數(shù)字電路講義-第六章w1

1、第六章第六章 時序邏輯電路時序邏輯電路 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、時序電路（一、時序電路（Sequence Circuit）框圖框圖第六章第六章 時序邏輯電路時序邏輯電路 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、時序電路（一、時序電路（Sequence Circuit）框圖框圖tn 、 tn+1的含義的含義X、Z、W、Y ？XZWY電路的描述：電路的描述：第六章第六章 時序邏輯電路時序邏輯電路 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、時序電路一、時序電路二、分類二、分類 同步時序邏輯電路：所有觸發(fā)器共用同一個時鐘同步時序邏輯電路：所有觸發(fā)器共用同一個時鐘 異步時序邏輯電路：異步時序邏輯電路： 摩爾型摩爾型Moore： 無

2、外部輸入，即狀態(tài)機無外部輸入，即狀態(tài)機 米里型米里型Mealy： 有外部輸入有外部輸入按時鐘按時鐘分類分類按輸入按輸入分類分類第六章第六章 時序邏輯電路時序邏輯電路 第二節(jié)第二節(jié) 同步時序電路的分析同步時序電路的分析分析出電路的目的是什么？分析出電路的目的是什么？第六章第六章 時序邏輯電路時序邏輯電路 第二節(jié)第二節(jié) 同步時序電路的分析同步時序電路的分析步驟：步驟： 1.觀察電路，寫出電路存儲器中各觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路輸出函數(shù)觀察電路，寫出電路存儲器中各觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路輸出函數(shù) 2.由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方程，即新的狀態(tài)由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方

3、程，即新的狀態(tài)方程方程 3.列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 4.畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 5.視需要畫出電路的輸入輸出對應(yīng)波形圖視需要畫出電路的輸入輸出對應(yīng)波形圖 6.最后判斷電路的邏輯功能最后判斷電路的邏輯功能 對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和外部連接電路對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和外部連接電路直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的功能直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的功能例例6-9 試分析圖試分析圖6-61所示由所示由JK觸發(fā)器構(gòu)成的時序電路，列出觸發(fā)器構(gòu)成的時序電路，列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和轉(zhuǎn)換圖，并說明其邏輯功能。其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和轉(zhuǎn)換圖

4、，并說明其邏輯功能。分析的目的：分析的目的：Q3Q2Q1Q0的變化規(guī)律的變化規(guī)律步驟：步驟： 1.觀察電路，寫出電路存儲器中各觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路觀察電路，寫出電路存儲器中各觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路輸出函數(shù)輸出函數(shù) 2.由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方程，由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方程，即新的狀態(tài)方程即新的狀態(tài)方程 3.列出狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列出狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 4.畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 5.視需要畫出電路的輸入輸出波形圖視需要畫出電路的輸入輸出波形圖 6.最后判斷電路的邏輯功能，并評述其優(yōu)缺點最后判斷電路的邏輯功能，并評述其優(yōu)缺點 對中規(guī)模功能塊

5、構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和外部連接電路直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的外部連接電路直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的功能功能步驟：步驟： 1.觀察電路，寫出電路存儲器中各觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路觀察電路，寫出電路存儲器中各觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路輸出函數(shù)輸出函數(shù) 步驟：步驟： 1.觀察電路，寫出電路存儲器中個觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路觀察電路，寫出電路存儲器中個觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路輸出函數(shù)輸出函數(shù) 2.由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方程，由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方程，即新的狀態(tài)方程即新的狀態(tài)方程

6、3.列出狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列出狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 4.畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 5.視需要畫出電路的輸入輸出波形圖視需要畫出電路的輸入輸出波形圖 6.最后判斷電路的邏輯功能，并評述其優(yōu)缺點最后判斷電路的邏輯功能，并評述其優(yōu)缺點 對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和外部連接電路直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的外部連接電路直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的功能功能2. 求激勵函數(shù)，狀態(tài)方程求激勵函數(shù)，狀態(tài)方程J0 = 1 K0= 1 J1= Q0 +Q3Q2 K1= Q0J2 = Q1Q0K2= Q3 +Q1Q0J3

7、 = Q2Q1Q0K3= Q2Qn+1= J Q n + K Q n Q0n+1 = Q0n Q1n+1 = Q2nQ3nQ1n+Q0nQ1nQ2n+1 = Q1nQ0nQ2n + Q3nQ1nQ0nQ2nQ3n+1 = Q2nQ1nQ0nQ3n+Q2nQ3n步驟：步驟： 1.觀察電路，寫出電路存儲器中個觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路觀察電路，寫出電路存儲器中個觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路輸出函數(shù)輸出函數(shù) 2.由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方程，由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方程，即新的狀態(tài)方程即新的狀態(tài)方程 3.列出狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列出狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 4.畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖畫出

