第二十一章電工學(xué)-觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路

1、電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 21.1 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 觸發(fā)器的分類觸發(fā)器的分類(按工作狀態(tài)按工作狀態(tài))：雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、單穩(wěn)：雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等。態(tài)觸發(fā)器、無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等。一、一、R-S觸發(fā)器觸發(fā)器1、基本、基本R-S觸發(fā)器觸發(fā)器 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的類型：雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的類型：按邏輯功能分為按邏輯功能分為R-S觸發(fā)器、觸發(fā)器、J-K觸發(fā)器、觸發(fā)器、D觸發(fā)器和觸發(fā)器和T觸發(fā)器等；觸發(fā)器等；按其機(jī)構(gòu)可分為按其機(jī)構(gòu)可分為主主從型觸發(fā)器從型觸發(fā)器和和維持阻塞型觸發(fā)器維持阻塞型觸發(fā)器。結(jié)構(gòu) 基本R-S觸發(fā)器由兩個(gè)“與非”門連接而成

2、。&GB&GAQQSDRD邏輯圖邏輯圖圖形符號QQSDRD電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) （1）SD=1，RD=0 基本基本R-S觸發(fā)器觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，它可以直接置位有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，它可以直接置位也可以直接復(fù)位，且具有存儲或記憶功能。也可以直接復(fù)位，且具有存儲或記憶功能。 在在SD端加負(fù)脈沖可置位端加負(fù)脈沖可置位Q=1；在；在RD端加負(fù)脈沖可復(fù)端加負(fù)脈沖可復(fù)位位Q=0。當(dāng)不對觸發(fā)器操作時(shí)，兩個(gè)輸入端都處于高電。當(dāng)不對觸發(fā)器操作時(shí)，兩個(gè)輸入端都處于高電平，并且觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變平，并且觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變。（2）SD=0，RD=1（3）SD=1，RD=1（4）SD=

3、0，RD=01, 0QQ0, 1QQ輸出不變輸出不變輸出不定輸出不定&GB&GAQQSDRD邏輯圖邏輯圖基本R-S觸發(fā)器的邏輯關(guān)系電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 2、可控、可控R-S觸發(fā)器觸發(fā)器狀態(tài)表 由基本R-S觸發(fā)器及導(dǎo)引“與非”門部分聯(lián)接而成。C是時(shí)鐘脈沖輸入端。邏輯圖&GB&GAQQSDRD&GD&GCSRC圖形符號QQSDRDSRC結(jié)構(gòu)SRQn+100110101Qn01不定電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 邏邏 輯輯 關(guān)關(guān) 系系 說說 明明（1）S=1，R=0（2）S=0，R=1（3）S=1，R=1（4）S=0，R=01,

4、0QQ0, 1QQ輸出不變輸出不變輸出不定輸出不定(應(yīng)避免出現(xiàn)應(yīng)避免出現(xiàn))&GB&GAQQSDRD&GD&GCSRC 當(dāng)時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖C=0時(shí)，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)不變；只有當(dāng)時(shí)時(shí)鐘脈沖鐘脈沖C=1時(shí)觸發(fā)器的狀態(tài)才由 R 、 S 的 狀 態(tài) 決 定 ：1011010011101111001100111不不 變變圖形符號QQSDRDSRC可控可控R-SR-S觸發(fā)器的邏輯關(guān)系觸發(fā)器的邏輯關(guān)系0電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 可控R-S觸發(fā)器的工作波形&GB&GAQQSDRD&GD&GCSRC不定CSRGcGdQ電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電

