器的逻辑图逻辑图+5V&Y3&Y2&Y1&Y0I0I1I2I3I4I5I6I7I8I91K 10S001S12S23S34S45S56S67S78S89S90 00 01 11 10 00 0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1290+ER 10&0100（低）（低）（高）（高）电电路路图图下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1290+ER 10&（低）（低）（高）（高）电电路路图图1110下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 当有当有当有当有两个或两个以上两个或两个以上两个或两个以上两个或两个以上的信号同的信号同的信号同的信号同时输时

120、输时输时输入入入入编码电编码电编码电编码电路，路，路，路，电电电电路只能路只能路只能路只能对对对对其中一个其中一个其中一个其中一个优优优优先先先先级别级别级别级别高的信号高的信号高的信号高的信号进进进进行行行行编码编码编码编码。 即允即允即允即允许许几个信号同几个信号同几个信号同几个信号同时时有效，但有效，但有效，但有效，但电电路只路只路只路只对对其中其中其中其中优优先先先先级别级别高的信号高的信号高的信号高的信号进进行行行行编码编码，而，而，而，而对对其它其它其它其它优优先先先先级别级别低的信号不予理睬。低的信号不予理睬。低的信号不予理睬。低的信号不予理睬。20. 8. 3 优先先编码器器

121、普通普通编码器器虽然然简单，但当同，但当同时有两个以上开关有两个以上开关按下按下时，输出将是混乱的。出将是混乱的。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 常用的集成常用的集成电电路路优优先先编码编码器有器有7414774147和和7414874148。重点重点应应掌握掌握对对功能表的理解与运用功能表的理解与运用。1 1 、会、会认引脚（数据端、控制端、引脚（数据端、控制端、电源端）源端）2 2 、看懂功能表、看懂功能表3 3 、会正确使用控制端、会正确使用控制端注意：注意：对对集成集成电电路路组组件的要求：件的要求：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录74LS74

122、LS4147 4147 编码编码器功能表器功能表器功能表器功能表I I9 9Y Y0 0I I8 8I I7 7I I6 6I I5 5I I4 4I I3 3I I2 2I I1 1Y Y1 1Y Y2 2Y Y3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1输输 入入入入 ( (低低低低电电平有效平有效平有效平有效) )输输输输 出出出出( (84218421反反反反码码) )0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 01 1 1

123、1 1 1 0 0 1 0 0 11 0 0 11 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 01 0 1 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 01 1 0 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例例: : 74LS147集成集成优优先先编码编码器器(10线-4线)74

124、LS14774LS147引脚引脚引脚引脚图图图图低低低低电电电电平平平平有效有效有效有效16 15 14 13 12 11 10 91 2 3 4 5 6 7 8 74LS4147下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20.9 译码器和数字器和数字显示示 译码译码是是是是编码编码的反的反的反的反过过程，它是将代程，它是将代程，它是将代程，它是将代码码的的的的组组合合合合译译成一成一成一成一个特定的个特定的个特定的个特定的输输出信号。出信号。出信号。出信号。20. 9. 1 二二进制制译码器器8 8个个个个3 3位位位位译码译码译码译码器器器器二二二二进进进进制制制制代代代代码码码

125、码高高高高低低低低电电电电平平平平信信信信号号号号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录译码译码是是编码编码的逆的逆过过程，即将某二程，即将某二进进制制码码翻翻译译成成电电路的某种状路的某种状态态。.二二进进制制译码译码器器X0X1Xn-1Y0Y1Y2n-1使能端使能端 S（EI）3线8线译码器器2线4线下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录74LS139139译码器器功能表功能表功能表功能表 输输 入入 输 出出SA0A1Y0110000011001101110 Y1Y2Y3111011101110111 74LS139型型译码器器双双2线4线译码器器双双双双 2

126、/4 2/4 线译码线译码器器器器A A0 0、A A1 1是是是是输输输输入端入端入端入端Y Y0 0 Y Y3 3是是是是输输输输出端出端出端出端 S S 是使能端是使能端是使能端是使能端S = 0时译码器工作器工作输输出低出低电电平有效平有效下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 74LS139型型译码器器(a) 外引外引线排列排列图；(b) 逻辑图(a)GND1Y31Y21Y11Y01A11A01S876543212Y22Y32Y11Y02A12A02S+UCC10916151413121174LS139(b)11111&Y0&Y1&Y2&Y3SA0A1双双双双 2/4

127、2/4 线译码线译码器器器器A A0 0、A A1 1是是是是输输输输入端入端入端入端Y Y0 0 Y Y3 3是是是是输输输输出端出端出端出端 S S 是使能端是使能端是使能端是使能端下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录状状状状 态态态态 表表表表 例：例：例：例：三位二三位二三位二三位二进进进进制制制制译码译码译码译码器（器（器（器（输输输输出高出高出高出高电电电电平有效）平有效）平有效）平有效）输输 入入A B CY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 0 0 1 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 1 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 1 0 0

128、 0 0 00 1 1 0 0 0 1 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 1 0 0 01 0 1 0 0 0 0 0 1 0 01 1 0 0 0 0 0 0 0 1 01 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1输输 出出74LS13874LS138型型型型3-83-8线译码线译码器器器器输输出低出低出低出低电电平有效，功能表与上平有效，功能表与上平有效，功能表与上平有效，功能表与上图图相反相反相反相反下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录写出写出写出写出逻辑逻辑逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式Y0=A B CY1=A B CY2=A B CY3=A B CY7=A B

129、 CY4=A BCY6=A B CY5=A B C下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图CBA111&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70 1 11 0 010000000AABBCCY3=A B CY5=A B C分析分析下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例：例：例：例：利用利用利用利用译码译码译码译码器分器分器分器分时时时时将采将采将采将采样样样样数据送入数据送入数据送入数据送入计计计计算机算机算机算机总总总总线线线线2-4线译码线译码器器ABCD三三三三态门态门态门态门三三三三态门态门态门态门三三三三态门态门态门态门三三三三态门态门态

130、门态门译码译码译码译码器工作器工作器工作器工作下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录A1A0111110000111001101101011010111110先看看先看看2 2线4 4线译码器状器状态表表“”表示低表示低电平有效。平有效。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录总总总总线线线线 2-4线译码线译码器器ABCD三三三三态门态门态门态门三三三三态门态门态门态门三三三三态门态门态门态门三三三三态门态门态门态门译码译码译码译码器工作器工作器工作器工作工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：( ( ( (以以以以A A0 0A A1 1= 00= 00为为为为例

131、例例例) ) ) )000 0脱离脱离总线总线数数据据全全全全为为为为“ “1”1”下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录全加器全加器全加器全加器逻辑逻辑逻辑逻辑状状状状态态态态表表表表A Ai i B Bi i C Ci-1i-1 S Si i C Ci i 0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 1 11 0 0 1 1 01 0 1 0 1 11 1 0 0 1 11 1 1 1 1 译码器的应用例：用例：用译码译码器及与非器及与非门设计门设计一位二一位二进进制全加器。制全加器。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录状状状状 态态

132、态态 表表表表 三位二三位二三位二三位二进进进进制制制制译码译码译码译码器（器（器（器（输输输输出低出低出低出低电电电电平有效）平有效）平有效）平有效）输输 入入A B C0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 10 0 1 1 0 1 1 1 1 1 10 1 0 1 1 0 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 0 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 0 1 1 11 0 1 1 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0输输 出出下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录无无须须化化简简！下一页下一页

133、返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录图图示示为为用用译码译码器器设计设计一位二一位二进进制全加器。制全加器。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 9. 2 二二- -十十进制制显示示译码器器 在数字在数字在数字在数字电电电电路中，常常需要路中，常常需要路中，常常需要路中，常常需要把运算把运算把运算把运算结结结结果用十果用十果用十果用十进进进进制制制制 数数数数显显显显示出来，示出来，示出来，示出来，这这这这就要用就要用就要用就要用显显显显示示示示译码译码译码译码器器器器。二二 十十进制制代代码译译译译码码码码器器器器驱驱驱驱动动动动器器器器显显显显示示示示器器器器下一

134、页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录gfedcba 1. 1. 半半半半导导体数体数体数体数码码管管管管 由七段由七段发发光二极管构成光二极管构成例：例： 共阴极接法共阴极接法a b c d e f g 0 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 1低低电电平平时时发发光光高高电电平平时时发发光光共阳极接法共阳极接法abcgdef+ +dgfecbagfedcba共阴极接法共阴极接法abcdefg下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 2. 2. 七段七段七段七段译码显译码显示器示器示器示器Q3 Q2Q1Q0agfedcb译译码码器器二二 十十进制制代代码( (

135、 ( (共阴极共阴极共阴极共阴极) ) ) )100101111117个个4位位下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录七段七段七段七段显显显显示示示示译码译码译码译码器状器状器状器状态态态态表表表表gfedcbaQ3 Q2 Q1 Q0a b c d e f g 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 00 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 10 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 20 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 30 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 40 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 50 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 60

136、 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 71 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 81 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 9输输输输 入入入入输输输输 出出出出显显显显示示示示数数数数码码码码下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录BS204A0A1A2A3 74LS247+5V来来自自计计数数器器七段七段译码译码器和数器和数码码管的管的连连接接图图5107abcdefgRBI BI LTA11A22LT3BI4RBI5A36A07GND8911101213141516+UCC 74LS247型型译码器的外引器的外引线线排列排列图图abcdefg74LS247下一页下一

137、页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 10 数据分配器和数据数据分配器和数据选择器器 在数字在数字在数字在数字电电路中，当需要路中，当需要路中，当需要路中，当需要进进行行行行远远距离多路数字距离多路数字距离多路数字距离多路数字传输时传输时，为为了减少了减少了减少了减少传输线传输线的数目，的数目，的数目，的数目，发发送端常通送端常通送端常通送端常通过过一条公共一条公共一条公共一条公共传输线传输线，用，用，用，用多路多路多路多路选择选择选择选择器器器器分分分分时发时发时发时发送数据到送数据到送数据到送数据到接收端，接收端利用接收端，接收端利用接收端，接收端利用接收端，接收端利用多路分配

138、器多路分配器多路分配器多路分配器分分分分时时时时将数据分配将数据分配将数据分配将数据分配给给给给各路接收端，其原理如各路接收端，其原理如各路接收端，其原理如各路接收端，其原理如图图图图所示。所示。所示。所示。使能端使能端使能端使能端多路多路多路多路选择选择选择选择器器器器多路分配器多路分配器多路分配器多路分配器数据数据数据数据选选选选择择择择控制控制控制控制数据分数据分数据分数据分配控制配控制配控制配控制发发发发送送送送端端端端接接接接收收收收端端端端IYD0D1D2D3SA1A0传输线传输线传输线传输线A0A1D0D1D2D3S下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 10

139、. 1 数据分配器数据分配器将一个数据将一个数据将一个数据将一个数据分分分分时时时时分送到多个分送到多个分送到多个分送到多个输输输输出端出端出端出端输输输输出。出。出。出。数数数数据据据据输输输输入入入入控制信号控制信号控制信号控制信号使能端使能端使能端使能端D DY Y0 0Y Y1 1Y Y2 2Y Y3 3S SA A1 1A A0 0数据数据数据数据输输输输出端出端出端出端确定芯片是否工作确定芯片是否工作确定芯片是否工作确定芯片是否工作确定将信确定将信确定将信确定将信号送到哪号送到哪号送到哪号送到哪个个个个输输输输出端出端出端出端下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录数据