8、相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 5.視需要畫出電路的輸入輸出波形圖視需要畫出電路的輸入輸出波形圖 6.最后判斷電路的邏輯功能，并評述其優(yōu)缺點最后判斷電路的邏輯功能，并評述其優(yōu)缺點 對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和外部連接電路直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的外部連接電路直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的功能功能 3.列出狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列出狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表現(xiàn)態(tài)現(xiàn)態(tài)次態(tài)次態(tài)步驟：步驟： 1.觀察電路，寫出電路存儲器中個觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路觀察電路，寫出電路存儲器中個觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路輸出函數(shù)輸出函數(shù) 2.由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)

9、求出存儲器的輸出方程，由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方程，即新的狀態(tài)方程即新的狀態(tài)方程 3.列出狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列出狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 4.畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 5.視需要畫出電路的輸入輸出波形圖視需要畫出電路的輸入輸出波形圖 6.最后判斷電路的邏輯功能，并評述其優(yōu)缺點最后判斷電路的邏輯功能，并評述其優(yōu)缺點 對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和外部連接電路直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的外部連接電路直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的功能功能4 狀態(tài)圖狀態(tài)圖步驟：步驟： 1.觀察電路，寫出電路存

10、儲器中個觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路觀察電路，寫出電路存儲器中個觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路輸出函數(shù)輸出函數(shù) 2.由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方程，由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方程，即新的狀態(tài)方程即新的狀態(tài)方程 3.列出狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列出狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 4.畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 5.視需要畫出電路的輸入輸出波形圖視需要畫出電路的輸入輸出波形圖 6. 判斷電路的邏輯功能，并評述其優(yōu)缺點，是否能自啟動判斷電路的邏輯功能，并評述其優(yōu)缺點，是否能自啟動 對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和外部連接電

11、路直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的外部連接電路直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的功能功能6 判斷電路的邏輯功能判斷電路的邏輯功能余余3碼模十計數(shù)器碼模十計數(shù)器可以自啟動可以自啟動工作循環(huán)工作循環(huán)什么類型？什么類型？1.激勵函數(shù)激勵函數(shù) 輸出函數(shù)輸出函數(shù)輸出與輸入有組合關(guān)系輸出與輸入有組合關(guān)系2.狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表3.狀態(tài)圖狀態(tài)圖110檢測檢測4.波形圖波形圖第六章第六章 時序邏輯電路時序邏輯電路 第三節(jié)第三節(jié) 同步時序電路的設(shè)計同步時序電路的設(shè)計例：設(shè)計例：設(shè)計110檢測器檢測器分析步驟：分析步驟： 1.觀察電路，寫出電路存儲器中個觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路輸出函數(shù)觀察電路，寫出電路存

12、儲器中個觸發(fā)器的激勵函數(shù)、電路輸出函數(shù) 2.由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方程，即新的狀態(tài)方程由觸發(fā)器的特征方程和激勵函數(shù)求出存儲器的輸出方程，即新的狀態(tài)方程 3.列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 4.畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖畫出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 5.視需要畫出電路的輸入輸出對應(yīng)波形圖視需要畫出電路的輸入輸出對應(yīng)波形圖 6.最后判斷電路的邏輯功能最后判斷電路的邏輯功能 對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和外部連接電路直接列對中規(guī)模功能塊構(gòu)成的電路，可根據(jù)這類器件的功能表和外部連接電路直接列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的功能出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，從而判斷整個電路的功能第六章第六章

13、時序邏輯電路時序邏輯電路 第三節(jié)第三節(jié) 同步時序電路的設(shè)計同步時序電路的設(shè)計設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：1.設(shè)置輸入、輸出變量設(shè)置輸入、輸出變量2.建立轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖，確定觸發(fā)器數(shù)目建立轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖，確定觸發(fā)器數(shù)目3.列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表4.確定觸發(fā)器類型，求出激勵方程，求輸出方程確定觸發(fā)器類型，求出激勵方程，求輸出方程5.畫邏輯圖畫邏輯圖6.討論是否有孤立態(tài)，能否自啟動討論是否有孤立態(tài)，能否自啟動例：設(shè)計例：設(shè)計110檢測器檢測器第三節(jié)第三節(jié) 同步時序電路的設(shè)計同步時序電路的設(shè)計一、狀態(tài)圖的建立一、狀態(tài)圖的建立例：試建立例：試建立111序列檢測器狀態(tài)圖，連續(xù)輸入序列檢測器狀態(tài)圖，連續(xù)輸入3個或個或3個