5、工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 可控R-S觸發(fā)器的計(jì)數(shù)功能&GB&GAQQSDRD&GD&GCSRC 如圖所示聯(lián)接的電路具有如圖所示聯(lián)接的電路具有計(jì)數(shù)功能。在計(jì)數(shù)功能。在C端，每來一個(gè)端，每來一個(gè)脈沖觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)一次。脈沖觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)一次。 例如：在例如：在Q=0時(shí)的情況，時(shí)的情況，當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖來到后，當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖來到后，GC的的輸出為輸出為 “0”；GD的輸出為的輸出為“1”。進(jìn)而。進(jìn)而GA的輸出為的輸出為“1”；GB的輸出為的輸出為 “0”。促使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為促使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為 Q = 1。 然而，如果計(jì)數(shù)脈沖寬度較寬，在觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后然而，如果計(jì)數(shù)脈沖寬度較寬，在觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后C端

6、端仍為高電平時(shí)，將引起觸發(fā)器的下一次翻轉(zhuǎn)，即仍為高電平時(shí)，將引起觸發(fā)器的下一次翻轉(zhuǎn)，即“空翻空翻”現(xiàn)象。現(xiàn)象。電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 二、二、J-K觸發(fā)器觸發(fā)器J-K觸發(fā)器是由兩個(gè)可觸發(fā)器是由兩個(gè)可控控R-S觸發(fā)器構(gòu)成，還觸發(fā)器構(gòu)成，還通過一個(gè)通過一個(gè)“非非”門將門將兩個(gè)觸發(fā)器聯(lián)系起來。兩個(gè)觸發(fā)器聯(lián)系起來。分別稱為分別稱為主觸發(fā)器主觸發(fā)器和和從觸發(fā)器從觸發(fā)器。這種觸發(fā)。這種觸發(fā)器具有器具有主從型結(jié)構(gòu)主從型結(jié)構(gòu)。QQCKJSDRD主從型主從型J-KJ-K觸發(fā)器邏輯圖觸發(fā)器邏輯圖RDSD從觸發(fā)器QQCRS主觸發(fā)器QQCRS1QQJKC1.結(jié)構(gòu)和邏輯圖J-K觸發(fā)器的圖形符號入右圖。觸發(fā)

7、器的圖形符號入右圖。電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 當(dāng)時(shí)鐘脈沖來到當(dāng)時(shí)鐘脈沖來到后后(C=1)(C=1)，“非非”門的門的輸出為輸出為“0”0”，從觸發(fā)，從觸發(fā)器的狀態(tài)不變。而主器的狀態(tài)不變。而主觸發(fā)器是否翻轉(zhuǎn)，要觸發(fā)器是否翻轉(zhuǎn)，要由其輸入端狀態(tài)決定由其輸入端狀態(tài)決定( (即圖中的即圖中的J J和和K )K ) 。RDSD從觸發(fā)器QQCRS主觸發(fā)器QQCRS1QQJKC2.J-K2.J-K觸發(fā)器的工作原理觸發(fā)器的工作原理 當(dāng)當(dāng)C C從從“1”1”下跳為下跳為“0”0”時(shí)，主觸發(fā)器的狀態(tài)不變，從觸時(shí)，主觸發(fā)器的狀態(tài)不變，從觸發(fā)器狀態(tài)將由主觸發(fā)器的狀態(tài)決定。因此觸發(fā)器不會發(fā)器狀態(tài)將由主觸發(fā)器

8、的狀態(tài)決定。因此觸發(fā)器不會“空空翻翻”。 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) RDSD從觸發(fā)器QQCRS主觸發(fā)器QQCRS1QQJKC3.J-K3.J-K觸發(fā)器的邏輯關(guān)系觸發(fā)器的邏輯關(guān)系 (1) (1)當(dāng)當(dāng)J=1J=1、K=1K=1時(shí)，時(shí)，設(shè) 觸 發(fā) 器 的 初 態(tài) 為設(shè) 觸 發(fā) 器 的 初 態(tài) 為“0”0”，則主觸發(fā)器的，則主觸發(fā)器的輸入狀態(tài)為輸入狀態(tài)為1SJQ0RKQ 當(dāng)時(shí)鐘脈沖來到后當(dāng)時(shí)鐘脈沖來到后(C=1)(C=1)，主觸發(fā)器的狀態(tài)應(yīng)為置位，主觸發(fā)器的狀態(tài)應(yīng)為置位“1”1”輸出。從觸發(fā)器狀態(tài)不變；當(dāng)輸出。從觸發(fā)器狀態(tài)不變；當(dāng)C C從從“1”1”下跳為下跳為“0”0”時(shí)，主時(shí)，主觸發(fā)器

