數字電子技術2

1、4 4、觸發(fā)器、觸發(fā)器4.1 概述概述4.2 觸發(fā)器的描述方法觸發(fā)器的描述方法4.3 觸發(fā)器邏輯功能分類描述觸發(fā)器邏輯功能分類描述4.4 時序邏輯電路的基本分析方法時序邏輯電路的基本分析方法4.1 概述概述觸發(fā)器是時序邏輯電路的基本單元,是能夠存儲一位二值信號的基本邏輯單元電路。觸發(fā)器的輸出狀態(tài)不僅和當時的輸入有關，還與它的歷觸發(fā)器的輸出狀態(tài)不僅和當時的輸入有關，還與它的歷史狀態(tài)有關。史狀態(tài)有關。觸發(fā)器具有存儲、記憶功能觸發(fā)器具有存儲、記憶功能!觸發(fā)器的分類觸發(fā)器的分類 1、按觸發(fā)器的穩(wěn)定狀態(tài)分類、按觸發(fā)器的穩(wěn)定狀態(tài)分類 （1）雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器FF （ Flip - Flop ） 它

2、有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)(簡稱穩(wěn)態(tài)，可長期保持不變)，觸發(fā)器通常有一對互補的狀態(tài)輸出端Q和Q。用Q端狀態(tài)表示觸發(fā)器的狀態(tài)：當Q=0時，應有Q=1，此時稱觸發(fā)器為0態(tài)，或稱復位；當Q=1時，應有Q=0，此時稱觸發(fā)器為1 態(tài)，或稱置位。在一定條件下，兩狀態(tài)可以轉換它有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫態(tài)，通常觸發(fā)器處于穩(wěn)態(tài)，在一定的觸發(fā)條件下，觸發(fā)器狀態(tài)翻轉到暫態(tài)，停留一段時間后會自動恢復到穩(wěn)態(tài)。（2）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 （3）無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 它沒有個穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫態(tài)，觸發(fā)器輸出自動在兩個暫態(tài)間轉換。（成為方波發(fā)生器）2、按觸發(fā)器是否有時鐘控制分、按觸發(fā)器是否有時鐘控制分 ：只有在時鐘信號到達時（有效

3、），才按輸入信號改變狀態(tài)的觸發(fā)器稱為時鐘控制的觸發(fā)器。即：由時鐘和輸入信號，同步決定輸出狀態(tài)。（1）鐘控（同步）觸發(fā)器）鐘控（同步）觸發(fā)器在鐘控制的觸發(fā)器中，時鐘信號到達前（有效），觸發(fā)器的狀態(tài)稱：原態(tài)(現態(tài))，用Qn表示；時鐘信號到達后的下一個狀態(tài)稱次態(tài)，用Qn+1表示 ；原態(tài)相當于輸入量，次態(tài)相當于輸出量。觸發(fā)器輸出狀態(tài)的改變時刻與時鐘脈沖無關。（2）無時鐘控制（異步）觸發(fā)器）無時鐘控制（異步）觸發(fā)器 3、按、按邏輯功能邏輯功能劃分劃分 ：（1）R - S 觸發(fā)器觸發(fā)器 ；凡邏輯功能符合特性表所規(guī)定的邏輯功能的觸發(fā)器，叫做RS 觸發(fā)器RS觸發(fā)器的特性表QQRSC邏輯符號邏輯符號（2）J -

4、 K 觸發(fā)器觸發(fā)器 ；凡邏輯功能符合特性表所規(guī)定的邏輯功能的觸發(fā)器，叫做JK 觸發(fā)器JK觸發(fā)器的特性表邏輯符號邏輯符號QQKJC（3）D 觸發(fā)器觸發(fā)器 ；D觸發(fā)器的特性表QQDC邏輯符號邏輯符號（4）T 觸發(fā)器觸發(fā)器 ；凡邏輯功能符合特性表所規(guī)定的邏輯功能的觸發(fā)器，叫做T 觸發(fā)器T觸發(fā)器的特性表邏輯符號邏輯符號QQKJCTQQTC（5）T 觸發(fā)器觸發(fā)器 ；凡邏輯功能符合特性表所規(guī)定的邏輯功能的觸發(fā)器，叫做T 觸發(fā)器T觸發(fā)器的特性表邏輯符號邏輯符號QQTQQDCT 0 1 1 Qn T Q n+1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 4、按觸發(fā)器的、按觸發(fā)器的觸發(fā)方式觸發(fā)方式劃分劃分 ：（1）電

5、平觸發(fā)方式；）電平觸發(fā)方式；電平觸發(fā)方式特點；在時鐘電平有效期間，觸發(fā)器狀態(tài)可隨輸入電平觸發(fā)方式特點；在時鐘電平有效期間，觸發(fā)器狀態(tài)可隨輸入多次變化。多次變化。是指時鐘在規(guī)定的電位是指時鐘在規(guī)定的電位(CP = 0或者或者CP = 1)下，觸發(fā)器便能夠翻下，觸發(fā)器便能夠翻轉。轉。 “高電平觸發(fā)高電平觸發(fā)”QQRDSDDC“低電平觸發(fā)低電平觸發(fā)”QQRDSDDCQQRDSDabRDSD如：如：RS觸發(fā)器觸發(fā)器cdRSCP時鐘時鐘CP1時，時，輸出端可隨輸出端可隨RS端多次改端多次改變。變。平時常平時常為為 1平時常平時常為為 1直接清零端直接清零端直接置位端直接置位端（2）主從觸發(fā)方式）主從觸發(fā)

6、方式 ；所謂所謂“主從觸發(fā)方式主從觸發(fā)方式”，是指組成觸發(fā)器電路的結構特點和工，是指組成觸發(fā)器電路的結構特點和工作原理所決定。它由兩部分組成作原理所決定。它由兩部分組成 ：一部分稱為：一部分稱為 “主觸發(fā)器主觸發(fā)器”，而另一部分則稱為而另一部分則稱為“從觸發(fā)器從觸發(fā)器”。在工作原理上。在工作原理上 ：它們在一個：它們在一個時鐘周期內輪流交替工作；并在時鐘的下降沿到來以后，整個時鐘周期內輪流交替工作；并在時鐘的下降沿到來以后，整個觸發(fā)器才有最終的輸出狀態(tài)。觸發(fā)器才有最終的輸出狀態(tài)。如：主從如：主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器主從型主從型J K 觸發(fā)觸發(fā)器存在一次翻轉器存在一次翻轉的問題。即主觸的問題。即主觸