140、分配器的功能表数据分配器的功能表数据分配器的功能表数据分配器的功能表Y Y3 3 Y Y2 2 Y Y1 1 Y Y0 0使能使能使能使能控控控控 制制制制输输输输 出出出出S SA A0 0A A1 11 10 00 00 00 00 00 01 11 10 00 01 11 10 0D D0 00 00 0 0 00 0D D0 00 00 00 00 0D D0 00 00 00 00 0D D下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录&A1A0输输入入控制端控制端输输出出作作为为2-4线译码器：器：2-4线译码器74LS139数据分配器数据分配器数据分配器数据分配器由由由由译

141、码译码译码译码器器器器改接而成，不改接而成，不改接而成，不改接而成，不单单单单独生独生独生独生产产产产下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录74LS139139译码器器功能表功能表功能表功能表 输输 入入 输 出出SA0A1Y0110000011001101110 Y1Y2Y3111011101110111 74LS139型型译码器器双双双双 2/4 2/4 线译码线译码器器器器A A0 0、A A1 1是是是是输输输输入端入端入端入端Y Y0 0 Y Y3 3是是是是输输输输出端出端出端出端 S S 是使能端是使能端是使能端是使能端S = 0时译码器工作器工作输输出低出低电电平

142、有效平有效下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录&A1A0地址地址输输入端入端输输出出作作为为4路数据分配器：路数据分配器：2-4线译码器74LS139下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 10. 2 数据数据选择器器从从多路多路数据中数据中选择选择其中所需要的其中所需要的一路一路数据数据输输出。出。例：例：四四选选一数据一数据选择选择器器输输入入数数据据输输出数据出数据使能端使能端D0D1D2D3YSA1A0控制信号控制信号 数据数据选择器器类似一个似一个多投开关。多投开关。选择哪一路哪一路信号由相信号由相应的一的一组控制控制信号控制。信号控制。下一页下一

143、页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录11&111&1YD0D1D2D3A0A1S1000000“ “与与与与” ”门门被封被封被封被封锁锁，选选择择器不工作。器不工作。器不工作。器不工作。74LS153型型4选1数据数据选择器器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录11&111&1YD0D1D2D3A0A1S01D0 0000“ “与与与与” ”门门打开，打开，打开，打开，选选择择器工作。器工作。器工作。器工作。由控制端决定由控制端决定选选择择哪一路数据哪一路数据输输出。出。选选中中D0 000110074LS153型型4选1数据数据选择器器逻辑逻辑逻辑逻辑表达式表达式表达

144、式表达式下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录由由由由逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图写出写出写出写出逻辑逻辑逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式 74LS153功能表功能表使能使能选选 通通输输出出SA0A1Y10000001100110D3D2D1D0 多路多路多路多路选择选择器广泛器广泛器广泛器广泛应应用于多路模用于多路模用于多路模用于多路模拟拟量的采集及量的采集及量的采集及量的采集及 A/D A/D 转换转换器中。器中。器中。器中。1S A11D31D21D11D01Y 地地74LS153(双双4选1)2D32D22D12D02YA02SUCC15 14 13 12 11 10916

145、13245678下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录用用用用74LS153多路多路多路多路选择选择选择选择器器器器选择选择选择选择8 8路信号路信号路信号路信号若若A2A1A0=010, 输出出选中中1D2路的数据信号。路的数据信号。74LS153(双双4选1)2D32D22D12D02YA02SUCC15 14 13 12 11 109161S A11D31D21D11D01Y 地地13245678A0A1A21下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录74LS15174LS151功能表功能表功能表功能表选选选选通通通通选选选选 择择择择输输输输出出出出SA0A2Y

146、100000D3D2D1D0A20D40D50D60D7000101 0000111001101011118 8选选1 1数据数据数据数据选择选择器器器器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录16选1数据数据选择选择器器(1)1A2A1A0A0A1A2(2)1YD7D6D1D0D15D14D9D8.D15D14. D9D8.D0D1.D6D7SSABCSY1Y3 用用用用2 2片片片片74LS151型型8 8选选1 1数据数据数据数据选择选择器构成具有器构成具有器构成具有器构成具有1616选选1 1功能的数据功能的数据功能的数据功能的数据选择选择器器器器下一页下一页返回返回上一页

147、上一页退出退出章目录章目录例例:用用用用74LS15174LS151型型型型8 8 8 8选选1 1 1 1数据数据数据数据选择选择器器器器实现逻辑实现逻辑函数式函数式函数式函数式 Y=AB+BC+CAY=AB+BC+CA解：将解：将解：将解：将逻辑逻辑逻辑逻辑函数式用最小函数式用最小函数式用最小函数式用最小项项项项表示表示表示表示下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 将将将将输输输输入入入入变变变变量量量量A A、B B、C C分分分分别别别别对应对应对应对应地接到数据地接到数据地接到数据地接到数据选择选择选择选择器的器的器的器的选选选选择择择择端端端端 A A2 2 、A

148、A1 1 、 A A0 0。由状由状由状由状态态态态表可知表可知表可知表可知, , 将数据将数据将数据将数据输输入端入端入端入端D D3 3 、D D5 5 、 D D6 6 、 D D7 7 接接接接“1 1”, ,其余其余其余其余输输输输入端接入端接入端接入端接“0 0”, ,即可即可即可即可实现输实现输实现输实现输出出出出Y Y, , 如如如如图图所示。所示。所示。所示。74LS15174LS151功能表功能表功能表功能表选选选选通通通通选选选选 择择择择输输输输出出出出SA0A2Y100000D3D2D1D0A20D40D50D60D7000101 000011100110101111

149、74LS151ABCYSD7D6D5D4D3D2D1D0“1”下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录课 堂 练 习 试用八用八选一数据一数据选择器器实现三三变量多数表决量多数表决器。器。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录课 堂 练 习 用八用八选一数据一数据选择器器实现：A2 A 1 A0FDi0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 100010111D0D1D2D3D4D5D6D7比比较较八八选选一的功能表一的功能表令：令：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录课 堂 练 习 用八用八选一数据一

150、数据选择器器实现：接接线图线图下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 11. 1 20. 11. 1 交通信号灯故障交通信号灯故障交通信号灯故障交通信号灯故障检测电检测电路路路路 交通信号灯在正常情况下，交通信号灯在正常情况下，红红红红灯灯灯灯(R)亮亮停停车，黄灯黄灯黄灯黄灯(Y)亮亮 准准备，绿绿绿绿灯灯灯灯(G)亮亮 通行。正常通行。正常时，只有一个灯亮。如果灯全不亮或全亮或两个灯同只有一个灯亮。如果灯全不亮或全亮或两个灯同时亮，都是故障。亮，都是故障。灯亮灯亮灯亮灯亮 “1 1 1 1” ”表示，灯表示，灯表示，灯表示，灯灭灭灭灭 “0 0 0 0” ”表示，表示，

151、表示，表示，故障故障故障故障 “1 1 1 1” ”表示，正常表示，正常表示，正常表示，正常 “0 0 0 0” ”表示，表示，表示，表示，解：解：解：解：输输入信号三个，入信号三个，输输出信号一个出信号一个20. 11 应用用举例例下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 (1) 1) 列列列列逻辑逻辑状状状状态态表表表表 (2) (2) 写出写出写出写出逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式(3) (3) 化化化化简简可得可得可得可得: :为为为为减少所用减少所用减少所用减少所用门门门门数数数数, ,将上式将上式将上式将上式变换为变换为: : 0 0 0 1 R R Y Y G F

152、F0 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 (4) (4) 画画画画逻辑图逻辑图FGYR&11&11KAKAKAKA 发发生故障生故障生故障生故障时时，F F=1=1，晶体管，晶体管，晶体管，晶体管导导导导通通通通, , 继电继电器器器器KAKA通通通通电电，其触点，其触点，其触点，其触点闭闭合合合合, , 故障指示灯亮。故障指示灯亮。故障指示灯亮。故障指示灯亮。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录正常工作正常工作时时, ABCD = 1111, T1 导导通通, M

153、转动, T2 截止。截止。20. 11. 2 故障故障报警器警器1111111111KA1 k MDL+12 V+12 V220 VDKAT1T2HL1 k ABCD11110011111下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20. 11. 3 两地控制一灯的两地控制一灯的电路路1&KA1&RY+UCCT+5VA1B010KA220V逻辑逻辑表达式：表达式：当当A、B取取值值不同不同时时，Y=1，灯亮；，灯亮；当当A、B取取值值相同相同时时，Y=0，灯，灯灭。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 当水箱无水当水箱无水时, AD与与U端断开端断开, G1 G4 的的

154、输输入端入端为为低低电电平平,发光二极管微亮。光二极管微亮。水注水注满G4 输输出低出低电电平，平，G5 输输出高出高电电平平, T1、T2 导导通，通，电电机停机停转转, 并并发出出报警声响。警声响。 20. 11. 4 水位水位检测电路路&G2 &G3 &G4 &G5 DT1KA+12VDL+12 VT2&G1 +6 VUABCD电动电动机机控制控制电电路路检测检测杆杆铜铜箍箍下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录第第21章章 触触发发器和器和时时序序逻辑电逻辑电路路21.

155、1 双双稳态触触发器器21.2 寄存器寄存器21.3 计数器数器21.4 555定定时时器及其器及其应应用用21.5 应应用用举举例例 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录本章要求本章要求1. 1. 掌握掌握掌握掌握 R RS S、J JKK、D D 触触触触发发器的器的器的器的逻辑逻辑功能及功能及功能及功能及 不同不同不同不同结结构触构触构触构触发发器的器的器的器的动动作特点作特点作特点作特点; ;2. 2. 掌握寄存器、移位寄存器、二掌握寄存器、移位寄存器、二掌握寄存器、

156、移位寄存器、二掌握寄存器、移位寄存器、二进进制制制制计计数器、数器、数器、数器、 十十十十进进制制制制计计数器的数器的数器的数器的逻辑逻辑功能，会分析功能，会分析功能，会分析功能，会分析时时序序序序逻辑逻辑 电电路路路路; ;3. 3. 学会使用本章所介学会使用本章所介学会使用本章所介学会使用本章所介绍绍的各种集成的各种集成的各种集成的各种集成电电路路路路; ;4. 4. 了解集成定了解集成定了解集成定了解集成定时时器及由它器及由它器及由它器及由它组组成的成的成的成的单稳态单稳态触触发发器器器器 和多和多和多和多谐谐谐谐振振振振荡荡荡荡器的工作原理器的工作原理器的工作原理器的工作原理。第第21

157、章章 触触发发器和器和时时序序逻辑电逻辑电路路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录组组合合逻逻辑辑电电路路.当当时时的的输输出出在前面所学在前面所学习习的的组组合合逻辑电逻辑电路中，路中，.当当时时的的输输入入仅仅仅仅决定于决定于构成构成组组合合逻辑电逻辑电路的基本路的基本单单元是元是门电门电路路触触 发发 器器 的的 引引 入入下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目

158、录章目录而在而在“时时序序逻辑电逻辑电路路”中，中，时时序序逻逻辑辑电电路路.当当时时的的输输入入.当当时时的的输输出出.过过去的去的输输入入这这就要求就要求时时序序逻辑电逻辑电路必路必须须具有具有记忆记忆功能功能 !实现记忆实现记忆功能的功能的逻辑逻辑部件就是部件就是触触发发器器。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 形象地形象地说，触，触发器具有器具有“一触即一触即发发”的的功能功能。在。在输输入触入触发发信号的作用下，它能信号的作用下，它能够够从一种状从一种状态态 (