9、被關(guān)閉，從觸發(fā)器將輸出觸發(fā)器被關(guān)閉，從觸發(fā)器將輸出Q=1Q=1。電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) (2) (2)當(dāng)當(dāng)J=0J=0、K=0K=0時(shí)，時(shí)，主觸發(fā)器的輸入狀態(tài)為主觸發(fā)器的輸入狀態(tài)為RDSD從觸發(fā)器QQCRS主觸發(fā)器QQCRS1QQJKC0SJQ0RKQ 不論從觸發(fā)器輸出不論從觸發(fā)器輸出Q Q的狀態(tài)如何，主觸發(fā)的狀態(tài)如何，主觸發(fā)器的狀態(tài)都不改變，器的狀態(tài)都不改變，從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)也不變。即保持原狀也不變。即保持原狀態(tài)不變。態(tài)不變。電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) (3)(3)當(dāng)當(dāng)J=1J=1、K=0K=0時(shí)，設(shè)觸時(shí)，設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為發(fā)器的初始狀態(tài)為 “

10、“0”0”態(tài)。當(dāng)態(tài)。當(dāng)C=1C=1時(shí)時(shí)RDSD從觸發(fā)器QQCRS主觸發(fā)器QQCRS1QQJKC1SJQ0RKQ 則主觸發(fā)器輸出則主觸發(fā)器輸出為為“1”1”態(tài)；當(dāng)態(tài)；當(dāng)C C下跳下跳為為“0”0”時(shí)，從觸發(fā)器時(shí)，從觸發(fā)器的的S=1S=1、R=0R=0，故也翻，故也翻轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)為“1”1”態(tài)。態(tài)。 如果觸發(fā)器的初態(tài)為如果觸發(fā)器的初態(tài)為“1”1”，則主觸發(fā)器的，則主觸發(fā)器的S=0S=0、R=0R=0，在在C C端變化過程中，觸發(fā)器始終保持原狀態(tài)不變。端變化過程中，觸發(fā)器始終保持原狀態(tài)不變。電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) (4) (4)當(dāng)當(dāng)J=0J=0、K=1K=1時(shí)，時(shí)，不論觸發(fā)器的初始狀不論觸發(fā)

11、器的初始狀態(tài)如何，下一個(gè)狀態(tài)態(tài)如何，下一個(gè)狀態(tài)一定是輸出一定是輸出“0”0”態(tài)。態(tài)。RDSD從觸發(fā)器QQCRS主觸發(fā)器QQCRS1QQJKC0SJQ1RKQ 主觸發(fā)器輸出為主觸發(fā)器輸出為“0”0”態(tài)；當(dāng)態(tài)；當(dāng)C C下跳為下跳為“0”0”時(shí)，從觸發(fā)器時(shí)，從觸發(fā)器的的S=0S=0、R=1R=1，故也輸，故也輸出出“0”0”態(tài)。態(tài)。電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 綜上所述，主從綜上所述，主從型觸發(fā)器在型觸發(fā)器在C=1C=1時(shí)將輸時(shí)將輸入信號暫時(shí)存入主觸入信號暫時(shí)存入主觸發(fā)器中，在發(fā)器中，在C=0C=0時(shí)將主時(shí)將主觸發(fā)器的輸出信號送觸發(fā)器的輸出信號送入從觸發(fā)器輸出。即入從觸發(fā)器輸出。即是說是說主