7、發(fā)器在發(fā)器在CP1 期間只能翻轉一期間只能翻轉一次，要求次，要求J、K 狀態(tài)在狀態(tài)在CP1期期間不能變化。間不能變化。QQRSCCPQQQQRSCCP1 12 2, ,F主主F從從JK邏輯符號邏輯符號QQKJC以主從觸發(fā)的以主從觸發(fā)的D觸發(fā)器為例：觸發(fā)器為例：設設Qn = 0CPDQ干擾干擾t1t2正確的輸正確的輸出波形出波形假設在假設在CP=1期間期間 D有一干擾，可能造成輸出錯誤。有一干擾，可能造成輸出錯誤。出現干擾后，主從型的出現干擾后，主從型的D觸發(fā)器的輸出波形如何？觸發(fā)器的輸出波形如何？主從觸發(fā)方式存在其固有的缺陷主從觸發(fā)方式存在其固有的缺陷一次翻轉一次翻轉”問題。問題。QQQR2S

8、2CcdabCPDQQF從從F主主CPQ11010100101100110保保 持持解釋如下解釋如下:CPD設設Qn = 0保保持持跟跟隨隨D端端初始初始狀態(tài)狀態(tài)Q實際實際保保持持注注意意 Q主從觸發(fā)方式主從觸發(fā)方式主從觸發(fā)方式的翻轉過程：主從觸發(fā)方式的翻轉過程：前沿處，輸出前沿處，輸出交叉反饋到交叉反饋到F主主。后沿處，輸出后沿處，輸出傳遞到傳遞到F從翻轉從翻轉完成。完成。CPCP=1期間輸入端控制信期間輸入端控制信號不容許變化號不容許變化主從觸發(fā)的主觸發(fā)器是一個時鐘控制的同步主從觸發(fā)的主觸發(fā)器是一個時鐘控制的同步RS觸發(fā)器，在觸發(fā)器，在CP=1期間當輸入信號變化時，其狀只能改變一次。期間當

9、輸入信號變化時，其狀只能改變一次。在使用主從結構觸發(fā)器時必須注意：在使用主從結構觸發(fā)器時必須注意：只有在只有在CP=1的全部時間里輸入始終保的全部時間里輸入始終保持不變的條件下，用持不變的條件下，用CP下降沿到來時下降沿到來時的輸入狀態(tài)決定觸發(fā)器的下態(tài)才肯定的輸入狀態(tài)決定觸發(fā)器的下態(tài)才肯定是對的。否則，必須考慮是對的。否則，必須考慮CP=1期間輸期間輸入端狀態(tài)的全部變化過程，才能確定入端狀態(tài)的全部變化過程，才能確定CP下降沿到來時觸發(fā)器的下一個狀態(tài)。下降沿到來時觸發(fā)器的下一個狀態(tài)。結論結論主從觸發(fā)方式在功能表中一般用主從觸發(fā)方式在功能表中一般用“ ”表示。表示。CPDQn+10011主從型主從

10、型D觸發(fā)器功能表觸發(fā)器功能表邏輯符號邏輯符號CQQDQQ1JJC1CP1KKQQ1SSC1CP1RRCQQD（3） 邊沿觸發(fā)方式邊沿觸發(fā)方式 “邊沿觸發(fā)方式邊沿觸發(fā)方式”的特點是的特點是 ：觸發(fā)器：觸發(fā)器只在時鐘只在時鐘 CP 跳變時發(fā)生翻轉跳變時發(fā)生翻轉，而在，而在 CP 維持為維持為 0 或者維持為或者維持為 1 期間，控制端輸入期間，控制端輸入的任何變化都不會影響輸出端的任何變化都不會影響輸出端 Q 的狀態(tài)。的狀態(tài)。QQQQ上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)QQefcdabCPD維持阻塞型維持阻塞型D功能觸發(fā)器功能觸發(fā)器DCPQQSdRdCPDQn+10011邊沿型邊沿型D觸發(fā)器功

11、能表觸發(fā)器功能表例例 試畫出三種不同觸發(fā)方式的試畫出三種不同觸發(fā)方式的D觸發(fā)器在如下觸發(fā)器在如下圖中圖中CP和和D信號作用時各信號作用時各Q端的輸出波形。端的輸出波形。設各觸發(fā)器初始狀態(tài)均為設各觸發(fā)器初始狀態(tài)均為 0 。D CQ1DCQ2DCQ3高電平觸發(fā)高電平觸發(fā)上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)CPDQ1Q2Q34.2 觸發(fā)器的描述方法觸發(fā)器的描述方法觸發(fā)器的邏輯功能常用特性表、特性方程、狀態(tài)轉換圖，狀態(tài)轉換表和時序圖來描述。1. 特性表（功能表）因為觸發(fā)器的次態(tài)Qn+1不僅與輸入狀態(tài)有關，而且與觸發(fā)器的現態(tài)Qn有關，所以把Qn也作為一個變量列入了真值表，并將Qn稱做狀態(tài)變量，把這種

12、含有狀態(tài)變量的真值表叫做觸發(fā)器的特性表(或功能表)。它以觸發(fā)器的現態(tài)Qn作為邏輯條件，現態(tài)Qn和觸發(fā)器的輸入信號一起決定次態(tài)Qn+1。 2. 特性方程（次態(tài)方程）特性方程又稱次態(tài)方程。是觸發(fā)器次態(tài)Qn+1與輸入變量，原態(tài)Qn的邏輯函數式，同樣可以用真值表或卡諾圖的方法求得。3. 3. 狀態(tài)轉換圖狀態(tài)轉換圖狀態(tài)轉換圖分別以兩個圓圈表示觸發(fā)器的兩種狀態(tài)，狀態(tài)轉換圖分別以兩個圓圈表示觸發(fā)器的兩種狀態(tài)，用帶箭頭的有向線表示狀態(tài)轉換的方向，同時把狀態(tài)用帶箭頭的有向線表示狀態(tài)轉換的方向，同時把狀態(tài)轉換的條件標在有向線旁邊。轉換的條件標在有向線旁邊。4. 時序圖時序圖時序圖又稱波形圖。在時序圖中，由時鐘信號