14、個以上的以上的1，電路的輸出為，電路的輸出為1，否則輸出為，否則輸出為0。 米利型（米利型（Mealy）：）：莫爾型（莫爾型（Moore）：）：解：解：1. 設(shè)輸入、輸出變量設(shè)輸入、輸出變量 2. 建立狀態(tài)圖（狀態(tài)圖設(shè)置和建立），狀態(tài)化簡建立狀態(tài)圖（狀態(tài)圖設(shè)置和建立），狀態(tài)化簡 3. 電路設(shè)計電路設(shè)計第三節(jié)第三節(jié) 同步時序電路的設(shè)計同步時序電路的設(shè)計二、設(shè)計電路二、設(shè)計電路 例：試設(shè)計例：試設(shè)計1011序列檢測電路序列檢測電路 。 01011CPXZ第三節(jié)第三節(jié) 同步時序電路的設(shè)計同步時序電路的設(shè)計設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：1.設(shè)置輸入、輸出變量設(shè)置輸入、輸出變量2.建立轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖，確定觸發(fā)器數(shù)目建

15、立轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖，確定觸發(fā)器數(shù)目3.列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表4.確定觸發(fā)器類型，求出激勵方程，求輸出方程確定觸發(fā)器類型，求出激勵方程，求輸出方程5.畫邏輯圖畫邏輯圖6.討論是否有孤立態(tài)，能否自啟動討論是否有孤立態(tài)，能否自啟動第三節(jié)第三節(jié) 同步時序電路的設(shè)計同步時序電路的設(shè)計設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：1.設(shè)置輸入、輸出變量設(shè)置輸入、輸出變量2.建立轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖，確定觸發(fā)器數(shù)目建立轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖，確定觸發(fā)器數(shù)目3.列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表4.求輸出方程，畫邏輯圖求輸出方程，畫邏輯圖5.討論是否有孤立態(tài)，能否自啟動討論是否有孤立態(tài)，能否自啟動第三節(jié)第三節(jié) 同步時序電路的設(shè)計同步時序電路的設(shè)計第三節(jié)第三節(jié) 同步時序電

16、路的設(shè)計同步時序電路的設(shè)計設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：1.設(shè)置輸入、輸出變量設(shè)置輸入、輸出變量2.建立轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖，確定觸發(fā)器數(shù)目建立轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖，確定觸發(fā)器數(shù)目3.列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表4.確定觸發(fā)器類型，求出激勵方程，求輸出方程確定觸發(fā)器類型，求出激勵方程，求輸出方程5.畫邏輯圖畫邏輯圖6.討論是否有孤立態(tài)，能否自啟動討論是否有孤立態(tài)，能否自啟動5.畫邏輯圖畫邏輯圖6.討論是否有孤立態(tài)，能否自啟動討論是否有孤立態(tài)，能否自啟動例：設(shè)計一個模例：設(shè)計一個模7同步二進制加法計數(shù)器同步二進制加法計數(shù)器例：試設(shè)計一個可變模同步分頻器，當(dāng)控制輸入例：試設(shè)計一個可變模同步分頻器，當(dāng)控制輸入X0時為時為5分頻；分頻

17、；X1時為時為7分頻。分頻。解：解：1. 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 2. 狀態(tài)轉(zhuǎn)換狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表真值表3. 求激勵函數(shù)求激勵函數(shù)和輸出函數(shù)和輸出函數(shù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖？狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖？時序邏輯電路分析設(shè)計：小結(jié)時序邏輯電路分析設(shè)計：小結(jié)第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器一、集成鎖存器一、集成鎖存器 第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器二、鎖存器的擴展二、鎖存器的擴展 174LS373274LS373當(dāng)當(dāng)EN=0時，時，上面的芯片工作。上面的芯片工作。當(dāng)當(dāng)EN=1時，時，下面的芯片工作。下面的芯片工作。第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器三、寄存器三、寄存器 （1）內(nèi)部內(nèi)部驅(qū)動驅(qū)動邊沿邊沿觸發(fā)觸發(fā)第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)