12、從型主從型J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器為后沿發(fā)為后沿發(fā)。RDSD從觸發(fā)器QQCRS主觸發(fā)器QQCRS1QQJKCQQCKJSDRD1nnnQJQKQ ( (后沿觸發(fā)在圖形符號中由后沿觸發(fā)在圖形符號中由C C端端附近的小圓圈表示。附近的小圓圈表示。) )驅(qū)動(dòng)方程：0000不變，不變，1111翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)。電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 三、觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換三、觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換 根據(jù)實(shí)際需要，可將某種邏輯功能的觸發(fā)器經(jīng)過改根據(jù)實(shí)際需要，可將某種邏輯功能的觸發(fā)器經(jīng)過改接或附加一些電路后，轉(zhuǎn)換成另一種觸發(fā)器。接或附加一些電路后，轉(zhuǎn)換成另一種觸發(fā)器。 如圖電路，當(dāng)如圖電路，當(dāng)D=1(J=1D=1

13、(J=1及及K=0)K=0)，在，在C C脈沖的后沿觸發(fā)脈沖的后沿觸發(fā)器的輸出為器的輸出為“1”1”態(tài)；當(dāng)態(tài)；當(dāng)D=0(J=0D=0(J=0及及K=1)K=1)，在，在C C脈沖的后沿脈沖的后沿觸發(fā)器的輸出為觸發(fā)器的輸出為“0”0” 態(tài)。態(tài)。1.1.將將J-KJ-K觸發(fā)器轉(zhuǎn)換觸發(fā)器轉(zhuǎn)換D D觸發(fā)器觸發(fā)器QQCKJSDRD1DQQCDSDRDDC電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 如圖電路，將如圖電路，將 J J、K K端聯(lián)在一起，稱為端聯(lián)在一起，稱為T T端。當(dāng)端。當(dāng)T=0T=0時(shí)，時(shí)，時(shí)鐘脈沖作用后觸發(fā)器的狀態(tài)不變；當(dāng)時(shí)鐘脈沖作用后觸發(fā)器的狀態(tài)不變；當(dāng)T=1T=1時(shí)，觸發(fā)器具有時(shí)，觸發(fā)器具

14、有邏輯計(jì)數(shù)功能，即邏輯計(jì)數(shù)功能，即2.2.將將J-KJ-K觸發(fā)器轉(zhuǎn)換觸發(fā)器轉(zhuǎn)換 T T 觸發(fā)器觸發(fā)器QQCKJSDRDT1nnQQ1nQnQnQT01 TTLTTL產(chǎn)品的產(chǎn)品的D D觸發(fā)器主要是維持阻塞型而不是主從型。觸發(fā)器主要是維持阻塞型而不是主從型。這里不介紹維持阻塞型觸發(fā)器，只指出其差異這里不介紹維持阻塞型觸發(fā)器，只指出其差異在時(shí)在時(shí)鐘脈沖的前沿鐘脈沖的前沿如觸發(fā)。如觸發(fā)。3.3.將將D D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換觸發(fā)器轉(zhuǎn)換T T 觸發(fā)器觸發(fā)器電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 如圖如圖(a)(a)是單是單D D觸發(fā)器集成電路的外引線排列圖，觸發(fā)器集成電路的外引線排列圖，(b)(b)圖是前沿觸發(fā)的圖

15、是前沿觸發(fā)的D D觸發(fā)器的圖形符號。觸發(fā)器的圖形符號。( (區(qū)別是在時(shí)鐘脈區(qū)別是在時(shí)鐘脈沖沖C C輸入端不加小圓圈輸入端不加小圓圈) )RDSDCDQQ1234567141312111088地地電源電源(a)QQCDSDRD(b)QQCD(c) 如將如將D D觸發(fā)器的觸發(fā)器的D D端與端與Q Q端相聯(lián)端相聯(lián)( (如圖如圖c c) )，就轉(zhuǎn)換成為，就轉(zhuǎn)換成為T T觸觸發(fā)器，它的邏輯功能是每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖，翻轉(zhuǎn)一次，發(fā)器，它的邏輯功能是每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖，翻轉(zhuǎn)一次，即即 ，具有計(jì)數(shù)功能。，具有計(jì)數(shù)功能。1nnQQ電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 21.2 21.2 寄存器寄存器 寄存器用來暫存參

