電工學(xué)簡(jiǎn)明教程小結(jié)14

1、第第 14 章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.1基本要求基本要求1掌握掌握 RS 觸發(fā)器、觸發(fā)器、JK 觸發(fā)器和觸發(fā)器和 D 觸發(fā)器的邏輯功能；觸發(fā)器的邏輯功能；2理解寄存器和移位寄存器的工作原理；理解寄存器和移位寄存器的工作原理；3理解二進(jìn)制計(jì)數(shù)器理解二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和二和二- -十進(jìn)制十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的工作原理；計(jì)數(shù)器的工作原理；4掌握二掌握二- -五五- -十進(jìn)制集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用；十進(jìn)制集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用； 5理解理解 555 定時(shí)器的工作原理，理解由定時(shí)器的工作原理，理解由 555 定時(shí)器組定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器的工作原理。成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器的工作原理。1

2、4.2本章小結(jié)本章小結(jié)1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器觸發(fā)器是數(shù)字電路中的重要器件，應(yīng)牢記各種觸發(fā)器的觸發(fā)器是數(shù)字電路中的重要器件，應(yīng)牢記各種觸發(fā)器的邏輯功能、觸發(fā)方式和圖形符號(hào)。邏輯功能、觸發(fā)方式和圖形符號(hào)。( (1) ) RS 觸發(fā)器觸發(fā)器( (a) )基本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器基本基本 RS 觸發(fā)器的邏輯式觸發(fā)器的邏輯式DQSQ DQRQ 基本基本 RS 觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表QDSDR0 01 10 01 10 01 11 11 1不變不變0 00 0不定不定DRSRQ圖形符號(hào)圖形符號(hào)DSQ( (1) ) RS 觸發(fā)器觸發(fā)器( (a) )基本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器基本基本 RS

3、 觸發(fā)器的邏輯式觸發(fā)器的邏輯式DQSQ DQRQ DRSRQ圖形符號(hào)圖形符號(hào)DSQ基本基本 RS 觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表QDSDR0 01 10 01 10 01 11 11 1不變不變0 00 0不定不定( (b) ) 可控可控 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器可控可控 RS 觸發(fā)器的邏輯式觸發(fā)器的邏輯式QCPSQ QCPRQ 可控可控 RS 觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表Qn+10 00 0Qn0 01 11 11 10 00 01 11 1不定不定RSDRSRQ圖形符號(hào)圖形符號(hào)DSS1SR1RC1QCP( (2) )JK 觸發(fā)器觸發(fā)器JK 觸發(fā)器的邏輯式觸發(fā)器的邏輯式1nnnQJQKQ 主

4、從型主從型 JK 觸發(fā)器的邏輯狀態(tài)表觸發(fā)器的邏輯狀態(tài)表Qn + 10 00 0Qn0 01 10 01 10 01 11 11 1JKnQDRSRQ圖形符號(hào)圖形符號(hào)DSJ1JK1KC1QCP( (3) ) D 觸發(fā)器觸發(fā)器D 觸發(fā)器的邏輯式觸發(fā)器的邏輯式1nnQQ D 觸發(fā)器的觸發(fā)器的邏輯狀態(tài)表邏輯狀態(tài)表DnQn+10 00 01 11 1上升沿上升沿 D 觸觸發(fā)器發(fā)器圖形符號(hào)圖形符號(hào)DRSRQDSD1DC1QCP2寄存器寄存器寄存器用來(lái)暫時(shí)存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果。按存寄存器用來(lái)暫時(shí)存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果。按存放的方式有并行和串行兩種；取出的方式也有并行和串行兩放的方式有并行和串行

5、兩種；取出的方式也有并行和串行兩種。數(shù)碼寄存器都是并行輸入并行輸出的。移位寄存器可以種。數(shù)碼寄存器都是并行輸入并行輸出的。移位寄存器可以并行輸出也可以串行輸出。并行輸出也可以串行輸出。3計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器用來(lái)累計(jì)輸入脈沖的數(shù)目。計(jì)數(shù)器用來(lái)累計(jì)輸入脈沖的數(shù)目。n 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器要用器要用 n 個(gè)觸發(fā)器，能記最大十進(jìn)制數(shù)為個(gè)觸發(fā)器，能記最大十進(jìn)制數(shù)為 2n 1。經(jīng)過(guò)。經(jīng)過(guò) n 個(gè)個(gè)脈沖循環(huán)一次，因此，它也是脈沖循環(huán)一次，因此，它也是 n 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。進(jìn)制計(jì)數(shù)器。分析一個(gè)計(jì)數(shù)器的步驟是：已知邏輯圖分析一個(gè)計(jì)數(shù)器的步驟是：已知邏輯圖 寫出各位寫出各位觸觸發(fā)器發(fā)器的邏輯關(guān)系式的邏輯關(guān)

6、系式 列出狀態(tài)表列出狀態(tài)表 分析分析計(jì)數(shù)功計(jì)數(shù)功能。能。4CT74LS290 型型二二- -五五- -十進(jìn)制十進(jìn)制集成計(jì)數(shù)器功能表如下。集成計(jì)數(shù)器功能表如下。 計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 0 0 01 10 00 01 11 11 1 0 00 00 00 00 0 0 01 11 1 Q3Q2Q1Q0 S9(1)S9(2) R0(1)R0(2)利用反饋置利用反饋置“0”或反饋置或反饋置“9”法可用法可用 CT74LS290 構(gòu)構(gòu)成多種進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。成多種進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。5( (1) )由由 555 定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，當(dāng)輸入觸發(fā)負(fù)