18、寄存器數(shù)據(jù)寄存器三、寄存器（三、寄存器（2） 第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器三、寄存器三、寄存器 第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器三、寄存器三、寄存器 鎖存器鎖存器寄存器寄存器區(qū)別？區(qū)別？第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器三、寄存器三、寄存器 第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器三、寄存器三、寄存器 第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器寄存器寄存器顧名思義，就是保存數(shù)據(jù)的地方。顧名思義，就是保存數(shù)據(jù)的地方。鎖存器鎖存器是用于存儲數(shù)據(jù)來進行交換，使數(shù)據(jù)穩(wěn)定下來保持一是用于存儲數(shù)據(jù)來進行交換，使數(shù)據(jù)穩(wěn)定下來保持一段時間不變化，直到新的數(shù)據(jù)將其替換。段時間不變化，直到新的數(shù)據(jù)將其替換。 寄存器與鎖

19、存器寄存器與鎖存器都是用來暫存數(shù)據(jù)的器件，在本質(zhì)上沒有區(qū)都是用來暫存數(shù)據(jù)的器件，在本質(zhì)上沒有區(qū)別，別，寄存器寄存器的輸出端平時不隨輸入端的變化而變化，只有在時鐘的輸出端平時不隨輸入端的變化而變化，只有在時鐘有效時才將輸入端的數(shù)據(jù)送輸出端（打入寄存器）；有效時才將輸入端的數(shù)據(jù)送輸出端（打入寄存器）；鎖存器鎖存器的輸出端平時總隨輸入端變化而變化，只有當(dāng)鎖存器的輸出端平時總隨輸入端變化而變化，只有當(dāng)鎖存器信號到達(dá)時，才將輸出端的狀態(tài)鎖存起來，使其不再隨輸信號到達(dá)時，才將輸出端的狀態(tài)鎖存起來，使其不再隨輸入端的變化而變化。入端的變化而變化。 第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器寄存器寄存器的輸出端平時不

20、隨輸入端的變化而變化，只有在時鐘的輸出端平時不隨輸入端的變化而變化，只有在時鐘有效時才將輸入端的數(shù)據(jù)送輸出端（打入寄存器）；有效時才將輸入端的數(shù)據(jù)送輸出端（打入寄存器）；鎖存器鎖存器的輸出端平時總隨輸入端變化而變化，只有當(dāng)鎖存器的輸出端平時總隨輸入端變化而變化，只有當(dāng)鎖存器信號到達(dá)時，才將輸出端的狀態(tài)鎖存起來，使其不再隨輸信號到達(dá)時，才將輸出端的狀態(tài)鎖存起來，使其不再隨輸入端的變化而變化。入端的變化而變化。鎖存鎖存寄存寄存第五節(jié)第五節(jié) 計數(shù)器計數(shù)器計數(shù)器（計數(shù)器（CTR）用途：用途：計數(shù)、計數(shù)、 分頻、分頻、 延時、延時、 PC指針指針第五節(jié)第五節(jié) 計數(shù)器計數(shù)器一、異步二進制計數(shù)器一、異步二進

21、制計數(shù)器 原理：原理：前位有前位有10時，后位時，后位+1一、異步二進制計數(shù)器一、異步二進制計數(shù)器 一、異步二進制計數(shù)器一、異步二進制計數(shù)器 TCP:TCPminNtpdmax看仿真看仿真一、異步二進制計數(shù)器一、異步二進制計數(shù)器 一、異步二進制計數(shù)器一、異步二進制計數(shù)器 一、異步二進制計數(shù)器一、異步二進制計數(shù)器 一、異步二進制計數(shù)器一、異步二進制計數(shù)器 一、異步二進制計數(shù)器一、異步二進制計數(shù)器 一、異步二進制計數(shù)器一、異步二進制計數(shù)器 一、異步二進制計數(shù)器一、異步二進制計數(shù)器 仔細(xì)分析：仔細(xì)分析：狀態(tài)圖狀態(tài)圖一、異步二進制計數(shù)器一、異步二進制計數(shù)器 仔細(xì)分析：仔細(xì)分析：看仿真看仿真二、集成異步