159、0 或或 1 )转变成另一种状成另一种状态 ( 1 或或 0 )。 触触发器的器的输出状出状态不不仅和当和当时的的输入入有关，有关，还与它的与它的历史状史状态有关。触有关。触发器具器具有有记忆记忆功能功能!下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录按按逻辑逻辑功能功能划分划分 ：R - S 触触发器器 ；D 触触发器器 ；J - K 触触发器等。器等。按按触触发发方式方式划分划分 ：电电平触平触发发方式方式 ；边边沿触沿触发发方式方式 。触触 发发 器器 的的 分分 类类下一页下一

160、页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 电电电电路的路的路的路的输输输输出状出状出状出状态态态态不不不不仅仅仅仅取决于取决于取决于取决于当当当当时时时时的的的的输输输输入信号，入信号，入信号，入信号，而且与而且与而且与而且与电电电电路路路路原来的状原来的状态态有关，当有关，当有关，当有关，当输输输输入信号消失后，入信号消失后，入信号消失后，入信号消失后，电电电电路状路状路状路状态态态态仍仍仍仍维维维维持不持不持不持不变变变变。这这这这种种种种具有存具有存具有存具有存贮记忆贮记忆贮记忆贮记

161、忆功能功能功能功能的的的的电电电电路称路称路称路称为时为时为时为时序序序序逻辑电逻辑电逻辑电逻辑电路。路。路。路。时时序序逻辑电逻辑电路的特点：路的特点： 下面介下面介绍绍双双双双稳态稳态稳态稳态触触触触发发发发器器器器，它是构成它是构成它是构成它是构成时时时时序序序序电电电电路的路的路的路的基本基本基本基本逻辑单逻辑单逻辑单逻辑单元。元。元。元。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.1 双双稳态触触发器器特点：特点：特点：特点： 1. 1. 有有有有两个两个两个两个稳稳

162、稳稳定状定状定状定状态态态态“0”态态态态和和“1”态； 2. 能根据能根据能根据能根据输输输输入信号将触入信号将触入信号将触入信号将触发发发发器置成器置成器置成器置成“ “0”0”或或或或“ “1”1”态态； 3. 3. 输输入信号消失后，被置成的入信号消失后，被置成的入信号消失后，被置成的入信号消失后，被置成的“0”或或“1”态态态态能保存能保存能保存能保存下来，即具有下来，即具有下来，即具有下来，即具有记忆记忆记忆记忆功能。功能。功能。功能。双双双双稳态稳态稳态稳态触触触触发发发发器：器：器：器： 是一种具有是一种具有是一种具有是一种具有记忆记忆功能功能功能功能的的的的逻辑单逻辑单逻辑单

163、逻辑单元元元元电电电电路，它能路，它能路，它能路，它能储储储储存存存存一位二一位二一位二一位二进进进进制制制制码码码码。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录&Q QQ QG1& G2S SD DR RD D21.1.1 RS 触触发器器两互两互补输补输出端出端1. 1. 基本基本基本基本 R RS S 触触触触发发发发器器器器两两输输入端入端 正常情况下，正常情况下，正常情况下，正常情况下，两两两两输输出端的状出端的状出端的状出端的状态态保持相反。通常保持相反。通常保持相反。

164、通常保持相反。通常以以以以Q Q端的端的端的端的逻辑电逻辑电逻辑电逻辑电平表示触平表示触平表示触平表示触发发发发器的器的器的器的状状状状态态态态，即，即，即，即Q Q=1=1，Q Q=0=0时时时时，称，称，称，称为为为为“ “1”1”态态态态；反之；反之；反之；反之为为为为“ “0”0”态态态态。反反馈线馈线正是由于正是由于引入反引入反馈馈，才使才使电电路具有路具有记忆记忆功能功能 !下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 触触发器器输出与出与输入的入的逻辑关系关系100 0

165、1设设触触发发器原器原态态为为“1”态。翻翻转为转为“0”态(1) SD=1，RD = 01 10 01 10 0&Q QQ QG1& G2S SD DR RD D下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录设设原原态为态为“0”态10 00 01 11 11 10触触发发器保持器保持“0”态不不变复位复位0 0 结论: 不不论 触触发器原来器原来 为何种状何种状态， 当当 SD=1， RD=0时， 将使将使触触发发器器 置置“0”或称或称 为复位复位。&Q QQ QG1& G2S

166、SD DR RD D下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录0 01 1设设原原态为态为“0”态0 01 11 11 10 00翻翻转为转为“1”态(2) SD=0，RD = 1&Q QQ QG1& G2S SD DR RD D下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录设设原原态为态为“1”态01 11 10 00 00 01触触发发器保持器保持“1”态不不变置位置位

167、1 1 结论: 不不论 触触发器原来器原来 为何种状何种状态， 当当 SD=0， RD=1时， 将使将使触触发发器器 置置“1”或称或称 为置位置位。Q QQ QG1& G2S SD DR RD D下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1 11 1设设原原态为态为“0”态0 01 10 00 01 11保持保持为为“0”态(3) SD=1，RD = 1&Q QQ QG1& G2S SD DR RD D下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页

168、上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录设设原原态为态为“1”态11 11 10 00 00 01触触发发器保持器保持“1”态不不变1 1 当当 SD=1， RD=1时， 触触发发器保持器保持 原来的状原来的状态态， 即即触触发发器具器具 有保持、有保持、记记 忆忆功能功能。&Q QQ QG1& G2S SD DR RD D下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录&Q QQ QG1& G2S SD DR RD D110011111110若若G

169、1先翻先翻转转，则则触触发发器器为为“0”态“1”态(4) SD=0，RD = 0 当信号当信号SD= RD = 0同同时变为1时时，由，由于与非于与非门门的翻的翻转转时间时间不可能完全不可能完全相同，触相同，触发发器状器状态态可能是可能是“1”态态，也可能是也可能是“0”态态，不能根据不能根据输输入信入信号确定。禁用号确定。禁用10若先翻若先翻若先翻若先翻转转转转下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录Q n ：输入信号到来入信号到来前前触触发器的状器的状态， 简称称现态 ；Q

170、 n + 1 ：输入信号到来入信号到来后后触触发器的状器的状态 ， 简称称次次态 。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录0 0 0 X0 0 1 X输输出状出状态态不定不定RD SD Q n Q n + 1 0 1 0 0 0 1 1 01 0 0 11 0 1 11 1 0 01 1 1 1基基 本本 R S 触触 发 器器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章

171、目录基本基本基本基本 R RS S 触触触触发发器状器状器状器状态态表表表表逻辑逻辑符号符号R RD D(Reset Direct)-(Reset Direct)-直接置直接置直接置直接置“0”“0”端端端端( (复位复位复位复位端端端端) )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( (置位置位置位置位端端端端) )QQSDRDSDRDQ1 0 0 置置00 1 1 置置11 1 不不变 保持保持0 0 同同时变 1后不确定后不确定功能功能低低低低电电电电平有效平有效平有效平有效下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录

172、章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录二、或非二、或非门门构成的基本构成的基本RS触触发器器图图4.2.34.2.3 或非或非门门构成的基本构成的基本RS-FF的的逻辑图和和图形符号形符号 表表4 42 22 2 或非或非门门构成的基本构成的基本RS-FF的真的真值表（特性表表（特性表） 保持保持置置1置置0不定不定下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录试试画出基本画出基本RS触触发器的器的输出端波形出端波

173、形图:课课 堂堂 练练 习习下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 在数字系在数字系统中，中，为协调各部分的各部分的动作，常要求某些作，常要求某些触触发器于同一器于同一时刻刻动作。作。为此，必此，必须引入同步信号，使引入同步信号，使这些触些触发器只有在同步信号到达器只有在同步信号到达时才按才按输入信号改入信号改变状状态。通常。通常把把这这个同步信号叫做个同步信号叫做时钟时钟脉冲，或称脉冲，或称为时钟为时钟信信号，号，简简称称时钟时钟，用，用CP（Clock Pulse）表示）表

174、示。 同步触同步触发发器又称器又称为为“时钟时钟触触发发器器”，即，即时钟时钟控制的控制的电电平触平触发发器。器。2 可控（同步）可控（同步） RS 触触发器器“ 同步同步 ”的含的含义义：由：由时钟时钟CP决定决定R、S能否能否对输对输出端起控制作用。出端起控制作用。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录基本基本R-S触触发发器器导导引引电电路路（控制（控制电电路）路）& G4SR& G3CP& G1& G2SDRDQQ时钟时钟时钟时钟脉冲脉冲脉冲脉冲下一页下一页返回返回上一

175、页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录当当CP=0时011 R R，S S 输输入状入状入状入状态态 不起作用。不起作用。不起作用。不起作用。 触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态不不不不变变变变11& G1& G2SDRDQQ& G4SR& G3CP S SD D，R RD D 用于用于用于用于预预预预置触置触置触置触发发发发器的初始状器的初始状器的初始状器的初始状态态态态， 工作工作工作工作过过过过程中程中程中程中应处应处应处应处于于于于高高高高电电电电平，平，平，平，对电对电对电对电路工作路

176、工作路工作路工作状状状状态态态态无影响。无影响。无影响。无影响。被封被封被封被封锁锁锁锁被封被封被封被封锁锁锁锁下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录当当 CP = 1 时1打开打开触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态由由由由R R，S S 输输入状入状入状入状态态决定。决定。决定。决定。11打开打开打开打开触触触触发发器的翻器的翻器的翻器的翻转转时时刻受刻受刻受刻受C C控制控制控制控制（CPCP高高高高电电平平平平时时翻翻翻翻转转），），），），而而而而触触触触发发器的

177、状器的状器的状器的状态态由由由由R R，S S的状的状的状的状态态决定。决定。决定。决定。& G1& G2SDRDQQ& G4SR& G3CP下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录当当 CP = 1 时1打开打开打开打开(1) S=0, R=00011触触发发器保持原器保持原态态触触发发器状器状态态由由R，S 输入状入状态决定。决定。11打开打开打开打开& G1& G2SDRDQQ& G4SR& G3CP下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上

178、一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1101010(2) S = 0, R= 1触触发发器置器置“0”(3) S =1, R= 0触触发发器置器置“1”11& G1& G2SDRDQQ& G4SR& G3CP下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录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 当当时钟由由 1变 0 后后触触发器状器状态不定不定11& G1& G2SD

179、RDQQ& G4SR& G3CP下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录可控可控可控可控RSRS状状状状态态态态表表表表0 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1QnQ Qn n时钟时钟到来前触到来前触到来前触到来前触发发器的状器的状器的状器的状态态Qn+1时钟到来后触到来后触发器的状器的状态逻辑逻辑符号符号QQSRCPSDRDCPCP高高高高电电电电平平平平时时时时触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态由由由由R R、S S确定确定确定确定下一页下一页返回返回上

180、一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例：例：例：例：画出可控画出可控画出可控画出可控 R RS S 触触触触发发器的器的器的器的输输出波形出波形出波形出波形R RS SCPCP不定不定不定不定可控可控可控可控 R RS S状状状状态态态态表表表表 CP CP高高高高电电电电平平平平时时时时触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态由由由由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下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一

181、页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例：画出同步例：画出同步RS触触发器的器的输出端波形出端波形图。CPRSQQ假假设设Q的初始状的初始状态为 0。 在在CP = 0 期期间，触，触发器的状器的状态“ 保持保持 ”不定不定下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 同步同步 R-S R-S 触触发器的小器的小结 1.当当CP = 0 时,无无论R、S 为何种取何种取值组合，合，输出端出端均均“保持原保持原态”； 2.只有当只