16、與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果。一個(gè)寄存器用來暫存參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果。一個(gè)觸發(fā)器只能存放一位二進(jìn)制數(shù)，要存放多位數(shù)就得用多觸發(fā)器只能存放一位二進(jìn)制數(shù)，要存放多位數(shù)就得用多個(gè)觸發(fā)器。常用的有四位、八位、十六位寄存器個(gè)觸發(fā)器。常用的有四位、八位、十六位寄存器。寄存器存放數(shù)碼的方式有串行和并行兩種：寄存器存放數(shù)碼的方式有串行和并行兩種： 并行方式：并行方式：數(shù)碼從各對應(yīng)位輸入端同時(shí)輸入；數(shù)碼從各對應(yīng)位輸入端同時(shí)輸入； 串行方式：串行方式：數(shù)碼從一個(gè)輸入端逐位輸入。數(shù)碼從一個(gè)輸入端逐位輸入。 從寄存器取出數(shù)碼的方式也有串行和并行兩種：從寄存器取出數(shù)碼的方式也有串行和并行兩種： 并行方式：并行方式：被取出

17、的數(shù)碼各位在對應(yīng)輸出端同時(shí)被取出的數(shù)碼各位在對應(yīng)輸出端同時(shí) 出現(xiàn)；出現(xiàn)； 串行方式：串行方式：被取出的數(shù)碼各位在同一輸出端逐位被取出的數(shù)碼各位在同一輸出端逐位 出現(xiàn)。出現(xiàn)。電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 只有寄存數(shù)碼和清除原有數(shù)碼的功能的寄存器。只有寄存數(shù)碼和清除原有數(shù)碼的功能的寄存器。一、數(shù)碼寄存器一、數(shù)碼寄存器雙拍數(shù)碼寄存器雙拍數(shù)碼寄存器取出指令取出指令寄存指令寄存指令清零清零1111QSDRDQSDRDQSDRDQSDRD&d0d1d2d3Q0Q1Q2Q3QQQQ電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 寄存指令寄存指令清零清零DCQDCQDCQDCQ3Q2Q1Q0Qd3d2d

18、1d0RDQQQQ單拍數(shù)碼寄存器單拍數(shù)碼寄存器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：由由4 4個(gè)個(gè)D D觸發(fā)器構(gòu)成的并入并出的數(shù)碼寄存器。觸發(fā)器構(gòu)成的并入并出的數(shù)碼寄存器。工作原理工作原理：4 4個(gè)個(gè)D D觸發(fā)器同時(shí)動(dòng)作?？呻S時(shí)存入數(shù)碼觸發(fā)器同時(shí)動(dòng)作?？呻S時(shí)存入數(shù)碼( (單單拍拍) )，可單獨(dú)清零。，可單獨(dú)清零。電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 二、移位寄存器二、移位寄存器不僅有存放數(shù)碼的功能，還有移位的功能不僅有存放數(shù)碼的功能，還有移位的功能。 移位：每當(dāng)來一個(gè)移位脈移位：每當(dāng)來一個(gè)移位脈沖（時(shí)鐘脈沖），觸發(fā)器的狀態(tài)沖（時(shí)鐘脈沖），觸發(fā)器的狀態(tài)便向左或右移一位。便向左或右移一位。 移位寄存器有左移、右移、移位寄存器