22、二、集成異步4位二進制計數(shù)器位二進制計數(shù)器 二、集成異步二、集成異步4位二進制計數(shù)器位二進制計數(shù)器 二、集成異步二、集成異步4位二進制計數(shù)器位二進制計數(shù)器 構(gòu)成模構(gòu)成模16計數(shù)器計數(shù)器二、集成異步二、集成異步4位二進制計數(shù)器位二進制計數(shù)器 級聯(lián)級聯(lián)三、集成異步三、集成異步BCD計數(shù)器計數(shù)器 三、集成異步三、集成異步BCD計數(shù)器計數(shù)器 異步異步BCD碼計數(shù)器碼計數(shù)器74LS290激勵函數(shù)激勵函數(shù)三、集成異步三、集成異步BCD計數(shù)器計數(shù)器 異步異步BCD碼計數(shù)器碼計數(shù)器74LS290三、集成異步三、集成異步BCD計數(shù)器計數(shù)器 74LS290數(shù)據(jù)手冊數(shù)據(jù)手冊三、集成異步三、集成異步BCD計數(shù)器計數(shù)器

23、 異步異步BCD碼計數(shù)器碼計數(shù)器74LS290構(gòu)成構(gòu)成8421BCD計數(shù)器計數(shù)器三、集成異步三、集成異步BCD計數(shù)器計數(shù)器 三、集成異步三、集成異步BCD計數(shù)器計數(shù)器 級聯(lián)級聯(lián)級聯(lián)延時級聯(lián)延時四、同步二進制計數(shù)器四、同步二進制計數(shù)器 四、同步二進制計數(shù)器四、同步二進制計數(shù)器 異步與同步的區(qū)別異步與同步的區(qū)別例例6-4 試分析圖試分析圖6-21的計數(shù)電路，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表及的計數(shù)電路，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表及轉(zhuǎn)換圖，并說明其功能轉(zhuǎn)換圖，并說明其功能 解：解：1. 觸發(fā)器的激勵方程觸發(fā)器的激勵方程 2.觸發(fā)器狀態(tài)方程觸發(fā)器狀態(tài)方程 3.狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表 4.狀態(tài)圖狀態(tài)圖 功能功能分析分析

24、Q0,Q2:11010發(fā)生器，發(fā)生器，Q1:反碼反碼五、集成同步五、集成同步4位二進制加法計數(shù)器位二進制加法計數(shù)器 工作原理工作原理五、集成同步五、集成同步4位二進制加法計數(shù)器位二進制加法計數(shù)器 五、集成同步五、集成同步4位二進制加法計數(shù)器位二進制加法計數(shù)器 五、集成同步五、集成同步4位二進制加法計數(shù)器位二進制加法計數(shù)器 任意進制計數(shù)器的設(shè)計任意進制計數(shù)器的設(shè)計方法：方法：1. 異步反饋清零異步反饋清零2. 同步反饋清（置）零同步反饋清（置）零3. 預(yù)置預(yù)置-進位進位4. 反饋預(yù)置反饋預(yù)置五、集成同步五、集成同步4位二進制加法計數(shù)器位二進制加法計數(shù)器 同步清零：同步清零：74LS163異步清零

25、：異步清零：74LS161同步清零與異步清零的區(qū)別？同步清零與異步清零的區(qū)別？五、集成同步五、集成同步4位二進制加法計數(shù)器位二進制加法計數(shù)器 M=？五、集成同步五、集成同步4位二進制加法計數(shù)器位二進制加法計數(shù)器 五、集成同步五、集成同步4位二進制加法計數(shù)器位二進制加法計數(shù)器 級聯(lián)級聯(lián)當(dāng)由當(dāng)由FFFEFFFF時的情況時的情況CO=ENT*CT=15當(dāng)由當(dāng)由FFFEFFFF時的情況時的情況CO=ENT*CT=15例：例： 試分析如圖計數(shù)電路，算出它的計數(shù)模試分析如圖計數(shù)電路，算出它的計數(shù)模M，并說明預(yù)置，并說明預(yù)置數(shù)的設(shè)置原則數(shù)的設(shè)置原則M= (100000000-10010111)2=(105)

26、10六、集成同步二進制六、集成同步二進制 可逆可逆 計數(shù)器計數(shù)器 1、同步單時鐘二進制可逆計數(shù)器、同步單時鐘二進制可逆計數(shù)器74LS16974169六、集成同步二進制六、集成同步二進制 可逆可逆 計數(shù)器計數(shù)器 2、同步雙時鐘二進制可逆計數(shù)器、同步雙時鐘二進制可逆計數(shù)器74LS193雙時鐘的工作原理雙時鐘的工作原理七、集成同步七、集成同步BCD碼計數(shù)器碼計數(shù)器 工作原理：工作原理：Q1Q3的特征方程的特征方程七、集成同步七、集成同步BCD碼計數(shù)器碼計數(shù)器 七、集成同步七、集成同步BCD碼計數(shù)器碼計數(shù)器 七、集成同步七、集成同步BCD碼計數(shù)器碼計數(shù)器 七、集成同步七、集成同步BCD碼計數(shù)器碼計數(shù)器