182、有当CP=1时,将将c门和和d门打开，控制端打开，控制端R、S的取的取值组合才会在合才会在输出端出端有所反映，即有所有所反映，即有所谓“功功能表能表”。 QQRDSDabcdRSCP下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录存在存在存在存在问题问题问题问题：时钟时钟时钟时钟脉冲不能脉冲不能脉冲不能脉冲不能过宽过宽过宽过宽，否，否，否，否则则则则出出出出现现现现空翻空翻空翻空翻现现现现象，即在一个象，即在一个象，即在一个象，即在一个时钟时钟时钟时钟脉冲期脉冲期脉冲期脉冲期间间间间触触

183、触触发发发发器翻器翻器翻器翻转转转转一次以上。一次以上。一次以上。一次以上。CP克服克服克服克服办办办办法：采用法：采用法：采用法：采用 JKJK 触触触触发发器或器或器或器或 D D 触触触触发发器器器器0 0 SR 0 1 0 1 0 1 1 1 不定不定Qn+1QnQ=SQ=R下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.1.2 21.1.2 主从主从主从主从JKJK触触触触发发发发器器器器1.1.1.1.电电路路路路结结构构构构从触从触发发器器主触主触发发器器反反反反馈馈

184、馈馈线线线线CP CP1互互补时补时钟钟控制控制主、从主、从触触发发器器不能同不能同时时翻翻转转RS C从触从触发发器器QQQSDRD C主触主触发发器器JK下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2. 2. 工作原理工作原理工作原理工作原理主触主触发发器器打开打开打开打开 主触主触发器器状状状状态态态态由由由由J J、K K决定，接决定，接决定，接决定，接收信号并收信号并收信号并收信号并暂暂暂暂存。存。存。存。从触从触从触从触发发发发器封器封器封器封锁锁锁锁 从触从触从触从触发

185、发器器器器状状状状态态态态保保保保持不持不持不持不变变变变。01CPCPCP011RS C从触从触发发器器QQQSDRD C主触主触发发器器JK下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录10状状状状态态态态保持不保持不保持不保持不变变变变 从触从触从触从触发发器的状器的状器的状器的状态态取决于主触取决于主触取决于主触取决于主触发发器，器，器，器，并保持主、从状并保持主、从状并保持主、从状并保持主、从状态态一致，因此称之一致，因此称之一致，因此称之一致，因此称之为为主从触主从触主从触

186、主从触发发器。器。器。器。从触从触从触从触发发发发器器器器打开打开打开打开主触主触发发器封器封锁锁0C01CP0101RS 从触从触发发器器QQQSDRD JKCP 主触主触发发器器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录010 CP高高电电平平时时触触发发器接收信号并器接收信号并暂暂存存 (即主触即主触发器状器状态由由 J、K决定，从触决定，从触发发器状器状态态保持不保持不变变）。）。 要求要求CP高高电电平期平期间间J、K的状的状态态保持不保持不变变。CP下降沿下降沿( )触

187、触发器器翻翻转(主、从触主、从触发发器状器状态态一致一致)。 CP低低电电平平时时, 主主触触发发器器封封锁锁, J、K不起作用不起作用1RS 从触从触发发器器QQQSDRD JKCP 主触主触发发器器01CP下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录01CP010分析分析分析分析JKJK触触触触发发发发器器器器的的的的逻辑逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能(1)J=1, K=1 设触触发器器原原态为“0”态翻翻转为转为“1”态11 0110101001主从状主从状主从状主从状态态态态一

188、致一致一致一致状状状状态态态态不不不不变变变变011RS 从触从触发发器器QQQSDRD JKCP 主触主触发发器器状状状状态态态态不不不不变变变变下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录CP01010设设触触发发器原器原态为态为“1”态为为“？”状状态态J=1, K=1时，每来，每来一个一个时钟脉冲，状脉冲，状态翻翻转一次，一次，即具即具有有计计数功能。数功能。(1) J=1, K=1跳跳转转1RS 从触从触发发器器QQQSDRD JKCP 主触主触发发器器下一页下一页返回返回

189、上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录01CP010(2) J=0，K=1 设触触发器原器原态为“1”态翻翻转为转为“0”态01 100101011001设设触触发发器原器原态为态为“0”态为为“？”态态1RS 从触从触发发器器QQQSDRD JKCP 主触主触发发器器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录01CP010(3) J=1，K=0 设触触发器原器原态为“0”态翻翻转为转

190、为“1”态10 011010100101设设触触发发器原器原态为态为“1”态为为“？”态态RS 从触从触发发器器QQQSDRD1 JKCP 从触从触发发器器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录CP010(4) J=0，K=0 设触触发器原器原态为“0”态保持原保持原态态00 010001保持原保持原保持原保持原态态态态保持原保持原保持原保持原态态态态RS C从触从触发发器器QQQSDRD1 CJKCP 从触从触发发器器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页

191、下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录CP01001结论结论结论结论： CP高高电电平平时时主触主触发发器状器状态态由由J、K决决定，从触定，从触发发器状器状态态不不变变。 CP下降沿下降沿( )触触发器翻器翻转(主、从触主、从触发发器状器状态态一致）。一致）。RS 从触从触发发器器QQQSDRD1 JKCP 从触从触发发器器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3. 3. JKJK触触触触发发发发器的器的器的器的逻辑

192、逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能Qn10 0 1 1 1 0 0Qn 0 1 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触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态表表表表0 1 0 1 0 1 0 1 CP高高电电平平时时，主，主触触发发器状器状态态由由J、K决定，从触决定，从触发发器状器状态态不不变变。 CP下降沿下降沿( )触触发器翻器翻转(主、从主、从触触发发器状器状态态一致）。一致）。0 0 0 1 0 01 0 1 1Q Qn+1n+1Q Qn nS S R R下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录

193、章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn JK JK触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态表表表表( (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) ) (计计计计数功能数功能数功能数功能)C C下降沿触下降沿触下降沿触下降沿触发发发发翻翻翻翻转转转转S SD D 、 R RD D为为为为直接置直接置直接置直接置 1 1、置、置、置、置 0 0 端，不受端，不受端

194、，不受端，不受时钟时钟控制，控制，控制，控制，低低低低电电平有效，平有效，平有效，平有效，触触发发器工作器工作时时SD 、 RD应应接高接高电电平。平。逻辑逻辑逻辑逻辑符号符号符号符号CPQJKSDRDQ下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例：例：JK 触触发器工作波形器工作波形CPJKQ下降沿触下降沿触发发翻翻转转下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录基本基

195、本R-S触触发发器器导导引引电电路路& G2& G1QQSDRD& G3& G4& G5& G6CPD21.1.3 21.1.3 维维持阻塞持阻塞持阻塞持阻塞 D D 触触触触发发器器器器1.1.1.1.电电路路路路结结构构构构反反馈馈线线跳跳转转下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录& G2& G1QQSDRD& G3& G4& G5& G6CPD21.1.3 21.1.3 维维持阻塞持阻塞持阻塞持阻塞 D D 触触触触发发器器器器2. 2.逻辑逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能0

196、1（1 1）D D = 0= 01触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态不不不不变变变变0当当当当CP CP = 0= 0时时110当当当当CPCP= 1= 1时时0101触触触触发发发发器置器置器置器置“ “0”0”封封封封锁锁锁锁在在在在CPCP= 1= 1期期期期间间，触触触触发发器保持器保持器保持器保持“0”“0”不不不不变变下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录& G2& G1QQSDRD& G3& G4& G5& G6CP PD21.1.3 21.1.3 维维持阻

197、塞持阻塞持阻塞持阻塞 D D 触触触触发发器器器器2. 2.逻辑逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能01（1 1）D D = 1= 10触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态不不不不变变变变1当当当当CPCP= 0= 0时时111当当当当CPCP= 1= 1时时0110触触触触发发发发器置器置器置器置“ “1”1”封封封封锁锁锁锁在在在在CPCP= 1= 1期期期期间间，触触触触发发器保持器保持器保持器保持“1”“1”不不不不变变封封封封锁锁锁锁下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录

198、D D触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态表表表表D Qn+1 0101上升沿触上升沿触上升沿触上升沿触发发发发翻翻翻翻转转转转逻辑逻辑符号符号D CPQQRDSD CP CP上升沿前接收信上升沿前接收信上升沿前接收信上升沿前接收信号，号，号，号，上降沿上降沿上降沿上降沿时时时时触触触触发发发发器器器器翻翻翻翻转转转转，( ( 其其其其Q Q的状的状的状的状态态态态与与与与D D状状状状态态态态一致；但一致；但一致；但一致；但Q Q的状的状的状的状态总态总态总态总比比比比D D的状的状的状的状态变态变态变态变化化化化晚一步，即晚一步，即晚一步，即晚一步，即Qn+1 =Dn；上升沿后上升沿后

199、上升沿后上升沿后输输输输入入入入 D D不不不不再起作用，触再起作用，触再起作用，触再起作用，触发发发发器状器状器状器状态态态态保持。保持。保持。保持。 即即即即( (不会空不会空不会空不会空翻翻翻翻) )结论结论结论结论：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例：例：例：例：D D 触触触触发发器工作波形器工作波形器工作波形器工作波形图图 CPDQ上升沿触上升沿触上升沿触上升沿触发发发发翻翻翻翻转转转转下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上

200、一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.1.4 21.1.4 触触触触发发器器器器逻辑逻辑功能的功能的功能的功能的转换转换1. 1. 将将将将JKJK触触触触发发发发器器器器转换为转换为转换为转换为 D D 触触触触发发器器器器 当当当当J=DJ=D，K K= =D D时时时时，两触两触两触两触发发发发器状器状器状器状态态态态相同相同相同相同D D触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态表表表表D Qn+1 0101J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn JK JK触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态表表表表D1

201、CPQJKSDRDQ仍仍为为下降沿下降沿触触发发翻翻转转下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2. 2. 将将将将JKJK触触触触发发发发器器器器转换为转换为转换为转换为 T T 触触触触发发器器器器T CPQJ KSDRDQT T触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态表表表表T T Q Qn+1n+1 0 01 1Q Qn nQ Qn n(保持功能保持功能)(计数功能数功能)J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn JK JK触触触触发发发发器状

202、器状器状器状态态态态表表表表当当当当J=KJ=K时时时时，两触，两触，两触，两触发发发发器状器状器状器状态态态态相同相同相同相同下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3. 3. 将将将将 D D 触触触触发发器器器器转换为转换为 T T 触触触触发发器器器器触触触触发发发发器器器器仅仅仅仅具有具有具有具有计计计计数功能数功能数功能数功能 即要求来一个即要求来一个即要求来一个即要求来一个CPCP， 触触触触发发器就翻器就翻器就翻器就翻转转一次。一次。一次。一次。 CPQD=QD

203、D触触触触发发发发器状器状器状器状态态态态表表表表D Qn+1 0101CPQQD下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.2 寄存器寄存器 寄存器是数字系寄存器是数字系寄存器是数字系寄存器是数字系统统统统常用的常用的常用的常用的逻辑逻辑逻辑逻辑部件，它用来存放部件，它用来存放部件，它用来存放部件，它用来存放数数数数码码码码或指令等。它由触或指令等。它由触或指令等。它由触或指令等。它由触发发发发器和器和器和器和门电门电门电门电路路路路组组组组成。一个触成。一个触成。一个触成。