19、有左移、右移、雙向和循環(huán)移位寄存器。雙向和循環(huán)移位寄存器。寄存數(shù)碼寄存數(shù)碼移位脈沖移位脈沖移位過程移位過程Q3 Q2 Q1 Q00123400001000100010101010清清 零零左移一位左移一位左移二位左移二位左移三位左移三位左移四位左移四位四位左移寄存器四位左移寄存器QQ一一JKC移位脈沖移位脈沖Q3Q2Q1Q0QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKC1清零清零D數(shù)碼輸入數(shù)碼輸入RD1010電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 22.3 22.3 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)器是電子計(jì)算機(jī)和數(shù)字邏輯系統(tǒng)中的基本部件計(jì)數(shù)器是電子計(jì)算機(jī)和數(shù)字邏輯系統(tǒng)中的基本部件之一，它能累計(jì)輸入的脈沖數(shù)目，以

20、進(jìn)行求和或作為判之一，它能累計(jì)輸入的脈沖數(shù)目，以進(jìn)行求和或作為判斷的依據(jù)。斷的依據(jù)。計(jì)數(shù)器分類：計(jì)數(shù)器分類： 1 1、按計(jì)數(shù)、按計(jì)數(shù)數(shù)值變化數(shù)值變化分：分： 加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器、可逆計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器、可逆計(jì)數(shù)器； 2 2、按、按進(jìn)制進(jìn)制（計(jì)數(shù)器的（計(jì)數(shù)器的模數(shù)模數(shù)）分：）分： 二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器等；二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器等； 3 3、按計(jì)數(shù)器各、按計(jì)數(shù)器各觸發(fā)器狀態(tài)變化先后次序觸發(fā)器狀態(tài)變化先后次序分：分： 同步計(jì)數(shù)器、異步計(jì)數(shù)器。同步計(jì)數(shù)器、異步計(jì)數(shù)器。電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 關(guān)于計(jì)數(shù)器的幾點(diǎn)說明：關(guān)于計(jì)數(shù)器的幾點(diǎn)說明： 1 1、所謂、所謂n

21、 n進(jìn)制，就是進(jìn)制，就是“逢逢n n進(jìn)進(jìn)1”1”。 例如例如2 2進(jìn)制，它只有進(jìn)制，它只有0 0和和1 1兩個(gè)數(shù)碼，每當(dāng)本位是兩個(gè)數(shù)碼，每當(dāng)本位是1 1，再，再加加1 1時(shí)，本位便變?yōu)闀r(shí)，本位便變?yōu)? 0，而向高位進(jìn)位，使高位加，而向高位進(jìn)位，使高位加1 1。 0+1=10+1=1，1+1=101+1=10（壹零壹零） 2 2、一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以表示一位二進(jìn)制數(shù)：因?yàn)殡p、一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以表示一位二進(jìn)制數(shù)：因?yàn)殡p穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有“1”1”和和“0”0”兩個(gè)狀態(tài)。故要表示兩個(gè)狀態(tài)。故要表示n n位二進(jìn)位二進(jìn)制數(shù)，就得用制數(shù)，就得用n n個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 3 3、構(gòu)成計(jì)

22、數(shù)器時(shí)，采用不同的觸發(fā)器有不同的邏輯電、構(gòu)成計(jì)數(shù)器時(shí)，采用不同的觸發(fā)器有不同的邏輯電路；即使用同一種觸發(fā)器也可得出不同的邏輯電路。路；即使用同一種觸發(fā)器也可得出不同的邏輯電路。 4 4、鑒于、鑒于T T和和T T/ /觸發(fā)器的功能，構(gòu)成計(jì)數(shù)器時(shí)，多采用這觸發(fā)器的功能，構(gòu)成計(jì)數(shù)器時(shí)，多采用這兩種觸發(fā)器，這樣設(shè)計(jì)思路比較明晰。兩種觸發(fā)器，這樣設(shè)計(jì)思路比較明晰。電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 1 1、四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表、四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表二二 進(jìn)進(jìn) 制制 數(shù)數(shù)Q3 Q2 Q1 Q0計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)脈沖脈沖十進(jìn)十進(jìn)制數(shù)制數(shù)0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 12 0 0 1 0