13、波形和驅動信號波形共同決定觸發(fā)器的輸出波形。5. 驅動方程、時鐘方程驅動方程、時鐘方程觸發(fā)器的輸入端與輸入變量的邏輯函數關系（表達式），稱為觸發(fā)器的驅動方程，時鐘端與輸入變量的表達式稱時鐘方程。 1、同步同步 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器 000010101010101101011000111101Qn+1QnSR特特性性表表同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器Qn+1的卡諾圖的卡諾圖RSQn0100 0111 10 1 1 1 特性方程特性方程nnQRSQ 1RS = 0( (約束條件約束條件) )RS 觸發(fā)器功能也可用特性表與觸發(fā)器功能也可用特性表與特性方程來描述。特性方程來描述。特性方程指觸發(fā)器次態(tài)與輸入信號

14、和電路原有狀態(tài)之間的邏輯關系式。 4.3 觸發(fā)器邏輯功能分類描述觸發(fā)器邏輯功能分類描述QQRSC邏輯符號邏輯符號小圈表示小圈表示CP下跳有效下跳有效特性方程：特性方程：nnQRSQ10RSCP下跳有效下跳有效功能記憶：功能記憶： S置置1R置置0,同時有效應禁行。同時有效應禁行。3 RS FF 特性表特性表CP Qn R S Q n+1 0 X X X 保保 持持1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 X 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 X 4 RS FF 狀態(tài)表狀態(tài)表0/0 1/0 0/0 x/01/1 1/1

15、0/1 x/1輸入輸入 RSQn0100次態(tài)次態(tài) / 輸出（現態(tài)）輸出（現態(tài)）現態(tài)現態(tài)01101110RS01/RS10/RS0 x/RSx0/5 RS FF狀態(tài)圖狀態(tài)圖6 RS FF時序圖時序圖CPRSQ7 RS FF驅動表驅動表由觸發(fā)器現態(tài)和次態(tài)的取值來確定輸入信號由觸發(fā)器現態(tài)和次態(tài)的取值來確定輸入信號取值的關系表，又稱激勵表。取值的關系表，又稱激勵表。表示觸發(fā)器從表示觸發(fā)器從一個穩(wěn)態(tài)到另一個穩(wěn)態(tài)所需條件的表格一個穩(wěn)態(tài)到另一個穩(wěn)態(tài)所需條件的表格RS FF 驅動表驅動表 Qn Qn+1 R S 0 0 x 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 x二二 D觸發(fā)器觸發(fā)器QQDC1 1邏

16、輯符號邏輯符號2 特性方程：特性方程：DQn1CP上跳有效上跳有效3 D FF 特性表特性表 0 1 1 Qn D Q n+1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 Qn Q n+1 D 0 0 0 1 0 0 1 1 1 4 D FF 驅動表驅動表10D1/D0/D1/D0/5 D FF狀態(tài)圖狀態(tài)圖6 D FF時序圖時序圖DQCP三三 JK觸發(fā)器觸發(fā)器1 1邏輯符號邏輯符號2 特性方程：特性方程：nnnQKQJQ1CP下跳有效下跳有效QQKJC3 JK FF 特性表特性表 Qn J K Q n+1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1

17、0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 口訣：口訣：JK 不同服從不同服從J ： 00保持保持 11翻翻 0 1 1 x Qn Q n+1 J K 0 0 0 x 1 0 x 1 1 1 x 0 4 JK FF 驅動表驅動表10JK=1X/JK=X1JK=X0/JK=0X/5 JK FF狀態(tài)圖狀態(tài)圖6 JK FF時序圖時序圖CPJKQ四四 T觸發(fā)器觸發(fā)器1 1邏輯符號邏輯符號2 特性方程：特性方程：nnQTQ1CP下跳有效下跳有效QQTC3 T FF 特性表特性表 0 1 1 Qn T Q n+1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 Qn Q n+1 D 0 0 0 1 0 1

18、 1 1 0 4 T FF 驅動表驅動表口訣：口訣：T0保持保持T1翻翻10T1/T1 /T0/T0/5 T FF狀態(tài)圖狀態(tài)圖6 T FF時序圖時序圖TQCP五五 T觸發(fā)器觸發(fā)器1 1邏輯符號邏輯符號2 特性方程：特性方程：nnQDQ1 QQDCTT上跳有效上跳有效3 T FF 特性表特性表 0 1 Qn T Q n+1 0 0 0 1 0 1 1 0 觸發(fā)器特性方程代入 DQDn 10TTT0/T0/5 T FF狀態(tài)圖狀態(tài)圖6 T FF時序圖時序圖TQCP4.4 4.4 時序邏輯電路的基本分析方法時序邏輯電路的基本分析方法1、 時序邏輯電路的結構及特點時序邏輯電路的結構及特點時序邏輯電路任何

19、一個時刻的輸出狀態(tài)不僅取決于當時的輸入信號，還與電路的原狀態(tài)有關時序電路的特點：1）含有具有記憶元件（最常用的是觸發(fā)器） 2）具有反饋通道。時序電路的結構：由觸發(fā)器和組合邏輯電路構成。其中，觸發(fā)器必不可少。時序電路的結構圖：組合電路觸發(fā)器電路X1XiZ1ZjQ1QmD1Dm輸入信號信號輸出觸發(fā)器觸發(fā)器輸入信號輸出信號CP 其中：Zf（x，Q）為輸出方程）為輸出方程Qn1f（D，Qn）為特性（次態(tài)、狀態(tài)）方程）為特性（次態(tài)、狀態(tài)）方程Df（x，Q）為驅動方程）為驅動方程CPf（x，Q）為時鐘方程，當所有觸發(fā)器的時鐘方程都相同）為時鐘方程，當所有觸發(fā)器的時鐘方程都相同時，為同步時序電路，否則為異步

20、。時，為同步時序電路，否則為異步。時序邏輯電路框圖2 2 時序邏輯電路的一般分析方法時序邏輯電路的一般分析方法一、分析時序邏輯電路的一般步驟一、分析時序邏輯電路的一般步驟 1由邏輯圖寫出下列各邏輯方程式： （1）各觸發(fā)器的時鐘方程。 （2）時序電路的輸出方程。 （3）各觸發(fā)器的驅動方程。 2將驅動方程代入相應觸發(fā)器的特性方程，求得時序邏輯電路的狀態(tài)方程。 3根據狀態(tài)方程和輸出方程，列出該時序電路的狀態(tài)表，畫出狀態(tài)圖或時序圖。 4根據電路的狀態(tài)表或狀態(tài)圖說明給定時序邏輯電路的邏輯功能。解：該電路為同步時序邏輯電路，時鐘方程可以不寫。（1）寫出輸出方程： 1J1KC11J1KC11Q0QCPXZ=