27、 同步同步BCD碼可逆計數(shù)器碼可逆計數(shù)器74LS192波形圖波形圖注意注意74LS192的仿真的仿真 注意進位注意進位七、集成同步七、集成同步BCD碼計數(shù)器碼計數(shù)器 可設(shè)置任意進制計數(shù)器可設(shè)置任意進制計數(shù)器七、集成同步七、集成同步BCD碼計數(shù)器碼計數(shù)器 七、集成同步七、集成同步BCD碼計數(shù)器碼計數(shù)器 M=M1M2看波形圖看波形圖MAXPLUS II（P222）第六節(jié)第六節(jié) 移位寄存器（移位寄存器（SRG-Shift Register）實際需求：無線通信實際需求：無線通信移位寄存器從結(jié)構(gòu)上看，是將若干個觸發(fā)器級聯(lián)起來移位寄存器從結(jié)構(gòu)上看，是將若干個觸發(fā)器級聯(lián)起來按輸入方式分：串行和并行輸入按輸入

28、方式分：串行和并行輸入按輸出方式分：串行和并行輸出按輸出方式分：串行和并行輸出按移位方向分：左移和右移按移位方向分：左移和右移例：設(shè)計一個例：設(shè)計一個“111”檢測檢測器器第六節(jié)第六節(jié) 移位寄存器移位寄存器一、單向移位寄存器一、單向移位寄存器 串入并出串入并出特征方程：特征方程：一、單向移位寄存器一、單向移位寄存器一、單向移位寄存器一、單向移位寄存器一、單向移位寄存器一、單向移位寄存器右移右移左移左移移位寄存器特征方程：移位寄存器特征方程： 右移：右移： 左移：左移：并、串輸入并、串輸入-并、串輸出并、串輸出有誤有誤第六節(jié)第六節(jié) 移位寄存器移位寄存器二、集成二、集成4位通用移位寄存器位通用移位

29、寄存器 單向移位單向移位雙向移位雙向移位第六節(jié)第六節(jié) 移位寄存器移位寄存器二、集成二、集成4位通用移位寄存器位通用移位寄存器 二、集成二、集成4位通用移位寄存器位通用移位寄存器 二、集成二、集成4位通用移位寄存器位通用移位寄存器 二、集成二、集成4位通用移位寄存器位通用移位寄存器 移位寄存器的擴展移位寄存器的擴展三、移位寄存器的直接應(yīng)用三、移位寄存器的直接應(yīng)用 三、移位寄存器的直接應(yīng)用三、移位寄存器的直接應(yīng)用 并并/ 串轉(zhuǎn)換器串轉(zhuǎn)換器74LS166 （串、并入（串、并入/串出）串出） 三、移位寄存器的直接應(yīng)用三、移位寄存器的直接應(yīng)用 并并/ 串轉(zhuǎn)換器串轉(zhuǎn)換器74LS166 （串、并入（串、并入

30、/串出）串出） 三、移位寄存器的直接應(yīng)用三、移位寄存器的直接應(yīng)用 并并/ 串轉(zhuǎn)換器串轉(zhuǎn)換器74LS166 （串、并入（串、并入/串出）串出） 三、移位寄存器的直接應(yīng)用三、移位寄存器的直接應(yīng)用 并并/ 串轉(zhuǎn)換器串轉(zhuǎn)換器74LS166 （串、并入（串、并入/串出）串出） 三、移位寄存器的直接應(yīng)用三、移位寄存器的直接應(yīng)用 串串/并轉(zhuǎn)換器并轉(zhuǎn)換器74LS164（串入（串入/ 串、并出）串、并出） 三、移位寄存器的直接應(yīng)用三、移位寄存器的直接應(yīng)用 串串/并轉(zhuǎn)換器并轉(zhuǎn)換器74LS164（串入（串入/ 串、并出）串、并出） 串串/并轉(zhuǎn)換器并轉(zhuǎn)換器74LS164（串入（串入/ 串、并出）串、并出） 三、移位寄