23、 23 0 0 1 1 34 0 1 0 0 45 0 1 0 1 56 0 1 1 0 67 0 1 1 1 78 1 0 0 0 89 1 0 0 1 910 1 0 1 0 1011 1 0 1 1 1112 1 1 0 0 1213 1 1 0 1 1314 1 1 1 0 1415 1 1 1 1 1516 0 0 0 0 02 2、四位、四位異步異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 脈沖脈沖清零清零Q3Q2Q1Q0 如采用上升沿觸發(fā)的如采用上升沿觸發(fā)的J-KJ-K觸發(fā)器，則觸發(fā)器，則把低位的把低位的 Q Q 端接至高位

24、的脈沖信號輸入端接至高位的脈沖信號輸入端，作為進(jìn)位信號。端，作為進(jìn)位信號。一一四位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器四位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器（J、K端懸空，相當(dāng)于端懸空，相當(dāng)于“1”）一、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器一、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 工作波形圖工作波形圖1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16CQ0Q1Q2Q3（ 二 分頻）（ 四 分頻）（ 八 分頻）（十六分頻） 3、 四位四位同步同步二二進(jìn)制加進(jìn)制加法計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)器器0101說明：J、K輸入端自帶與門QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3Q2Q1Q0四位同

25、步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器RD00010010001101000110011110001001101010111100110111101111 0000電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 對于主從型對于主從型J-J-K K觸發(fā)器：觸發(fā)器：1nnnQJQKQ翻轉(zhuǎn)的條件是翻轉(zhuǎn)的條件是J J = = K K = 1= 1。對于第對于第四四位觸位觸發(fā)器來說：只發(fā)器來說：只有當(dāng)前三位均為有當(dāng)前三位均為“1”1”，即，即012QQQ時(shí)才翻轉(zhuǎn)，故時(shí)才翻轉(zhuǎn)，故33210JKQ QQ同理，可以得出：同理，可以得出：001JK110JKQ2210JKQQ 特別說明：特別說明：J=KJ=K便由便由

26、J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成成了了T T觸發(fā)觸發(fā)器器！1QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3Q2Q1Q0四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器RD電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 如果由如果由T T觸發(fā)器（附以門電路）構(gòu)成同步觸發(fā)器（附以門電路）構(gòu)成同步 n n 位加法計(jì)數(shù)位加法計(jì)數(shù)器，則第器，則第 i (1i ni (1i n）位翻轉(zhuǎn)的條件是：只有比第）位翻轉(zhuǎn)的條件是：只有比第 i i 位低位低的所有位的狀態(tài)都為的所有位的狀態(tài)都為“1”1”時(shí)，第時(shí)，第 i i 位才翻轉(zhuǎn)，即位才翻轉(zhuǎn)，即1211(1)iiiijjTT TTTi

27、n 分析如圖電路的邏輯功能，說明其用途。分析如圖電路的邏輯功能，說明其用途。( (設(shè)初態(tài)為設(shè)初態(tài)為“000”)000”)“計(jì)數(shù)脈沖”QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQ2Q1Q0一一“清零”CRD分析寫出各觸發(fā)器寫出各觸發(fā)器J J、K K的的邏輯關(guān)系：邏輯關(guān)系：02JQ01K 11J 11K 201JQ Q21K 例電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 02JQ01K 11J 11K 201JQ Q21K CQ2Q1Q00123450 0 0010010110010000Q Q0 0在在Q Q2 2為為0 0時(shí)，每個(gè)計(jì)時(shí)，每個(gè)計(jì)數(shù)脈沖都翻轉(zhuǎn)；數(shù)脈沖都翻轉(zhuǎn)；Q Q1 1在在Q Q0 0由