21、1=1=1&FF1FF011nnQQXZ01)(nQXJ1010KnQXJ0111K （2）寫出驅動方程：3.3.分析舉例分析舉例例例1：試分析圖示的時序邏輯電路。：試分析圖示的時序邏輯電路。（3）寫出JK觸發(fā)器的特性方程，然后將各驅動方程代入JK觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器的次態(tài)方程：輸出方程簡化為：由此作出狀態(tài)表及狀態(tài)圖。1Q0Q000110/0/0/1 X=0時的狀態(tài)圖nnnnnQQXQKQJQ01000010)(nnnnnQQXQKQJQ10111111)(nnnQQQ0110nnnQQQ1011nnQQZ01（4）作狀態(tài)轉換表及狀態(tài)圖 當X=0時：觸發(fā)器的次態(tài)方程簡化為：由此

22、作出狀態(tài)表及狀態(tài)圖。將X=0與X=1的狀態(tài)圖合并 起來得完整的狀態(tài)圖。0001100/00/00/11/11/01/01Q Q0001001/1/0/05.2.4 X=1時的狀態(tài)圖nnnQQQ0110nnnQQQ1011nnQQZ01當當X=1時：觸發(fā)器的次態(tài)方程簡化為：時：觸發(fā)器的次態(tài)方程簡化為：輸出方程簡化為：輸出方程簡化為：（5）畫時序波形圖。0001100/00/00/11/11/01/01Q0QXCPZ根據狀態(tài)表或狀態(tài)圖，根據狀態(tài)表或狀態(tài)圖，可畫出在可畫出在CP脈沖作用下電路的時序圖。脈沖作用下電路的時序圖。（6）邏輯功能分析：當當X=1=1時，按照減時，按照減1 1規(guī)律從規(guī)律從10

23、01001010010010循環(huán)變化，循環(huán)變化，并每當轉換為并每當轉換為0000狀態(tài)（最小數）時，輸出狀態(tài)（最小數）時，輸出Z=1=1。該電路一共有3個狀態(tài)00、01、10。當當X=0=0時，按照加時，按照加1 1規(guī)律規(guī)律從從0001100000011000循環(huán)變化，循環(huán)變化，并每當轉換為并每當轉換為1010狀態(tài)（最大數）時，輸出狀態(tài)（最大數）時，輸出Z=1=1。所以該電路是一個可控的3進制計數器。0001100/00/00/11/11/01/0 例1完整的狀態(tài)圖例2：試分析圖所示的時序邏輯電路該電路為異步時序邏輯電路。具體分析如下：該電路為異步時序邏輯電路。具體分析如下：（1）寫出各邏輯方程

24、式。時鐘方程：時鐘方程：CP0=CP （時鐘脈沖源的上升沿觸發(fā)。）CP1 1= =Q0 0 （當（當FF0 0的的Q0 0由由0101時，時，Q1 1才可能改變狀態(tài)。）才可能改變狀態(tài)。）（3）作狀態(tài)轉換表。（2）將各驅動方程代入D觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器的次態(tài)方程：1111nnQDQnnQDQ0010（CP由由01時此式有效）時此式有效） （Q0由由01時此式有效）時此式有效） 輸出方程：輸出方程：各觸發(fā)器的驅動方程：各觸發(fā)器的驅動方程：（5 5）邏輯功能分析）邏輯功能分析 由狀態(tài)圖可知：該電路一共有由狀態(tài)圖可知：該電路一共有4個狀態(tài)個狀態(tài)00、01、10、11，在時，在時鐘脈沖作用下，按

25、照減鐘脈沖作用下，按照減1規(guī)律循環(huán)變化，所以是一個規(guī)律循環(huán)變化，所以是一個4進制減進制減法計數器，法計數器，Z是借位信號。是借位信號。Q/0/0/110111000Q/001Z1QCPQ0（4）作狀態(tài)轉換圖、時序圖。4 4、觸發(fā)器邏輯功能的轉換、觸發(fā)器邏輯功能的轉換 ( (一一) )觸發(fā)器五種邏輯功能的比較觸發(fā)器五種邏輯功能的比較無約束，無約束，但功能少但功能少無約束，無約束，且功能強且功能強令令 J = K = T即可即可令令J = K = 1即可即可 D 功能功能1 0Qn+110DQn+1 = D T 功能功能 QnQnQn+110TnnQTQ 1 RS 功能功能不定不定01 QnQn+

26、111011000SRQn+1 = S + RQnRS = 0( (約束條件約束條件) ) JK 功能功能 Qn10 QnQn+111011000KJQn+1 = JQn + KQnT功能功能(計數功能計數功能) 只有只有 CP 輸入端，輸入端，無數據輸入端。無數據輸入端。來一個來一個CP翻轉一次翻轉一次Qn+1 = Qn( (二二) )不同邏輯功能間的相互轉換不同邏輯功能間的相互轉換1. JK D2. JK T、T因此，令因此，令J = K = D已有已有Qn+1 = JQn+ KQn欲得欲得 Qn+1 = DQQCPDC11J1KQQC11J1KQQCP1C11J1KTCP轉轉換換方方法法

27、(1) 寫出待求觸發(fā)器和給定觸發(fā)器的特性方程。(3)畫出用給定觸發(fā)器實現待求觸發(fā)器的電路。( (2)比較上述特性方程，得出給定觸發(fā)器中輸入 信號的接法。3. D JK已有已有 Qn+1 = D欲得欲得Qn+1 = JQn + KQn因此，令因此，令nnQKQJ nnQKQJD 4. D T5. D T已有已有 Qn+1 = D 欲得欲得Qn+1 =nQT 已有已有 Qn+1 = D欲得欲得 Qn+1 = Qn因此，令因此，令D = QnnQT 因此，令因此，令D =QQCPC11DQQCPC11DTQQCPJC11DK5 5、觸發(fā)器的應用與分析舉例、觸發(fā)器的應用與分析舉例 觸發(fā)器由門電路構成，