204、一个触发发发发器只能存放一位二器只能存放一位二器只能存放一位二器只能存放一位二进进进进制数，存放制数，存放制数，存放制数，存放 n n 位二位二位二位二进进制制制制时时，要要要要 n n个触个触个触个触发发发发器。器。器。器。按功能分按功能分数数数数码码码码寄存器寄存器寄存器寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录RDQDFF0d0Q0QDFF1d1Q1d2QDFF2Q2QDFF3d3Q321.2.1 21.2.1 数数数数码码寄存器

205、寄存器寄存器寄存器仅仅仅仅有寄存数有寄存数有寄存数有寄存数码码码码的功能的功能的功能的功能。 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触触触触发发发发器或器或器或器或R-SR-S触触触触发发发发器器器器组组组组成成成成并行并行并行并行输输输输入方式入方式入方式入方式00001101寄存数寄存数寄存数寄存数码码码码1101触触发发器状器状态态不不变变下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录RDSDd3RDSDd2RDSDd1RDSDd010清零清零1100寄存指令寄存

206、指令寄存指令寄存指令&Q0&Q1&Q2&Q3取数指令取数指令取数指令取数指令1100并行并行并行并行输输输输出方式出方式出方式出方式&QQQQ00000011状状状状态态态态保持不保持不保持不保持不变变变变10101111下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.2.2 21.2.2 移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器不不不不仅仅仅仅能能能能寄存寄存寄存寄存数数数数码码码码，还还还还有有有有移位移位移位移位的功能。的功能。的功能。的功能。 所所所所谓谓移位，就是每来一个

207、移位脉冲，寄存器中移位，就是每来一个移位脉冲，寄存器中移位，就是每来一个移位脉冲，寄存器中移位，就是每来一个移位脉冲，寄存器中所寄存的数据就向左或向右所寄存的数据就向左或向右所寄存的数据就向左或向右所寄存的数据就向左或向右顺顺序移序移序移序移动动一位。一位。一位。一位。按移位方式分按移位方式分按移位方式分按移位方式分类类类类单单单单向移位寄存器向移位寄存器向移位寄存器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下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录寄存数

208、寄存数寄存数寄存数码码码码1. 1.单单向移位寄存器向移位寄存器向移位寄存器向移位寄存器清零清零D1移位脉冲移位脉冲23410111QQ3Q1Q2RD000000010010 010 011 1010 01101110 011 1QJKFF0Q1QJKFF2QJKFF1QJKFF3 数据依次向左移数据依次向左移数据依次向左移数据依次向左移动动，称左移寄存，称左移寄存，称左移寄存，称左移寄存器，器，器，器，输输入方式入方式入方式入方式为为串行串行串行串行输输入。入。入。入。QQQ从高位向低从高位向低位依次位依次输输入入数数码输码输入入下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一

209、页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1110 0010110011000输输出出再再再再输输输输入四个移入四个移入四个移入四个移位脉冲，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位由高位至低位依次从依次从依次从依次从Q Q3 3端端端端输输输输出。出。出。出。串行串行串行串行输输输输出方式出方式出方式出方式清零清零D10111QQ3Q1Q2RD101110 011 1QJKFF0Q1QJKFF2QJKFF2QJKFF3QQQ5移位脉冲移位脉冲786数数码输码输入入下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章

210、目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录左移寄存器波形左移寄存器波形图图12345678CP11110 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取出取出取出取出下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录四位左移移位寄存器状四位左移移位寄存器状四位左移移位寄存器状四位左移移位寄存器状态态表表表表0001123移位脉冲

211、移位脉冲Q2 Q1 Q0移位移位过过程程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 出出再再再再继续输继续输继续输继续输入四个移位脉冲入四个移位脉冲入四个移位脉冲入四个移位脉冲, ,从从从从Q Q3 3端串行端串行端串行端串行输输输输出出出出10111011数数数数码码码码动动画画右移移位寄存器右移移位寄存器右移移位寄存器右移移位寄存器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返

212、回上一页上一页退出退出章目录章目录1 清零清零0寄存指令寄存指令寄存指令寄存指令并行并行并行并行输输入入入入串行串行串行串行输输出出出出DQ2SDRDd2&F2Q1SDRDd1&F1Q0SDRDd0&F0DDQ3SDRDd3&F3D串行串行串行串行输输入入入入移位脉冲移位脉冲移位脉冲移位脉冲DCP2. 2.并行、串行并行、串行并行、串行并行、串行输输入入入入/ /串行串行串行串行输输出寄存器出寄存器出寄存器出寄存器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录寄存器分寄存器分寄存器分寄

213、存器分类类类类并行并行并行并行输输输输入入入入/ /并行并行并行并行输输出出出出串行串行串行串行输输输输入入入入/ /并行并行并行并行输输出出出出并行并行并行并行输输输输入入入入/ /串行串行串行串行输输出出出出串行串行串行串行输输输输入入入入/ /串行串行串行串行输输出出出出FF3FF1FF0d0d1d2d3Q0Q1Q2Q3FF2dQ0Q1Q2Q3FF3FF1FF0FF2d0d1d2d3Q3FF3FF1FF0FF2Q3dFF3FF1FF0FF2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录

214、章目录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。既能左移也能右移。DQ2DQ1DQ01&111&1&.RDCPS左移左移输输入入 待待输数据由数据由 低位至高低位至高 位依次位依次输入入待待输输数据由数据由高位至低位高位至低位依次依次输输入入101右移右移输输入入移位控制端移位控制端000000&010下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录右移右移串行串行输输入入左移左移串行串行输输入入UCCQ0Q1Q2Q3S1S0 CP16

215、151413121110913456782D0D1D2D3DSRDSL RDGND 74LS194并行并行输输入入下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录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向右移向右移动动)左移左移(从从Q3向左移向左移动动)并行并行输输入入 RDCPS1 S0功功 能能 74LS19474LS194功能表功能表功能表功能表UCCQ0Q1Q2Q3S1S0CP16151413121110974LS1941345

216、6782D0D1D2D3DSRDSL RDGND下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.3 计数器数器 计计数器是数字数器是数字数器是数字数器是数字电电路和路和路和路和计计算机中广泛算机中广泛算机中广泛算机中广泛应应用的一种用的一种用的一种用的一种逻逻辑辑部件，可累部件，可累部件，可累部件，可累计输计输入脉冲的个数，可用于定入脉冲的个数，可用于定入脉冲的个数，可用于定入脉冲的个数，可用于定时时、分、分、分、分频频、时时序控制等。序控制等。序控制等。序控制等。分分分分类类类类

217、加法加法加法加法计计计计数器数器数器数器减法减法减法减法计计计计数器数器数器数器可逆可逆可逆可逆计计计计数器数器数器数器 ( (按按按按计计数功能数功能数功能数功能 ) )异步异步异步异步计计计计数器数器数器数器同步同步同步同步计计计计数器数器数器数器( (按按按按计计数脉冲引入方式数脉冲引入方式数脉冲引入方式数脉冲引入方式) ) 二二二二进进进进制制制制计计计计数器数器数器数器十十十十进进进进制制制制计计计计数器数器数器数器 N N 进进进进制制制制计计计计数器数器数器数器( (按按按按计计计计数制数制数制数制) )下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一

218、页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.3.1 21.3.1 二二二二进进制制制制计计数器数器数器数器 按二按二按二按二进进制的制的制的制的规规律累律累律累律累计计脉冲个数，它也是构成其脉冲个数，它也是构成其脉冲个数，它也是构成其脉冲个数，它也是构成其它它它它进进制制制制计计数器的基数器的基数器的基数器的基础础。要构成。要构成。要构成。要构成 n n位二位二位二位二进进进进制制制制计计计计数器，数器，数器，数器，需用需用需用需用 n n个具有个具有个具有个具有计计计计数功能的触数功能的触数功能的触数功能的触发发发发器。器。器。器。1. 1. 异步二

219、异步二异步二异步二进进制加法制加法制加法制加法计计数器数器数器数器异步异步异步异步计计数器：数器：数器：数器：计计数脉冲数脉冲数脉冲数脉冲C C不是同不是同不是同不是同时时加到各位触加到各位触加到各位触加到各位触发发器器器器。最低位触最低位触最低位触最低位触发发器由器由器由器由计计数脉冲触数脉冲触数脉冲触数脉冲触发发翻翻翻翻转转，其他各位触，其他各位触，其他各位触，其他各位触发发器有器有器有器有时时需由相需由相需由相需由相邻邻低位触低位触低位触低位触发发器器器器输输出的出的出的出的进进位脉冲来触位脉冲来触位脉冲来触位脉冲来触发发，因此各位触因此各位触因此各位触因此各位触发发器状器状器状器状态变

220、换态变换的的的的时间时间先后不一，只有在先后不一，只有在先后不一，只有在先后不一，只有在前前前前级级触触触触发发器翻器翻器翻器翻转转后后后后, , , ,后后后后级级触触触触发发器才能翻器才能翻器才能翻器才能翻转转。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 二二 进 制制 数数 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 0 0 12 0 1 0 3 0 1 14 1 0 0 5 1 0 16 1 1 0 7 1 1 18 0 0 0 脉冲数脉冲数(CP)二二二二进进进进制加法制加法制

221、加法制加法计计计计数器状数器状数器状数器状态态态态表表表表 从状从状从状从状态态表可看出：表可看出：表可看出：表可看出： 最低位触最低位触最低位触最低位触发发器来器来器来器来 一个脉冲就翻一个脉冲就翻一个脉冲就翻一个脉冲就翻转转 一次，一次，一次，一次，每个触每个触每个触每个触发发发发 器由器由器由器由 1 1变为变为 0 0 时时， 要要要要产产生生生生进进位信号位信号位信号位信号, , 这这个个个个进进位信号位信号位信号位信号应应 使相使相使相使相邻邻的高位触的高位触的高位触的高位触 发发器翻器翻器翻器翻转转。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上

222、一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1010 当当当当J J、K K=1=1时时，具有，具有，具有，具有计计数功能，每来数功能，每来数功能，每来数功能，每来一个脉冲触一个脉冲触一个脉冲触一个脉冲触发发器就翻器就翻器就翻器就翻转转一次一次一次一次. .清零清零RDQJKQQ0FF0QJKQQ1FF1QJKQQ2FF2CP计计数脉冲数脉冲三位异步二三位异步二进进制加法制加法计计数器数器在在电电路路图图中中J、悬悬空表示空表示J、K=1下降沿下降沿下降沿下降沿触触触触发发发发翻翻翻翻转转转转每来一个每来一个每来一个每来一个CPCP翻翻翻翻转转转转一次一次一次一

223、次 当相当相邻低位触低位触发器由器由1变 0 时翻翻转下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录异步二异步二进进制加法器工作波形制加法器工作波形2 2分分分分频频4 4分分分分频频8 8分分分分频频 每个触每个触发器翻器翻转的的时间有先后，有先后，与与计数脉冲不同步数脉冲不同步 CP12345678 Q0Q1Q2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录用用用用D D触

224、触触触发发发发器构成三位二器构成三位二器构成三位二器构成三位二进进进进制异步加法器制异步加法器制异步加法器制异步加法器？2 2、若构成减法、若构成减法、若构成减法、若构成减法计计数器数器数器数器CPCP又如何又如何又如何又如何连连连连接？接？接？接？思考思考1、各触、各触发器器CP应应如何如何连连接？接？各各各各D D触触触触发发发发器已接成器已接成器已接成器已接成T T 触触触触发发器，即具有器，即具有器，即具有器，即具有计计数功能数功能数功能数功能CP清零清零清零清零RDQDQQ0F0QDQQ1FF1QDQQ2FF2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上