28、由1 1變?yōu)樽優(yōu)? 0時(shí)，時(shí)，來計(jì)數(shù)脈沖就翻轉(zhuǎn)；來計(jì)數(shù)脈沖就翻轉(zhuǎn)；Q Q2 2在在Q Q0 0和和Q Q1 1都為都為1 1時(shí)，時(shí)，來計(jì)數(shù)脈沖則翻轉(zhuǎn)；來計(jì)數(shù)脈沖則翻轉(zhuǎn)；“計(jì)數(shù)脈沖”QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQ2Q1Q0一一“清零”CRD電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 1 1、什么是十進(jìn)制、什么是十進(jìn)制 十進(jìn)制當(dāng)然是十進(jìn)制當(dāng)然是“逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一”。但構(gòu)成計(jì)數(shù)器的每。但構(gòu)成計(jì)數(shù)器的每一位觸發(fā)器依然只有一位觸發(fā)器依然只有“0”0”、“1”1”兩個(gè)狀態(tài)，不會兩個(gè)狀態(tài)，不會出現(xiàn)出現(xiàn)“2 29”9”這樣的數(shù)字。這樣的數(shù)字。 我們給高位（大于我們給高位（大于1 1）付以一定的權(quán)值，用

29、某一）付以一定的權(quán)值，用某一高位的狀態(tài)值乘以其相應(yīng)的權(quán)值，便是該位所代表高位的狀態(tài)值乘以其相應(yīng)的權(quán)值，便是該位所代表的十進(jìn)制數(shù)。我們采用前面所說的的十進(jìn)制數(shù)。我們采用前面所說的“84218421（八四二（八四二么）么）”碼。碼。例如：例如：01010101 代表代表 0 08 8 + + 1 14 4 + + 0 02 2 + + 1 11 1 = 5 = 5二二、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 分析：對于前面介紹的四位分析：對于前面介紹的四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)?shù)谑畟€(gè)計(jì)數(shù)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)?shù)谑畟€(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來時(shí)，第二位由脈沖到來時(shí)，第二位由“0” 0” 翻轉(zhuǎn)為翻轉(zhuǎn)為“1

30、”1”，第四位保持不變；，第四位保持不變；而對于十進(jìn)制計(jì)數(shù)器則剛好相而對于十進(jìn)制計(jì)數(shù)器則剛好相反。反。二二 進(jìn)進(jìn) 制制 數(shù)數(shù)Q3 Q2 Q1 Q0計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)脈沖脈沖十進(jìn)十進(jìn)制數(shù)制數(shù)3 0 0 1 1 34 0 1 0 0 45 0 1 0 1 56 0 1 1 0 67 0 1 1 1 78 1 0 0 0 89 0 1 90 0 0 0 0 01 0 0 0 1 12 0 0 1 0 210 0 0 0 0 進(jìn)位進(jìn)位2 2、十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表、十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表 因此修改因此修改左圖第二、四左圖第二、四位的翻轉(zhuǎn)條件位的翻轉(zhuǎn)條件即可。即可。QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一

31、JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3Q2Q1Q0四位同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器四位同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器RD電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 1103JKQ Q33210302130()JKQ QQQ QQ QQ QCJKQn+100Qn01010111Qn1nnnQJQKQ因?yàn)橐驗(yàn)镼 Q1 1的第的第9 9個(gè)狀態(tài)為個(gè)狀態(tài)為0 0，而要保持這個(gè)，而要保持這個(gè)“0”0”態(tài)態(tài)不變，只要不變，只要J J1 1為為“0”0”即可，所以第二位的翻轉(zhuǎn)即可，所以第二位的翻轉(zhuǎn)條件可以改為：條件可以改為：10310,JQ QKQQ Q3 3 在前在前7 7個(gè)狀個(gè)狀態(tài)態(tài), ,只要只要 J J3 3=0,K=0,K3 3 可為可為任意值；在第任意值；在第8 8個(gè)狀態(tài)，只個(gè)狀態(tài)，只要要J J3 3 =1,K=1,K3 3可可為任意值；為任意值；QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3 3Q2 2Q1 1Q0 0同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器RD電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)