28、因此，門電路的應用注意事項在這里多適用。例如，TTL 觸發(fā)器的輸入端懸空相當于輸入高電平，而 CMOS 觸發(fā)器的輸入端不允許懸空。應應用用注注意意 實際工作中，應根據需要選定觸發(fā)器的功能和觸發(fā)方式。例如：同步觸發(fā)器通常只用于數據鎖存，構成計數器、移位寄存器時一般要用邊沿觸發(fā)器。Q2Q11D1DFF1FF2石英方波石英方波振蕩器振蕩器4MHzC1C1CP例 下圖為分頻器電路，設觸發(fā)器初態(tài)為 0，試畫出 Q1、Q2 的波形并求其頻率。CP解：解：C1CPfQ1 = fCP/2 = 2 MHz， fQ2 = fCP/4 = 1 MHzCPQ10Q20Q1C1對 CP 二分頻對 CP 四分頻兩個 D

29、觸發(fā)器均構成 CP 觸發(fā)的計數觸發(fā)器 1010RDSDQ1JSDC1CP1KRSRDCP解：解：例 試對應輸入波形畫出下圖電路的輸出波形。C1CPSDSRRDQ1Qn+1 = JQn + KQn = Qn Qn+Qn Qn = Qn當異步端無信號時，觸發(fā)器將在當異步端無信號時，觸發(fā)器將在 CP 時翻轉。時翻轉。RD和和 SD為非有效電平為非有效電平5. 時序邏輯電路時序邏輯電路5.1 概述概述5.2 寄儲器寄儲器5.3 計數器的分析計數器的分析5.4 計數器的設計計數器的設計5.5 計數器的應用舉例計數器的應用舉例5.6 順序脈沖發(fā)生電路順序脈沖發(fā)生電路5.1 概述概述 時時 序序邏輯電路邏輯

30、電路寄存器和移位寄存器寄存器和移位寄存器計數器計數器順序脈沖發(fā)生器順序脈沖發(fā)生器分析分析設計設計Q3Q2Q1Q0&QQDQQDQQDQQDA0A1A2A3CLR取數取數脈沖脈沖接收接收脈沖脈沖( CP )5. 2 寄存器寄存器5. 2. 1 數碼寄存器數碼寄存器 寄存器是計算機的主要部件之一，寄存器是計算機的主要部件之一，它用來暫時存放數據或指令。它用來暫時存放數據或指令。四位數碼寄存器四位數碼寄存器QQDQQDQQDQQDA0A1A2A3&Q3Q2Q1Q0&接收接收脈沖脈沖取數取數脈沖脈沖CLR1 2 3 45 6 7109814 13 12 111516171819

31、201Q 1D 2D 2Q 3Q 3D 4D 4Q GND輸出輸出控制控制時鐘時鐘VCC5D6D7D8D5Q6Q7Q8Q7 4 L S 3 7 4低電平低電平有效有效正邊沿正邊沿觸發(fā)觸發(fā)八八D寄存器寄存器 ：三態(tài)輸出：三態(tài)輸出共輸出控制共輸出控制共時鐘共時鐘5. 2. 2 移位寄存器移位寄存器 所謂所謂“移位移位”，就是將寄存器所存各位就是將寄存器所存各位 數據，在數據，在每個移位脈沖的作用下，移動一位。根據移位方向，每個移位脈沖的作用下，移動一位。根據移位方向，常把它分成常把它分成寄存器寄存器左移左移(a)寄存器寄存器右移右移(b)寄存器寄存器雙向雙向移位移位(c)左移寄存器左移寄存器、右移

32、寄存器右移寄存器 和和 雙向移位雙向移位寄存器寄存器三種：三種： 根據移位數據的輸入輸出根據移位數據的輸入輸出方式，又可將它分為下述四種電方式，又可將它分為下述四種電路結構：路結構： 串串行輸行輸入入串串行輸行輸出出 串串行輸行輸入入并并行輸行輸出出 并并行輸行輸入入串串行輸行輸出出 并并行輸行輸入入并并行輸行輸出出FFFFFFFF串入串出串入串出輸入輸入輸出輸出輸入輸入串入并出串入并出FFFFFFFF一一個輸個輸入入端，端，一一個輸個輸出出端端輸出輸出一一個輸個輸入入端，端，多多個輸個輸出出端端并入串出并入串出FFFFFFFF輸輸 入入輸出輸出并入并出并入并出FFFFFFFF輸輸 入入輸輸

33、出出多多個輸個輸入入端，端，一一個輸個輸出出端端多多個輸個輸入入端，端，多多個輸個輸出出端端QQ DQQ DQQ DQQ D&A0A1A2A3SDRDCLRLOAD移位移位脈沖脈沖CP0串行串行輸出輸出數數 據據 預預 置置 3210存數存數脈沖脈沖清零清零脈沖脈沖1. 四位四位串入串入(并行置數并行置數) - 串出串出的左移寄存器的左移寄存器D0 0 0D1 Q Q0 0D2 Q Q1 1D3 Q Q2 20串行串行輸出輸出移位移位脈沖脈沖CP左移左移輸入輸入RDCLR清零清零脈沖脈沖&SDA0A1A2A3LOAD數數 據據 預預 置置 存數存數脈沖脈沖數據預置數據預置 ：

34、設設A3A2A1A0 1011 ， 在存數脈沖作用下，也有在存數脈沖作用下，也有 Q3Q2Q1Q0 1011 。1 0 1 11011QQ DQQ DQQ DQQ D&A0A1A2A3SDRDCLRLOAD移位移位脈沖脈沖CP0串行串行輸出輸出數數 據據 預預 置置 3210存數存數脈沖脈沖清零清零脈沖脈沖四位串入四位串入 - 串出的左移寄存器串出的左移寄存器D0 0 0D1 Q Q0 0D2 Q Q1 1D3 Q Q2 2QQ DQQ DQQ DQQ D&A0A1A2A3SDRDCLRLOAD移位移位脈沖脈沖CP0串行串行輸出輸出數數 據據 預預 置置 3210存數存數脈沖脈

35、沖清零清零脈沖脈沖四位串入四位串入 - 串出的左移寄存器串出的左移寄存器D0 0 0D1 Q Q0 0D2 Q Q1 1D3 Q Q2 21 0 1 1QQ DQQ DQQ DQQ D移位移位脈沖脈沖CP0串行串行輸出輸出3210下面將重點討論下面將重點討論 蘭顏色的蘭顏色的 那部分電路的工作原理。那部分電路的工作原理。Q3Q2Q1Q0 D3D2D1D0QQ DQQ DQQ DQQ D移位移位脈沖脈沖CP0串行串行輸出輸出32101 0 1 1D3 Q Q2 2 D2 Q Q1 1D1 Q Q0 0D0 0 0設初態(tài)設初態(tài) Q3Q2Q1Q0 10111 0 1 11 0 1 10 1 1 00