225、一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2. 2. 同步二同步二同步二同步二进进制加法制加法制加法制加法计计数器数器数器数器异步二异步二异步二异步二进进进进制加法制加法制加法制加法计计计计数器数器数器数器线线线线路路路路联联联联接接接接简单简单简单简单。各触各触各触各触发发发发器是逐器是逐器是逐器是逐级级级级翻翻翻翻转转转转，因而工作速度，因而工作速度，因而工作速度，因而工作速度较较较较慢。慢。慢。慢。同步同步同步同步计计计计数器：数器：数器：数器：计计计计数脉冲同数脉冲同数脉冲同数脉冲同时时时时接到各位触接到各位触接到各位触接到各位触发发发发器，各触

226、器，各触器，各触器，各触发发发发器状器状器状器状态态态态的的的的变换变换变换变换与与与与计计计计数脉冲同步。数脉冲同步。数脉冲同步。数脉冲同步。同步同步同步同步计计计计数器由于各触数器由于各触数器由于各触数器由于各触发发发发器同步翻器同步翻器同步翻器同步翻转转转转，因此工作速度，因此工作速度，因此工作速度，因此工作速度快。但接快。但接快。但接快。但接线较线较线较线较复复复复杂杂杂杂。同步同步同步同步计计计计数器数器数器数器组组组组成原成原成原成原则则则则: : 根据翻根据翻根据翻根据翻转转条件条件条件条件, ,确定触确定触确定触确定触发发器器器器级间连级间连接方式接方式接方式接方式找出找出找出

227、找出J J、K K输输输输入端的入端的入端的入端的联联联联接方式。接方式。接方式。接方式。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 二二 进 制制 数数 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 0 0 12 0 1 0 3 0 1 14 1 0 0 5 1 0 16 1 1 0 7 1 1 18 0 0 0 脉冲数脉冲数(CP)二二二二进进进进制加法制加法制加法制加法计计计计数器状数器状数器状数器状态态态态表表表表 从状从状从状从状态态态态表可看出：表可看出：表可看出：表可看出：最

228、低位触最低位触最低位触最低位触发发发发器器器器FFFF0 0每来一个脉冲就翻每来一个脉冲就翻每来一个脉冲就翻每来一个脉冲就翻转转转转一次；一次；一次；一次；FFFF1 1：当：当：当：当Q Q0 0=1=1时时，再来一个脉冲再来一个脉冲再来一个脉冲再来一个脉冲则则翻翻翻翻转转一次；一次；一次；一次；FFFF2 2：当：当：当：当Q Q0 0= =Q Q1 1= 1= 1时时，再来一个脉冲，再来一个脉冲，再来一个脉冲，再来一个脉冲则则翻翻翻翻转转一次。一次。一次。一次。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一

229、页上一页退出退出章目录章目录计数计数脉冲数脉冲数二进制数二进制数十进十进制数制数Q3 Q2 Q1 Q0012345678 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 00 12345678计数计数脉冲数脉冲数二进制数二进制数十进十进制数制数Q3 Q2 Q1 Q0 9 10 11 12 13 14 15 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 19 101112131415 16 0 0 0 0 0 四位二四位二进进制加法制加法计计数

230、器的状数器的状态态表表下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录四位二四位二四位二四位二进进进进制同步加法制同步加法制同步加法制同步加法计计计计数器数器数器数器级间连级间连级间连级间连接的接的接的接的逻辑逻辑逻辑逻辑关系关系关系关系 由由由由J J、K K端端端端逻辑逻辑逻辑逻辑表达式，可得出四位同步二表达式，可得出四位同步二表达式，可得出四位同步二表达式，可得出四位同步二进进进进制制制制计计计计数数数数器的器的器的器的逻辑电逻辑电逻辑电逻辑电路。路。路。路。 触触触触发发器翻器翻

231、器翻器翻转转条件条件条件条件 J J、K K端端端端逻辑逻辑逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式 J J、K K端端端端逻辑逻辑逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式FF0每每输输入一入一C翻一次翻一次FF1FF2FF3J0 =K0 =1Q0 =1J1 =K1 = Q0Q1 = Q0 = 1J2 =K2 = Q1 Q0Q2 = Q1 = Q0 = 1J3 =K3= Q2 Q1 Q0J0 =K0 =1J1 =K1 = Q0J2 =K2 = Q1 Q0J3 =K3 = Q2 Q1 Q0（加法）（加法）（加法）（加法）（减法）（减法）（减法）（减法）下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下

232、一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 计数脉冲同数脉冲同时加到各位触加到各位触发器上，器上，当每个到来后当每个到来后触触发发器状器状态态是否改是否改变变要看要看J、K的状的状态态。QFF3QFF2QFF1QFF0Q3Q2Q0Q1CPJKJKJKJK由主从型由主从型 JK 触触发发器器组组成的同步四位二成的同步四位二进进制加法制加法计计数器数器 最低位触最低位触最低位触最低位触发发发发器器器器FFFF0 0每一个脉冲每一个脉冲每一个脉冲每一个脉冲就翻就翻就翻就翻转转转转一次；一次；一次；一次；FFFF1 1：当：当：当：当Q Q0 0=

233、1=1时时，再来一个脉冲再来一个脉冲再来一个脉冲再来一个脉冲则则翻翻翻翻转转一次；一次；一次；一次；FFFF2 2：当：当：当：当Q Q1 1= =Q Q0 0= = 1 1时时，再来一个，再来一个，再来一个，再来一个脉冲脉冲脉冲脉冲则则翻翻翻翻转转一次。一次。一次。一次。FFFF3 3：当当Q2=Q1 = Q0=1 时再来一再来一个个时钟FFFF3 3翻翻转转。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 74LS161型四位同步二型四位同步二进制制计数器数器(a) 外引外引线排列

234、排列图； (b) 逻辑符号符号A0A1A3A2UCC:16 GND:8EPETCPLDRD34561112131415Q0Q3Q1Q2RCO74LS161710291A01CP234RCO5A36EP7GND8911101213141516+UCC74LS161LDA1A2ETQ0Q3Q1Q2RD(a)(b)下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录01111 1 10 0 RD CPEP ET 表表表表21.3.4 74LS16121.3.4 74LS161型型型型同步二同步二进

235、制制计数器的数器的功能表功能表功能表功能表 0111LD输输输输 入入入入输输输输 出出出出Q3Q2Q1Q0A3A2A1A0 d3d2d1d0 d3d2d1d0计计 数数保保 持持 保保 持持 0 0 0 0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例例例例: :分析分析分析分析图图图图示示示示逻辑电逻辑电逻辑电逻辑电路的路的路的路的逻辑逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能, ,说说明其用明其用明其用明其用处处。 设设初始状初始状初始状初始状态为态为“000”“000”。RDQJKQQ0F

236、F0QJKQQ1FF1QJKQQ2FF2 CP计计数脉冲数脉冲下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录解：解：解：解：1. 1. 写出写出写出写出各触各触各触各触发发发发器器器器 J J、K K端和端和端和端和CPCP端的端的端的端的逻辑逻辑逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式 CP0= CP K0 =1 J0 =Q2K1 =1 J1 =1CP1= Q0J2=Q0Q1K2 =1CP2= CP RDQJKQQ0FF0QJKQQ1FF1QJKQQ2FF2 CP计计数脉冲数脉冲下一页下一页

237、返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录解：当初始状解：当初始状解：当初始状解：当初始状态为态为态为态为“ “000”000”时时， 各触各触各触各触发发器器器器J J、K K端和端和端和端和C C端的端的端的端的电电电电平平平平为为为为 CP0= CP=0 K0 =1 J0 =Q2=1 K1 =1 J1 =1 CP1= Q0=0J2=Q0Q1=0K2 =1CP2= CP=0 RDQJKQQ0FF0QJKQQ1FF1QJKQQ2FF2 CP计计数脉冲数脉冲下一页下一页返回返回上一页上一页退出

238、退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录011111CPCP J J2 2= =Q Q0 0Q Q1 1K K2 2 =1=1 J J1 1 = = K K1 1 =1=1K K0 0 =1=1 J J0 0 = =Q Q2 2Q Q2 2 Q Q1 1 Q Q0 0011111011111111111011101011111000010012010301141005000由表可知，由表可知，由表可知，由表可知，经经经经5 5个脉冲循个脉冲循个脉冲循个脉冲循环环一次，一次，一次，一次，为为为为五五五五进进进进制制制

239、制计计计计数器。数器。数器。数器。2.2.2.2.列写状列写状列写状列写状态转换态转换表，分析其状表，分析其状表，分析其状表，分析其状态转换过态转换过程程程程CP1= Q0 由于由于由于由于计计数脉冲没有同数脉冲没有同数脉冲没有同数脉冲没有同时时加到各位触加到各位触加到各位触加到各位触发发器上，所以器上，所以器上，所以器上，所以为为异步异步异步异步计计计计数器数器数器数器。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录异步五异步五异步五异步五进进进进制制制制计计计计数器工作波形数器工作

240、波形数器工作波形数器工作波形CP12345Q0Q1Q2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.3.2 21.3.2 十十十十进进制制制制计计数器数器数器数器十十十十进进进进制制制制计计计计数器：数器：数器：数器： 计计数数数数规规律：律：律：律：“ “逢十逢十逢十逢十进进一一一一” ”。它是用。它是用。它是用。它是用四位二四位二四位二四位二进进进进制制制制数数数数表示表示表示表示对应对应对应对应的的的的十十十十进进进进制数制数制数制数，所以又称，所以又称，所以又称，所以又称

241、为为为为二二二二- -十十十十进进制制制制计计数数数数器。器。器。器。 四位二四位二四位二四位二进进制可以表示十六种状制可以表示十六种状制可以表示十六种状制可以表示十六种状态态，为为了表示十了表示十了表示十了表示十进进制数的十个状制数的十个状制数的十个状制数的十个状态态，需要去掉六种状，需要去掉六种状，需要去掉六种状，需要去掉六种状态态，具体去掉，具体去掉，具体去掉，具体去掉哪六种状哪六种状哪六种状哪六种状态态，有不同的安排，有不同的安排，有不同的安排，有不同的安排，这这里里里里仅仅介介介介绍绍广泛使用广泛使用广泛使用广泛使用 84218421编码编码编码编码的十的十的十的十进进进进制制制制计

242、计计计数器。数器。数器。数器。1.同步同步十十十十进进进进制制制制计计计计数器数器数器数器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录十十十十进进进进制加法制加法制加法制加法计计计计数器状数器状数器状数器状态态态态表表表表二二进进制数制数Q3Q2Q1Q0脉冲数脉冲数(CP)十十进进制数制数0123456789100 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 00123456789

243、0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录RDQJKQFF0QJKQFF1 CP计计数脉冲数脉冲QJKQFF2QJKQQ3FF3Q2Q1Q0十十十十进进进进制同步加法制同步加法制同步加法制同步加法计计计计数器数器数器数器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录Q0Q1Q2Q3CP12345678910十十十十进进进进制制制制计计计计数器工作波形数器工作波形数器工作波

244、形数器工作波形 常用常用74LS160型同步十型同步十进制加法制加法计数器数器, 其外引脚排其外引脚排列及功能表与列及功能表与74LS161型型计数器相同。数器相同。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2. 2. 异步十异步十异步十异步十进进制制制制计计数器数器数器数器(1) 74LS290(1) 74LS290型二型二型二型二- - - -五五五五- - - -十十十十进进制制制制计计数器数器数器数器Q1RD CP0&R02R01S91S92&QJKQFF1QJKQFF2Q