7、定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，當(dāng)輸入觸發(fā)負(fù)脈沖時(shí)，輸出脈沖時(shí)，輸出 uO為矩形脈沖，其寬度為矩形脈沖，其寬度( (暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間) )tp = RC ln3 = 1.1RC+_+_Q5 k 5 k 5 k 8 +UCC452713C1C26DSDRQT+單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路圖單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路圖+UCCRC0.01 F+UCCuCuOuI5. ( (2) )由由 555 定時(shí)器組成的多諧振蕩器，毋須外加觸發(fā)脈定時(shí)器組成的多諧振蕩器，毋須外加觸發(fā)脈沖，就能輸出一定頻率的矩形脈沖沖，就能輸出一定頻率的矩形脈沖( (自激振蕩自激振蕩) )。振蕩周期振蕩周期T = tp1 + tp2 = 0.7(

8、R1 + 2R2)C+_+_Q5 k 5 k 5 k 8 +UCC452713C1C26DSDRQT+多諧振蕩器電路圖多諧振蕩器電路圖+UCCCuCR1R2+UCCuO14.3例題分析例題分析 例例 1 電路如圖所示，試畫出電路如圖所示，試畫出 Q1Q2 的波形。設(shè)兩個(gè)觸的波形。設(shè)兩個(gè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為發(fā)器的初始狀態(tài)為 0。 解解 JK 觸發(fā)器在下降沿觸發(fā)，觸發(fā)器在下降沿觸發(fā)，D 觸發(fā)器在上升沿觸發(fā)。觸發(fā)器在上升沿觸發(fā)。列出狀態(tài)表，而后由此在時(shí)鐘脈沖列出狀態(tài)表，而后由此在時(shí)鐘脈沖 CP 的上升沿和下降沿處的上升沿和下降沿處畫出畫出 Q1Q2 波形。波形。來(lái)兩個(gè)時(shí)鐘脈沖循環(huán)一次，輸出的是正交波形

9、。來(lái)兩個(gè)時(shí)鐘脈沖循環(huán)一次，輸出的是正交波形。 例例 2 試分析如圖所示的試分析如圖所示的電路，畫出電路，畫出 Y1 和和 Y2 的波形，并的波形，并與時(shí)鐘脈沖與時(shí)鐘脈沖 CP 比較，說(shuō)明電路比較，說(shuō)明電路的功能。設(shè)初始狀態(tài)的功能。設(shè)初始狀態(tài) Q = 0。 解解 的的波波形形。和和，可可畫畫出出和和由由QQQKQJ 再由輸出邏輯式再由輸出邏輯式12YCQYCQ ，畫出畫出 Y1 和和 Y2 的波形，如圖的波形，如圖所示。所示。從波形圖上看，時(shí)鐘脈沖從波形圖上看，時(shí)鐘脈沖 CP 經(jīng)過(guò)圖示的邏輯電路后變經(jīng)過(guò)圖示的邏輯電路后變?yōu)閮蓚€(gè)不同相的脈沖，所以上述電路為雙相時(shí)鐘脈沖發(fā)生為兩個(gè)不同相的脈沖，所以上

10、述電路為雙相時(shí)鐘脈沖發(fā)生器。器。 例例 3 試用反饋置試用反饋置“9”法將法將 CT74LS290 型計(jì)數(shù)器改接型計(jì)數(shù)器改接成七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。成七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 解解 設(shè)初始狀態(tài)為設(shè)初始狀態(tài)為 00000000，計(jì)數(shù)器計(jì)到計(jì)數(shù)器計(jì)到 7 時(shí)，輸出為時(shí)，輸出為 01110111，有三個(gè)有三個(gè) 1 1，若用反饋置，若用反饋置 0 0 法，需法，需要有三輸入端的要有三輸入端的與非與非門才能實(shí)門才能實(shí)現(xiàn)。而現(xiàn)。而 CT74LS290 型計(jì)數(shù)器只型計(jì)數(shù)器只有有 R1(1)，R0(2) 兩個(gè)置零端，無(wú)兩個(gè)置零端，無(wú)法實(shí)現(xiàn)。但若用反饋置法實(shí)現(xiàn)。但若用反饋置“9”法，法，可將可將 Q 接接 S9(1)，Q0 接接

11、 C1，R0(1)和和 R0(2)接接“地地”，計(jì)數(shù)脈沖由，計(jì)數(shù)脈沖由 C1 端輸入，如圖中所示，接成端輸入，如圖中所示，接成了七進(jìn)制計(jì)數(shù)器，表為其狀態(tài)了七進(jìn)制計(jì)數(shù)器，表為其狀態(tài)表。表。當(dāng)計(jì)數(shù)到當(dāng)計(jì)數(shù)到 6 時(shí)，時(shí)，Q2Q1 = 11，即將計(jì)數(shù)器置，即將計(jì)數(shù)器置“9” ，即，即置成置成 10011001，而，而 01100110 這一狀態(tài)這一狀態(tài)為時(shí)短暫，轉(zhuǎn)瞬即逝。再來(lái)為時(shí)短暫，轉(zhuǎn)瞬即逝。再來(lái)一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，即由一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，即由 10011001 回回到到 00000000。經(jīng)過(guò)七個(gè)脈沖循環(huán)經(jīng)過(guò)七個(gè)脈沖循環(huán)一次，這就是七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。一次，這就是七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 例例 4 數(shù)字鐘表中的時(shí)計(jì)數(shù)器是二十四進(jìn)制，數(shù)字鐘表中的時(shí)計(jì)數(shù)器是二十四進(jìn)制，試用兩片試用兩片 CT74LS290 型二型二 五五 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器連成二十四進(jìn)制電路。連成二十四進(jìn)制電路。Q3 Q2 Q1 Q0S9(1) S9(2) R0(1) R0(2) C0 C1