36、 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 00 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 用波形圖表示如下：用波形圖表示如下：Q3Q2Q1Q0CPCP1 11 10 01 10 00 01 11 10 00 00 01 10 00 00 00 00 00 00 00 01 0 1 11 0 1 10 1 1 00 1 1 0 0 1 1 00 1 1 0

37、1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Q3Q2Q1Q0 D3D2D1D0QQ DQQ DQQ DQQ D移位移位脈沖脈沖CP0串行串行輸出輸出3210初態(tài)：初態(tài)： Q3Q2Q1Q0 1 0 1 10 00 01 11 1QQ DQQ DQQ DQQ D移位移位脈沖脈沖CP0串行串行輸出輸出3210四位串入四位串入 - 串出的串出的左移左移寄存器：寄

38、存器：D0 0 0D1 Q Q0 0D2 Q Q1 1D3 Q Q2 2QDQQ3DQDQD移位移位脈沖脈沖CP0串行串行輸出輸出Q1Q2Q02. 四位串入四位串入 - 串出的串出的右移右移寄存器：寄存器：D1 Q Q2 2D2 Q Q3 3D3 0 0D0 Q Q1 1右移右移輸入輸入串行串行輸入輸入串行串行輸出輸出QQ DQQ DQQ DQQ D移位移位脈沖脈沖CP0串行串行輸出輸出3210四位串入四位串入 - 串出的左移寄存器：串出的左移寄存器：D0 0 0D1 Q Q0 0D2 Q Q1 1D3 Q Q2 2QDQQ3DQDQD移位移位脈沖脈沖CP0串行串行輸出輸出Q1Q2Q0四位串入

39、四位串入 - 串出的右移寄存器：串出的右移寄存器：D1 Q Q2 2D2 Q Q3 3D3 0 0D0 Q Q1 1串行串行輸出輸出串行串行輸入輸入串行串行輸入輸入在同一電路中，如何實在同一電路中，如何實現既能左移，又能右移現既能左移，又能右移 ?當然不能臨時改接線當然不能臨時改接線 !3. 3. 雙向移位寄存器的構成雙向移位寄存器的構成 ： S0 時，左移時，左移 ；S1 時，右移時，右移 。D0 = SL SQ1 D2 = SQ1 SQ3 D3 = SQ2 SR D1 = SQ0 SQ2 設置控制端設置控制端 S那么，那么， 就需使：就需使：需要把這個設想檢查驗證一下。需要把這個設想檢查驗

40、證一下。四位串入四位串入 - 串出串出的的左移左移寄存器：寄存器：D0 L LD1 Q Q0 0D2 Q Q1 1D3 Q Q2 2 四位串入四位串入 - 串出串出的的右移右移寄存器：寄存器：D1 Q Q2 2D2 Q Q3 3D3 R RD0 Q Q1 1D0 = SL SQ1 D2 = SQ1 SQ3 D3 = SQ2 SR D1 = SQ0 SQ2 S1 時，時，= 0L + 1Q1 = Q1= 0Q0 + 1Q2 = Q2= 0Q1 + 1Q3 = Q3= 0Q2 + 1R = R確實能夠實現右移確實能夠實現右移 ! !四位串入四位串入 - 串出串出的的左移左移寄存器：寄存器：D0 L

41、 LD1 Q Q0 0D2 Q Q1 1D3 Q Q2 2 四位串入四位串入 - 串出串出的的右移右移寄存器：寄存器：D1 Q Q2 2D2 Q Q3 3D3 R RD0 Q Q1 1D0 = SL SQ1 D2 = SQ1 SQ3 D3 = SQ2 SR D1 = SQ0 SQ2 S0 時，時，= 1L + 0Q1 = L= 1Q0 + 0Q2 = Q0= 1Q1 + 0Q3 = Q1= 1Q2 + 0R = Q2也能夠實現左移也能夠實現左移 , ,方案可行方案可行 !具體實施具體實施 ：D0 = SL SQ1 D2 = SQ1 SQ3 D3 = SQ2 SR D1 = SQ0 SQ2 QQ

42、 DQQ DQQ DQQ DCP32101&1&1&1&SRL右移右移串行串行輸入輸入左移左移串行串行輸入輸入并行輸入并行輸入 集成組件集成組件 電路電路74LS194就是這樣的就是這樣的多功能移位寄存器。多功能移位寄存器。 VCCQAQBQCQDS1S0CP16151413121110913456782QAQBQCQDCP S1S0CLRLDCBARABCDRLCLRGND74LS194011110 00 11 01 1直接清零直接清零保保 持持右移右移(從從QA向右移動向右移動)左移左移(從從QD向左移動向左移動)并入并入 - 并出并出XXXVCCQAQBQ

43、CQDS1S0CP16151413121110913456782QAQBQCQDCP S1S0CLRLDCBARABCDRLCLRGND74LS194CLRCPS1 S0功功 能能5. 2. 3 集成寄存器集成寄存器74LS194的應用舉例的應用舉例D6D5D4D3D2D1D0并并行行輸輸入入串行輸出串行輸出數數據據傳傳送送方方式式變變換換電電路路1.實現方法實現方法: (1). 因為有因為有7位位并行輸入，故需使并行輸入，故需使用用兩片兩片74LS194；(2). 用最高位用最高位QD2作為它的串行作為它的串行輸出輸出端。端。例：數據傳送方式變換電路例：數據傳送方式變換電路( QD2 )2.