31、存器的直接應(yīng)用三、移位寄存器的直接應(yīng)用 數(shù)據(jù)串行傳輸?shù)陌l(fā)送與接收數(shù)據(jù)串行傳輸?shù)陌l(fā)送與接收 四、移存型計數(shù)器四、移存型計數(shù)器 1.環(huán)形計數(shù)器環(huán)形計數(shù)器 移位寄存器也可以構(gòu)成計數(shù)器或分頻器移位寄存器也可以構(gòu)成計數(shù)器或分頻器 1.環(huán)形計數(shù)器環(huán)形計數(shù)器其他循環(huán)其他循環(huán)00011.環(huán)形計數(shù)器環(huán)形計數(shù)器為什么說：為什么說：移位寄存器也可以構(gòu)成計數(shù)器或分頻器移位寄存器也可以構(gòu)成計數(shù)器或分頻器 1.環(huán)形計數(shù)器環(huán)形計數(shù)器1.環(huán)形計數(shù)器環(huán)形計數(shù)器解決自啟動辦法：解決自啟動辦法：1.環(huán)形計數(shù)器環(huán)形計數(shù)器特點：主循環(huán)狀態(tài)比較少特點：主循環(huán)狀態(tài)比較少2.扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器2.扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器0000其他其

32、他2.扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器其他狀態(tài)？其他狀態(tài)？2.扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器也可作為計數(shù)器、分頻器扭環(huán)形計數(shù)器也可作為計數(shù)器、分頻器2.扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器移存型計數(shù)器的應(yīng)用移存型計數(shù)器的應(yīng)用2.扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器如何解決自啟動如何解決自啟動2.扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器解決辦法解決辦法卡諾圖法：卡諾圖法：2.扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器解決辦法解決辦法卡諾圖法：卡諾圖法：其他方法其他方法思路？思路？2.扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器如何解決自啟動如何解決自啟動五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器（一）、什么是序列發(fā)生器（一）、什么是序列發(fā)生器產(chǎn)生序列信號的電路成為序列發(fā)生器產(chǎn)生序列信號的電

33、路成為序列發(fā)生器五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器例例6-7 試分析如圖時序電路，列出狀態(tài)表和狀態(tài)圖，說明試分析如圖時序電路，列出狀態(tài)表和狀態(tài)圖，說明其功能其功能五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器方法二：用移存器直接產(chǎn)生序列方法二：用移存器直接產(chǎn)生序列五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器當(dāng)序列很長時：器件增加、受到干擾易跑飛（可能不能自啟當(dāng)序列很長時：器件增加、受到干擾易跑飛（可能不能自啟動）動）如何用級數(shù)不多的移存器，產(chǎn)生循環(huán)長度最大的序列來，而如何用級數(shù)不多的移存器，產(chǎn)生循環(huán)長度最大的序列來，而且電路是易于自啟動的。且電路是易于自啟動的。研究表明：由異或門組成的反

34、饋網(wǎng)絡(luò)用于移存器時，所構(gòu)成研究表明：由異或門組成的反饋網(wǎng)絡(luò)用于移存器時，所構(gòu)成的序列發(fā)生器就有這種特性，其構(gòu)成如圖的序列發(fā)生器就有這種特性，其構(gòu)成如圖 6-58 所示。由于異所示。由于異或函數(shù)就是模或函數(shù)就是模 2 加法運算，故適用疊加原理，所以這類序列發(fā)加法運算，故適用疊加原理，所以這類序列發(fā)生器又稱為線性序列發(fā)生器。生器又稱為線性序列發(fā)生器。五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器對于對于n位移存器，產(chǎn)生最長的序列位移存器，產(chǎn)生最長的序列M序列序列五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器例例6-8 試分析如圖所示序列發(fā)生器試分析如圖所示序列發(fā)生器五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器序列中序列中1的個數(shù)：的個數(shù)：8個個 0的個數(shù)

35、：的個數(shù)：7個個五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器補充（數(shù)字電路邏輯設(shè)計，高教，王毓銀）補充（數(shù)字電路邏輯設(shè)計，高教，王毓銀）（一）什么是序列發(fā)生器（一）什么是序列發(fā)生器（二）設(shè)計給定序列信號的產(chǎn)生電路（二）設(shè)計給定序列信號的產(chǎn)生電路方法：方法： 1.移存型序列信號發(fā)生器移存型序列信號發(fā)生器 2.計數(shù)型序列信號發(fā)生器計數(shù)型序列信號發(fā)生器（二）設(shè)計給定序列信號的產(chǎn)生電路（二）設(shè)計給定序列信號的產(chǎn)生電路 1.移存型序列信號發(fā)生器移存型序列信號發(fā)生器 例：設(shè)計產(chǎn)生序列信號例：設(shè)計產(chǎn)生序列信號11000、11000、的發(fā)生器的發(fā)生器解：分析狀態(tài)，確定觸發(fā)器個數(shù)解：分析狀態(tài)，確定觸發(fā)器