245、2QJKQFF3Q3RDRDRDSDSD CP1Q0QJKQFF0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录逻辑逻辑逻辑逻辑功能及外引功能及外引功能及外引功能及外引线线线线排列排列排列排列110 10清零清零0000（1 1） R R01 01 、 R R02 02 ： 置置置置“0”“0”输输入端入端入端入端逻辑逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能Q1RD CP0&R02R01S91S92&QJKQFF1QJKQFF2Q2QJKQFF3Q3RDRDRDSDSD CP1Q0QJKQFF0下

246、一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录逻辑逻辑逻辑逻辑功能及外引功能及外引功能及外引功能及外引线线线线排列排列排列排列0置置“9”1100（1 1） S S91 91 、 S S92 92 ： 置置置置“9”“9”输输入端入端入端入端逻辑逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能 1 1 Q1RD CP0&R02R01S91S92&QJKQFF1QJKQFF2Q2QJKQFF3Q3RDRDRDSDSD CP1Q0QJKQFF0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回

247、返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录逻辑逻辑逻辑逻辑功能及外引功能及外引功能及外引功能及外引线线线线排列排列排列排列计计计计数功能数功能数功能数功能 0 011Q1RD CP0&R02R01S91S92&QJKQFF1QJKQFF2Q2QJKQFF3Q3RDRDRDSDSD CP1Q0QJKQFF0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 0 011输输入脉冲入脉冲输输出二出二进进制制输输入脉冲入脉冲输输出五出五进进制制Q1RD

248、 CP0&R02R01S91S92&QJKQFF1QJKQFF2Q2QJKQFF3Q3RDRDRDSDSD CP1Q0QJKQFF0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 0 011输输入脉冲入脉冲输输出十出十进进制制Q1RD CP0&R02R01S91S92&QJKQFF1QJKQFF2Q2QJKQFF3Q3RDRDRDSDSD CP1Q0QJKQFF0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回

249、上一页上一页退出退出章目录章目录74LS29074LS290型型型型计计数器功能表数器功能表数器功能表数器功能表输输 入入输输 出出Q2Q3R01S92S91R02Q1Q011011011000000001010R01S92S91R02有任一有任一为为“0”有任一有任一为为“0”计计计计数数数数清零清零清零清零置置置置9 9 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录输输入入计计数脉冲数脉冲84218421异步十异步十异步十异步十进进制制制制计计数器数器数器数器十分十分频输频输出出

250、(进位位输出出)计计数状数状态态计计数器数器输输出出(2) 74LS290(2) 74LS290的的的的应应用用用用S91N74LS290S92Q2Q1NUCCR01R02CP0CP1Q0Q3地地外引外引外引外引线线线线排列排列排列排列图图图图17814S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02CP1CP0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录输输输输入入入入脉冲脉冲脉冲脉冲十分十分十分十分频输频输频输频输出出出出54215421异步十异步十异步十异步十进进制制制制计计数器数器数

251、器数器Q1Q2Q3Q0CP1 2 3 4 5 6 7 8 9 10工作波形工作波形S92S91Q0Q3Q1Q2R01R02CP1CP0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02CP1CP0五五进进制制输输出出计计数脉冲数脉冲输输入入异步五异步五异步五异步五进进进进制制制制计计计计数器数器数器数器CP12345Q1Q2Q3工作波形工作波形下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一

252、页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录如何构成如何构成如何构成如何构成 N N进进制制制制计计数器数器数器数器 反反反反馈馈置置置置“0”“0”法：法：法：法：当当当当满满满满足一定的条件足一定的条件足一定的条件足一定的条件时时时时，利用，利用，利用，利用计计计计数器的复位端数器的复位端数器的复位端数器的复位端强强强强迫迫迫迫计计计计数器清零数器清零数器清零数器清零, , 重新开始新一重新开始新一重新开始新一重新开始新一轮计轮计数。数。数。数。 利用反利用反利用反利用反馈馈馈馈置置置置“ “0”0”法可用已有的法可用已有的法可用已有的法可用已有的计计数器得出小于原数器得出小于原数器得

253、出小于原数器得出小于原进进制的制的制的制的计计数器。数器。数器。数器。 例：用一片例：用一片例：用一片例：用一片74LS29074LS290可构成十可构成十可构成十可构成十进进制制制制计计数器，如将数器，如将数器，如将数器，如将十十十十进进制制制制计计数器适当改接数器适当改接数器适当改接数器适当改接, , 利用其清零端利用其清零端利用其清零端利用其清零端进进行反行反行反行反馈馈清零，清零，清零，清零，则则可得出十以内的任意可得出十以内的任意可得出十以内的任意可得出十以内的任意进进制制制制计计数器。数器。数器。数器。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上

254、一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录用一片用一片用一片用一片74LS29074LS290构成十以内的任意构成十以内的任意构成十以内的任意构成十以内的任意进进制制制制计计数器数器数器数器例：六例：六例：六例：六进进进进制制制制计计计计数器数器数器数器六六六六种种种种状状状状态态态态二二二二进进进进制数制数制数制数Q3Q2Q1Q0脉冲数脉冲数脉冲数脉冲数(CP)(CP)十十十十进进进进制数制数制数制数0123456789100 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0

255、 10 0 0 001234567890下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例：六例：六进进制制计计数器数器六六种种状状态态 当状当状当状当状态态 01100110（6 6）出出出出现现现现时时时时，将，将，将，将 Q Q2 2=1=1，Q Q1 1=1 =1 送到送到送到送到复位端复位端复位端复位端 R R0101和和和和R R0202，使使使使计计计计数数数数器立即清零器立即清零器立即清零器立即清零。状。状。状。状态态态态 01100110仅仅瞬瞬瞬瞬间间存在。存在。存在

256、。存在。74LS29074LS290为为为为异步异步异步异步清零的清零的清零的清零的计计计计数器数器数器数器反反反反馈馈馈馈置置置置“ “0”0”实现实现方法方法方法方法: :Q3Q2Q1Q00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1111六六六六进进进进制制制制计计计计数器数器数器数器S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C

257、P1CP0计计计计数脉冲数脉冲数脉冲数脉冲计计数器清零数器清零七七七七进进进进制制制制计计计计数器数器数器数器 当出当出当出当出现现现现 01100110（6 6）时时，应应应应立即使立即使立即使立即使计计计计数器清零，数器清零，数器清零，数器清零，重新开始新一重新开始新一重新开始新一重新开始新一轮计轮计轮计轮计数。数。数。数。 当出当出当出当出现现 0111(7)0111(7)时时，计计计计数器数器数器数器立即立即立即立即清零，重清零，重清零，重清零，重新开始新一新开始新一新开始新一新开始新一轮计轮计轮计轮计数。数。数。数。S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02CP1CP0计计计计数脉冲数

258、脉冲数脉冲数脉冲计计数器清零数器清零&.下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录二片二片二片二片74LS29074LS290构成构成构成构成100100以内的以内的以内的以内的计计数器数器数器数器例例例例1 1：二十四：二十四：二十四：二十四进进制制制制计计数器数器数器数器二十四分二十四分二十四分二十四分频输频输频输频输出出出出.0010(2)0010(2)0100(4)S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02CP1CP0计计数数脉冲脉冲S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C

259、P1CP0十位十位个位个位两位十两位十两位十两位十进进进进制制制制计计计计数器数器数器数器(100(100进进制制制制) )下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 例例2: 六十六十进进制制计计数器数器Q3 Q2 Q1 Q0S9(1) S9(2) R0(1) R0(2)CP1 CP0 个位个位Q3 Q2 Q1 Q0S9(1) S9(2) R0(1) R0(2)CP0CP1 十位十位 个位个位为十十进制，十位制，十位为六六进制。制。个位的最高位个位的最高位 Q3 接十位的接十位的

260、 CP0 ，个位十，个位十进进制制计计数器数器经过经过十个脉冲循十个脉冲循环环一次，每当第十个脉冲来到后一次，每当第十个脉冲来到后 Q3由由 1 变为 0，相当于，相当于一个下降沿，使一个下降沿，使十位六十位六进进制制计计数器数器计计数。数。经过经过六十个六十个脉冲，个位和脉冲，个位和十位十位计计数器都恢复数器都恢复为为 0000。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录有两个二有两个二有两个二有两个二- -五五五五- -十十十十进进制制制制计计数器，数器，数器，数器，高高高高电

261、电电电平清零平清零平清零平清零 74LS390 74LS390外引外引外引外引线线排列排列排列排列图图11689UCC1Q21Q11RD1Q01Q3地地1CP02Q32Q2 2Q12Q0 2RD2CP02CP1 1CP1下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录十位十位十位十位 0100(4) 0100(4)个位个位个位个位0110(6)0110(6)计计数数脉冲脉冲十位十位个位个位两位十两位十两位十两位十进进进进制制制制计计计计数器（数器（数器（数器（100100进进制）制）制）

262、制）例：用一片例：用一片例：用一片例：用一片74LS39074LS390构成四十六构成四十六构成四十六构成四十六进进制制制制计计数器数器数器数器&1Q31Q01Q21Q11RD1CP11CP02Q32Q02Q22Q12RD2CP12CP0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录D (DOWN) 减法脉冲减法脉冲输入端入端U(UP) 加法脉冲加法脉冲输入端入端L(LOAD) 置数端置数端CO 进位端位端BO 借位端借位端C(CLR) 清零端清零端 74LS192 74LS192外引

263、外引外引外引线线排列排列排列排列图图11689UCCQ2UQ1Q0Q3地地D1LBOCPCOD 74LS192 74LS192D0D2D3下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 74LS192 74LS192功能表功能表功能表功能表 1 1 0 1 1 0 加加加加 计计计计 数数数数 0 0 0 0 D D0 0 D D3 3 置置置置 数数数数 1 1 1 0 1 1 1 0 保保保保 持持持持 1 1 1 0 1 0 减减减减 计计计计 数数数数 1 1 清清清清 零零零

264、零 U U D D LOAD LOAD CLRCLR D D0 0 D D3 3 功功功功 能能能能 十十十十进进进进制同步加制同步加制同步加制同步加 / / 减减减减计计数器数器数器数器下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.3.4 21.3.4 环环行行行行计计数器数器数器数器工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：Q1DF1Q2DF2Q3DF3Q0DF0CP先将先将先将先将计计计计数器置数器置数器置数器置为为为为Q3 Q2 Q1 Q0=1000 而后每来一个而后每来一

265、个而后每来一个而后每来一个C C，其各触，其各触，其各触，其各触发发发发器状器状器状器状态态态态依次右移一位。依次右移一位。依次右移一位。依次右移一位。即：即：即：即：1000010000100001下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录环环环环行行行行计计计计数器工作波形数器工作波形数器工作波形数器工作波形CP1234Q2Q1Q0Q3环环环环行行行行计计计计数数数数器可作器可作器可作器可作为为为为顺顺顺顺序脉冲序脉冲序脉冲序脉冲发发发发生器。生器。生器。生器。下一页下一页返回

266、返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.3.5 21.3.5 环环行分配器行分配器行分配器行分配器K0 = Q2 J0 =Q2 J1 =Q0J2 =Q1 K1 =Q0 K2 =Q1Q0Q1Q2 CPQJKQFF2Q0Q1Q2QJKQFF1QJKQFF0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录环环环环行分配器工作波形行分配器工作波形行分配器工作波形行分配器工作波形Q2Q1Q0C