44、具體電路具體電路:0D0D1D2D3D4D5D6串行輸出串行輸出&G1S0S1CP1QA1QB1QC1QD1S0S1CP2QA2QB2QC2QD2R1R2A1B1C1D1A2B2C2D2+5V+5VCP啟動啟動脈沖脈沖移位移位脈沖脈沖&G274LS194 (1)74LS194 (2)啟動脈沖的效果必然是啟動脈沖的效果必然是并行輸入并行輸入并行輸出并行輸出 !11S1 = QA1 QB1 QC1 QD1 QA2 QB21并并 行行 輸輸 入入D0D1D2D3D4D5D62.具體電路具體電路:0D0D1D2D3D4D5D6串行輸出串行輸出&G1S0S1CP1QA1QB1QC

45、1QD1S0S1CP2QA2QB2QC2QD2R1R2A1B1C1D1A2B2C2D2+5V+5VCP啟動啟動脈沖脈沖移位移位脈沖脈沖&G274LS194 (1)74LS194 (2)并并 行行 輸輸 入入D0D1D2D3D4D5D611S1 = QA1 QB1 QC1 QD1 QA2 QB2啟動脈沖作用后，啟動脈沖作用后，1074LS194必然轉入必然轉入右移狀態(tài)右移狀態(tài) ! 11寄存器各輸出端狀態(tài)寄存器各輸出端狀態(tài)QA1QB1QC1QD1QA2QB2QC2 QD2寄存器工作方式寄存器工作方式0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 1

46、 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 1 1 1 0 D0 D1 D2 D3 1 1 1 1 0 D0 D1 D2 1 1 1 1 1 0 D0 D1 1 1 1 1 1 1 0 D0 CP并行輸入并行輸入 ( S1S0=11)并行輸入并行輸入 ( S1S0=11)右移右移 ( S1S0=01)右移右移 ( S1S0=01)右移右移 ( S1S0=01)右移右移 ( S1S0=01)右移右移 ( S1S0=01)3.工作效果工作效果:提醒：提醒：在電路中，在電路中，“右移輸入右移輸入”端接端接 5VS0 = 1 ，S1 = QA1 QB1 QC1 QD1 QA2 QB2QD2D6D5D4D3

47、D2D1D00D0D1D2D3D4D5D6串行輸出串行輸出&G1S0S1CP1QA1QB1QC1QD1S0S1CP2QA2QB2QC2QD2R1R2A1B1C1D1A2B2C2D2+5V+5VCP啟動啟動脈沖脈沖移位移位脈沖脈沖&G274LS194 (1)74LS194 (2)并并 行行 輸輸 入入D0D1D2D3D4D5D611S1 = QA1 QB1 QC1 QD1 QA2 QB2啟動脈沖作用后，啟動脈沖作用后，1074LS194必然轉入必然轉入右移狀態(tài)右移狀態(tài) ! 1為什么為什么?4. 思考題思考題 ：(1) .0D0D1D2D3D4D5D6串行輸出串行輸出&G1

48、S0S1CP1QA1QB1QC1QD1S0S1CP2QA2QB2QC2QD2R1R2A1B1C1D1A2B2C2D2+5V+5VCP啟動啟動脈沖脈沖移位移位脈沖脈沖&G274LS194 (1)74LS194 (2)并并 行行 輸輸 入入D0D1D2D3D4D5D611S1 = QA1 QB1 QC1 QD1 QA2 QB21074LS194必然轉入必然轉入右移狀態(tài)右移狀態(tài) ! 1為什么為什么?4. 思考題思考題 ：(1) .就是因為就是因為 A1 = 0 寄存器各輸出端狀態(tài)寄存器各輸出端狀態(tài)QA1QB1QC1QD1QA2QB2QC2 QD2寄存器工作方式寄存器工作方式0 D0 D1 D

49、2 D3 D4 D5 D6 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 1 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 1 1 1 0 D0 D1 D2 D3 1 1 1 1 0 D0 D1 D2 1 1 1 1 1 0 D0 D1 1 1 1 1 1 1 0 D0 CP并行輸入并行輸入 ( S1S0=11)并行輸入并行輸入 ( S1S0=11)右移右移 ( S1S0=01)右移右移 ( S1S0=01)右移右移 ( S1S0=01)右移右移 ( S1S0=01)右移右移 ( S1S0=01)S0 = 1 ，S1 = QA1 QB1 QC1 QD1 QA2 QB2QD2D6D5D4D3D2D1D04

50、. 思考題思考題 ： 該電路能夠該電路能夠自動循環(huán)自動循環(huán)嗎嗎 ? 為什么為什么?(2) .寄存器各輸出端狀態(tài)寄存器各輸出端狀態(tài)QA1QB1QC1QD1QA2QB2QC2 QD2寄存器工作方式寄存器工作方式0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 1 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 1 1 1 0 D0 D1 D2 D3 1 1 1 1 0 D0 D1 D2 1 1 1 1 1 0 D0 D1 1 1 1 1 1 1 0 D0 CP并行輸入并行輸入 ( S1S0=11)并行輸入并行輸入 ( S1S0=11)右移右移 ( S1S0=01)右移

51、右移 ( S1S0=01)右移右移 ( S1S0=01)右移右移 ( S1S0=01)右移右移 ( S1S0=01)S0 = 1 ，S1 = QA1 QB1 QC1 QD1 QA2 QB2QD2D6D5D4D3D2D1D04. 思考題思考題 ：(2) .1 1 1 1 1 1 = 111111= 1能夠能夠自動循環(huán)自動循環(huán) ! !5. 2. 4 集成移位寄存器簡介集成移位寄存器簡介并行輸入并行輸出并行輸入并行輸出 ( 雙向雙向 )74LS194、74LS198、74LS299，等。，等。并行輸入串行輸出并行輸入串行輸出 74LS165、74LS166，等。，等。串行輸入并行輸出串行輸入并行輸出

52、 74LS164，等。，等。串行輸入串行輸出串行輸入串行輸出 74LS91，等。，等。5.3 計數器的分析計數器的分析 計數器計數器的的分析分析計數器計數器的的設計設計電路由電路由觸發(fā)器觸發(fā)器構成構成電路由電路由集成組件集成組件構成構成用用觸發(fā)器觸發(fā)器實現實現用用集成組件集成組件實現實現計數器計數器 計數器計數器是時序邏是時序邏 輯電路的重要組成輯電路的重要組成部分部分 ，理所當然地成為，理所當然地成為教學重點教學重點 。5. 3 計數器的分析計數器的分析 5. 3. 1 計數器的功能和分類計數器的功能和分類5. 3. 2 異步計數器的分析異步計數器的分析5. 3. 3 同步計數器的分析同步計