36、個數(shù) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表（二）、設(shè)計給定序列信號的產(chǎn)生電路（二）、設(shè)計給定序列信號的產(chǎn)生電路D1(Q1n+1)卡諾圖為卡諾圖為自啟動檢查自啟動檢查（二）、設(shè)計給定序列信號的產(chǎn)生電路（二）、設(shè)計給定序列信號的產(chǎn)生電路（二）設(shè)計給定序列信號的產(chǎn)生電路（二）設(shè)計給定序列信號的產(chǎn)生電路 1.移存型序列信號發(fā)生器移存型序列信號發(fā)生器 例：設(shè)計產(chǎn)生序列信號例：設(shè)計產(chǎn)生序列信號11000、11000、的發(fā)生器的發(fā)生器解：分析狀態(tài)，確定觸發(fā)器個數(shù)解：分析狀態(tài)，確定觸發(fā)器個數(shù) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表問題：如何用觸發(fā)器設(shè)計本題？問題：如何用觸發(fā)器設(shè)計本題？ 2.計數(shù)器型序列信號發(fā)生器計數(shù)器型序列信號發(fā)生器 例：設(shè)

37、計產(chǎn)生序列信號例：設(shè)計產(chǎn)生序列信號1111000100、1111000100、的發(fā)生器的發(fā)生器解：分析狀態(tài)數(shù)解：分析狀態(tài)數(shù)(計數(shù)計數(shù)0-9, 輸出輸出:F) 2.計數(shù)器型序列信號發(fā)生器計數(shù)器型序列信號發(fā)生器輸出輸出F卡諾圖卡諾圖五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器（一）、什么是序列發(fā)生器（一）、什么是序列發(fā)生器（二）、設(shè)計給定序列信號的產(chǎn)生電路（二）、設(shè)計給定序列信號的產(chǎn)生電路（三）、根據(jù)序列循環(huán)長度（三）、根據(jù)序列循環(huán)長度M的要求設(shè)計發(fā)生器的要求設(shè)計發(fā)生器五五.序列發(fā)生器序列發(fā)生器（三）、根據(jù)序列循環(huán)長度（三）、根據(jù)序列循環(huán)長度M的要求設(shè)計發(fā)生器的要求設(shè)計發(fā)生器1.最長線性序列信號（最長線性序列信號（

38、M=2n-1長度的序列）發(fā)生器長度的序列）發(fā)生器 f=C1Q1 C2Q2 CNQN（三）、根據(jù)序列循環(huán)長度（三）、根據(jù)序列循環(huán)長度M的要求設(shè)計發(fā)生器的要求設(shè)計發(fā)生器2. M2n-1任意長度的序列信號發(fā)生器任意長度的序列信號發(fā)生器（1）M=2n f=C1Q1 C2Q2 CNQN 在循環(huán)長度為在循環(huán)長度為(2n -1)的最長線性序列中，全的最長線性序列中，全0狀態(tài)為偏離狀態(tài)為偏離狀態(tài)，現(xiàn)要求狀態(tài)，現(xiàn)要求 M=2n，只需將全，只需將全0狀態(tài)插入到有效序列之中成狀態(tài)插入到有效序列之中成為有效狀態(tài)即可。根據(jù)移存規(guī)律，全為有效狀態(tài)即可。根據(jù)移存規(guī)律，全0狀態(tài)的前一狀態(tài)必定是狀態(tài)的前一狀態(tài)必定是 1000；下一狀態(tài)必定是；下一狀態(tài)必定是001；其余狀態(tài)轉(zhuǎn)移按正常線性；其余狀態(tài)轉(zhuǎn)移按正常線性反饋進行。因此可以將反饋進行。因此可以將(2n -1)的反饋函數(shù)修改為的反饋函數(shù)修改為（三）、根據(jù)序列循環(huán)長度（三）、根據(jù)序列循環(huán)長度M的要求設(shè)計發(fā)生器的要求設(shè)計發(fā)生器2. M2n-1任意長度的序列信號發(fā)生器任意長度的序列信號發(fā)生器（2）M2n -1自啟動自啟動第七節(jié)第七節(jié) 用集成器