267、P12345678Q0Q1Q2 可可产产生相移生相移为为 的的顺顺序脉冲。序脉冲。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.4 555定定时时器及其器及其应应用用 555 555定定定定时时器是一种将模器是一种将模器是一种将模器是一种将模拟电拟电路和数字路和数字路和数字路和数字电电路集成于路集成于路集成于路集成于一体的一体的一体的一体的电电子器件。用它可以构成子器件。用它可以构成子器件。用它可以构成子器件。用它可以构成单稳态单稳态触触触触发发器、多器、多器、多器、多谐谐振振振

268、振荡荡器和施密特触器和施密特触器和施密特触器和施密特触发发器等多种器等多种器等多种器等多种电电路。路。路。路。 555 555定定定定时时器器器器在工在工在工在工业业控制、定控制、定控制、定控制、定时时、检测检测、报报警等方面有广泛警等方面有广泛警等方面有广泛警等方面有广泛应应用。用。用。用。21.4.1 55521.4.1 555定定定定时时器的器的器的器的结结构及工作原理构及工作原理构及工作原理构及工作原理1. 1. 分分分分压压器：器：器：器：由三个等由三个等由三个等由三个等值电值电值电值电阻构成阻构成阻构成阻构成2. 2. 比比比比较较器：器：器：器：由由由由电压电压电压电压比比比比较

269、较较较器器器器C1C1和和和和C2C2构成构成构成构成3. 3. R-SR-S触触触触发发发发器器器器4. 4. 放放放放电电开关管开关管开关管开关管T T下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录VAVB输输输输出端出端出端出端 电压电压控制端控制端控制端控制端 高高高高电电电电平平平平触触触触发发发发端端端端低低低低电电电电平平平平触触触触发发发发端端端端放放放放电电电电端端端端复位端复位端复位端复位端UCC分分分分压压压压器器器器比比比比较较较较器器器器R R- -S S触触

270、触触发发发发器器器器放放放放电电电电管管管管调转调转地地+C1+C2QQRDSD5k5k5kT2 24 456 67 78 83 31 1下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2/3 UCC2/3 UCC1/3 UCC011/3 UCC112/3 UCC1/3 UCC00RDSDV6V2比比比比较结较结较结较结果果果果1/3 UCC不允不允许许2/3 UCC+C1+C2.5K5K5KVAVBUCCRDSD562下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回

271、返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录V V6 6V V2 22/3 2/3 U UCCCC1/3 2/3 2/3 U UCCCC1/3 1/3 U UCCCC2/3 1/3 1/3 U UCCCCQ QT T1 10 0保持保持保持保持导导导导通通通通截止截止截止截止保持保持保持保持综综综综上所述，上所述，上所述，上所述，555功能表功能表功能表功能表为为为为：QQRDSDT输输输输出出出出R RD DS SD D1 10 01 10 01 11 1Q QT T1 10 0保持保持保持保持导导导导通通通通截止截止截止截止保持保持保持保持下一页

272、下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1. 1. 由由由由555555定定定定时时器器器器组组成的多成的多成的多成的多谐谐振振振振荡荡器器器器 多多多多谐谐谐谐振振振振荡荡荡荡器器器器是一种是一种无无稳态稳态触触发发器，接通器，接通电电源后，源后，不需外加触不需外加触发发信号，就能信号，就能产产生矩形波生矩形波输输出。由于出。由于矩形波中含有丰富的矩形波中含有丰富的谐谐波，故称波，故称为为多多谐谐振振荡荡器。器。 多多多多谐谐谐谐振振振振荡荡荡荡器器器器是一种常用的脉冲波形是一种常用

273、的脉冲波形发发生器生器,触触发器和器和时序序电路中的路中的时钟脉冲一般是由多脉冲一般是由多谐振振荡器器产生的。生的。21.4.2 21.4.2 定定定定时时器器器器电电路的路的路的路的应应用用用用下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录UCC+C1+C2QQRDSD.5K5K5KVAVB T13245678(复位端复位端)(地地)uO1. 1. 由由由由555555定定定定时时器器器器组组成的多成的多成的多成的多谐谐振振振振荡荡器器器器接通接通电电源源通通通通电电电电前前前前u

274、uC C=0=00111002/3 UCCRD=1SD=0uCR1R2.+C充充电电C放放电电12/3 UCC01101Q=0导通通1稳稳稳稳定状定状定状定状态态态态下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2. 2. 由由由由555555定定定定时时器器器器组组成的成的成的成的单稳态单稳态触触触触发发器器器器(地地)1101Q=1截止截止暂稳暂稳暂稳暂稳状状状状态态态态00012/3 UCC1010Q=1010 110稳稳稳稳定状定状定状定状态态态态Q=0下一页下一页返回返回上一

275、页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(1/3UCC)Q=0Q=1T导通，通，C通通过T放放电,uC 0接通接通电电源源RD=0SD=1保持保持“0”态态RD=1SD=1+UCC48562713.uCCuiuOR0.01 F上升到上升到2/3 UCCuituCtuOt下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录uituCtuOt暂稳态暂稳态tptp=RC ln3=1.1RC2/3UCCQ=1

276、Q=0T截止截止C充充电RD=0SD=1Q=0Q=1因此因此暂稳态暂稳态的的长长短短取决于取决于RC时间时间常数常数RD=1SD=0+UCC48562713.uCCuiuOR0.01 F下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例例例例1 1：单稳态单稳态单稳态单稳态触触触触发发发发器构成定器构成定器构成定器构成定时检测时检测时检测时检测&uiuBuAuouituBtuotuAt下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录

277、下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例例例例2 2：单稳态单稳态单稳态单稳态触触触触发发发发器器器器构成构成构成构成短短时时用照明灯用照明灯48162357uOui+UCCSRCuituottp若若若若S S未按下未按下未按下未按下, , 则则 u ui i = 1 = 1 若若若若S S按下按下按下按下, , 则则 u ui i = 0 = 0 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录uO按一下按一下按按钮钮 S未按未按0KT的的线圈圈不通不通电电KT 的触点的

278、触点断开断开灯灯灭灭1通通电电闭闭合合亮亮灯亮的灯亮的灯亮的灯亮的时间为时间为时间为时间为：t tp p = 1.1 = 1.1 R CR C48162357uOui+UCCCSKTKTD1D2R下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.5 应用用举例例21.5.121.5.1优优先裁决先裁决先裁决先裁决电电路路路路&1&LED1150 150 LED2+UA1A2RSRDRDSDSDQQQQ下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页

279、退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录&1&LED1150 150 LED2+UA1A2RSRDRDSDSDQQQQ工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：开始比开始比赛时赛时，按下复位开关，按下复位开关S。001不亮不亮不亮不亮不亮不亮不亮不亮1100未比未比赛时赛时A1， A2为为“0”复位开关复位开关S断开。断开。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录&1&LED1150 150 LED2+UA1A2RSRDRDSDSDQQQQ工作原理：

280、工作原理：工作原理：工作原理：00不亮不亮不亮不亮不亮不亮不亮不亮11001优优优优先先先先到达到达到达到达011亮亮亮亮0001封封封封锁锁锁锁封封封封锁锁锁锁保持不保持不变变下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.5.2 四人四人抢答答电路路CT74LS1751234567816151413121110 9D1D2D3D4Q1Q3Q2Q4GNDCPUCC CT74LS175外引外引线排列排列图四四人人抢抢答答电电路路的的主主要要器器件件是是 CT74LS175 型型四四

281、上上升升沿沿 D 触触发发器器，其其外外引引线线排排列列图图如如右右图图，它它的的清清零零端端 和和时时钟钟脉脉冲冲CP是是四四个个 D 触触发发器共用的。器共用的。抢抢答前先清零答前先清零, Q4 Q1 均均为为0, 相相应的的发光二极管光二极管 LED 都不亮；都不亮； 均均为 1, 与非与非门G1的的输输出出为为 0，扬声器不响。同声器不响。同时，G2 输输出出为为 1，将，将 G3 打开，打开，时钟时钟脉冲脉冲 CP 经过经过 G3 进进入入 D 触触发发器的器的 CP 端。此端。此时时，由于由于 S1 S4 均未按下均未按下, D1 D4 均均为为 0, 所以触所以触发器的状器的状态

282、不不变。工作原理：工作原理：下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.5.2 21.5.2 四人四人四人四人抢抢答答答答电电路路路路4 300 LEDCRD1Q1Q&G174LS175S14 1M +5VS2S3S4&G3&G2+5V8 3DG10010K C1D2D3D4D2Q4Q4Q3Q3Q2Q工作原理：工作原理：抢抢答前清答前清“0”0000截止截止截止截止0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下

283、一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 若若S1首先被按首先被按下下,D1和和Q1 均均变为变为1, 相相应的的发光二光二极管亮；极管亮； 变为0, G1的的输输出出为为1, 扬声声器器响响。同同时, G2 输输出出为为0, 将将G3 封封闭闭, 时钟脉冲脉冲CP便不能便不能经过经过G3 进进入入 D 触触发发器。由器。由于没有于没有时钟时钟脉冲脉冲, 因因此此,再再按按其其它它按按钮,就不起作用了就不起作用了, 触触发器的状器的状态不不会改会改变。4 300 LEDCRD1Q1Q&G174LS175S14 1M +5VS2S3S4&G3&G2+5V8 3DG10010K C1D2D3D

284、4D2Q4Q4Q3Q3Q2Q抢抢答开始，若答开始，若S1先被按下先被按下1000亮亮亮亮01导导导导通通通通响响响响0封封封封锁锁锁锁1下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21.5.3 数字数字钟 电路由三部分路由三部分组成成: 1. 标准秒脉冲准秒脉冲发生生电路路 这这部分部分电电路由石英晶路由石英晶体振体振荡荡器和六器和六级级十分十分频频器器组组成。成。显显示示( (时时) )译码译码时计时计数器数器 ( (24进制制) )显显示示( (分分) )译码译码分分计计数器数器

285、 ( (60进制制) )显显示示( (秒秒) )译码译码秒秒计计数器数器 ( (60进制制) )&+5 V校校“时时”S2&石英晶体石英晶体 振振荡器器1整形整形106 Hz 105 Hz 104 Hz103 Hz102 Hz1 Hz1s六六级级十分十分频频器器&+5 V校校“分分”S1G1G2G3下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2. 2. 时时、分、秒、分、秒、分、秒、分、秒计计数、数、数、数、译码译码、显显示示示示电电路路路路 这部分部分电路包括两个六十路包括两个六十

286、进制制计数器、一个二十四数器、一个二十四进制制计数器以及相数器以及相应的的译码显示器。示器。3. 3. 时时、分校准、分校准、分校准、分校准电电路路路路以校以校 “分分” 电电路路为为例来例来说说明。明。 (1) 在在正正常常计时时，与与非非门 G1 的的一一个个输输入入端端为为 1，将将它它打打开开，使使秒秒计数数器器输出出的的分分脉脉冲冲加加到到 G1 的的另另一一个个输输入入端端，并并经经 G3 进进入入分分计计数数器器，而而此此时时 G2 有有一一个个输输入入端端为为 0，因此被封，因此被封闭，校准用的秒脉冲，校准用的秒脉冲进不去。不去。 (2) 在在校校 “分分” 时，按按下下开开关关 S1 ，情情况况与与( (1) )相相反反， G1 被被封封闭闭，G2 打打开开，标标准准秒秒脉脉冲冲直直接接进进入入分分计计数数器器，进进行快速校行快速校“分分”。时时校准校准电电路的工作原理与分校准路的工作原理与分校准电电路相同。路相同。