53、數器的分析5. 3. 4 任意進制計數器的分析任意進制計數器的分析5. 3. 5 集成計數器的分析舉例集成計數器的分析舉例5. 3 計數器的分析計數器的分析 5. 3. 1 計數器的功能和分類計數器的功能和分類1. 計數器的計數器的功能功能2. 計數器的計數器的分類分類異步計數器和同步計數器異步計數器和同步計數器加法計數器、減法計數器和可逆計數器加法計數器、減法計數器和可逆計數器有時也用計數器的計數容量有時也用計數器的計數容量(或稱模數或稱模數)來區(qū)分各種不同的計數器，如二進制來區(qū)分各種不同的計數器，如二進制計數器、十進制計數器、二十進制計數器、十進制計數器、二十進制計數器等等。計數器等等。

54、記憶輸入脈沖的個數；用于定時、分記憶輸入脈沖的個數；用于定時、分頻、產生節(jié)拍脈沖及進行數字運算等等。頻、產生節(jié)拍脈沖及進行數字運算等等。異步計數器和同步計數器異步計數器和同步計數器什么叫什么叫“異步異步計數計數器器” ?QFFQFFQFFQFFCP從形式上看，從形式上看， 每個觸發(fā)器接收到時每個觸發(fā)器接收到時鐘鐘CP的時間有早有晚的時間有早有晚 ； 因而，每個觸因而，每個觸發(fā)器狀態(tài)的變化次序也有先有后。發(fā)器狀態(tài)的變化次序也有先有后。 上圖所示電路只是異步計數器若上圖所示電路只是異步計數器若干組成的一種，只是比較典型而已。干組成的一種，只是比較典型而已。什么叫什么叫“同步同步計數計數器器” ?Q

55、FFQFFQFFQFFCP異步計數器和同步計數器異步計數器和同步計數器 在同步計數器中，在同步計數器中， 時鐘時鐘CP必須必須同同時時傳送到每個觸發(fā)器傳送到每個觸發(fā)器 ! 這，既是它的這，既是它的條件，也是它的特點。條件，也是它的特點。 在同步計數器中，在同步計數器中， 每個觸發(fā)器的每個觸發(fā)器的狀態(tài)變化幾乎都是同時發(fā)生的。狀態(tài)變化幾乎都是同時發(fā)生的。例例 1. 三位二進制三位二進制異步異步加法計數器加法計數器CP0 = CPCP1 = Q0CP2 = Q15. 3. 2 異步計數器的分析異步計數器的分析Q0D0Q1D1Q2D2Q0Q1Q2CP計數計數脈沖脈沖CP0CP1CP21 00 11 0

56、0 11 00 11 00 11 0Q0D0Q1D1Q2D2Q0Q1Q2CP計數計數脈沖脈沖CP0CP1CP2CP0 = CPCP1 = Q0CP2 = Q1Q2 Q1 Q0 Q1 Q0100001110優(yōu)點：電路簡單、可靠優(yōu)點：電路簡單、可靠缺點：速度慢缺點：速度慢 0 0 0 1 10 11 01 00 10 11 01 00 10 1Q0D0Q1D1Q2D2Q0Q1Q2CP計數計數脈沖脈沖CP0CP1CP2三位二進制加法計數器三位二進制加法計數器作業(yè)作業(yè)1： 試用試用JK-FF 實現的三實現的三位二進制異步減法計數器，位二進制異步減法計數器，畫出電路圖。畫出電路圖。 5. 3. 3 同步

57、計數器的分析同步計數器的分析 在同步計數器中，各個觸發(fā)器都受在同步計數器中，各個觸發(fā)器都受同一時鐘脈沖同一時鐘脈沖 輸入計數脈沖的控輸入計數脈沖的控制，因此，它們狀態(tài)的更新幾乎是同制，因此，它們狀態(tài)的更新幾乎是同時的，故被稱為時的，故被稱為 “ 同步計數器同步計數器 ”。例例2. 三位二進制同步加法計數器三位二進制同步加法計數器三位二進制三位二進制同步同步加法計數器加法計數器Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&計數計數脈沖脈沖CPCP 在同步計數器中，學習的在同步計數器中，學習的難點難點在于在于必須正確理解必須正確理解“控制端控制端J、K的取值組的取值組合由時鐘合由時鐘C

58、P下降沿到來前的下降沿到來前的Q端原有端原有狀態(tài)所決定狀態(tài)所決定”。5. 3. 3 同步計數器的分析同步計數器的分析例例2. 三位二進制同步加法計數器三位二進制同步加法計數器三位二進制三位二進制同步同步加法計數器加法計數器Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&計數計數脈沖脈沖CP分析步驟分析步驟:1. 先列寫控制端的邏輯表達式先列寫控制端的邏輯表達式三位二進制三位二進制同步同步加法計數器加法計數器Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&計數計數脈沖脈沖CPJ2 = K2 = Q1 Q0J1 = K1 = Q0J0 = K0 = 1Q0： 來一個來一個CP，

59、它就翻轉一次；，它就翻轉一次；Q1：當：當Q01時，它可翻轉一次；時，它可翻轉一次；Q2：只有當：只有當Q1Q011時，它才能翻轉一次。時，它才能翻轉一次。&2. 再列寫狀態(tài)轉換表，分析其狀態(tài)轉換過程。再列寫狀態(tài)轉換表，分析其狀態(tài)轉換過程。Q1Q0Q1Q0Q0Q0 原狀態(tài)原狀態(tài) 控控 制制 端端 下下 狀狀 態(tài)態(tài)CPQ2Q1Q0J2 =J1 =J0 =K2 =K1 =K0 =Q2Q1Q011,0 0 0 0 00 01 11 11 11 11 11 11 11 11 10 0 10 0 10 01 10 1 00 1 00 00 00 1 10 1 11 11 11 0 01 0 00

60、 00 01 0 11 0 10 01 11 1 01 1 00 00 01 1 11 1 11 11 10 0 00 0 0123045670 00 00 0 1CPQ0Q1Q23. 用波形圖顯示狀態(tài)轉換表用波形圖顯示狀態(tài)轉換表Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&計數計數脈沖脈沖CPJ2 = K2 = Q1 Q0J1 = K1 = Q0J0 = K0 = 1作業(yè)作業(yè)2：1. 模仿上圖電路，試畫出模仿上圖電路，試畫出四位四位二進二進制同步加法計數器的邏輯圖。制同步加法計數器的邏輯圖。2. 你能設計出你能設計出三位二進制同步三位二進制同步減法減法計數器嗎計數器嗎 ?三位三位二進制同步二進制同步加法加法計數器計數器5. 3. 4 任意進制計數器的分析任意進制計數器的分析Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0計數計數脈沖脈沖CP1. 寫出控制端