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9.3時(shí)序邏輯電路演講人

9.3.1觸發(fā)器1.概述時(shí)序邏輯電路不僅具備組合邏輯電路的基本功能,還必須具備對(duì)過(guò)去時(shí)刻的狀態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)或記憶的功能。具備記憶功能的電路稱為存儲(chǔ)電路,它主要由各類觸發(fā)器組成。時(shí)序邏輯電路一般由組合邏輯電路和存儲(chǔ)電路(存儲(chǔ)器)兩部分組成,其結(jié)構(gòu)框圖如圖9.22所示。

時(shí)序邏輯電路的基本單元是觸發(fā)器,觸發(fā)器是一種具有記憶功能的單元電路,它有0和1兩種穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)無(wú)外界信號(hào)作用時(shí),保持原狀態(tài)不變;在輸入信號(hào)作用下,觸發(fā)器可從一種狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)。圖9.22

時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)框圖

9.3.1觸發(fā)器圖9.23為觸發(fā)器的電路符號(hào)示意圖,它有兩個(gè)輸出端,分別用Q和

表示。要注意

是在Q上加一條劃線,在圖中引出線上加一個(gè)小圈,在邏輯表示中就是取反——“非”的含義,即說(shuō)明兩個(gè)輸出端的狀態(tài)是相反的,當(dāng)

;反之,當(dāng)

。觸發(fā)器一般有一個(gè)以上的輸入端,此外還有一個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入端。

觸發(fā)器種類很多,根據(jù)電路結(jié)構(gòu),可分為基本觸發(fā)器、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器等;根據(jù)邏輯功能,又可分為RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器和T觸發(fā)器等。圖9.23

觸發(fā)器的電路符號(hào)

9.3.1觸發(fā)器2.常見(jiàn)觸發(fā)器功能介紹(1)基本RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單,是其它各種觸發(fā)器的基本單元。1)電路組成圖9.24(a)所示是由兩個(gè)與非門組成的基本RS觸發(fā)器。它由兩個(gè)與非門電路交叉連接而成。其中和是兩個(gè)輸入端,Q和是兩個(gè)互補(bǔ)的輸出端,通常規(guī)定Q端的狀態(tài)為觸發(fā)器的狀態(tài)。

(a)邏輯電路;(b)邏輯符號(hào)圖9.24

基本RS觸發(fā)器的邏輯電路及邏輯符號(hào)

9.3.1觸發(fā)器

9.3.1觸發(fā)器

9.3.1觸發(fā)器

9.3.1觸發(fā)器表9-6是由與非門組成的基本RS觸發(fā)器的邏輯狀態(tài)表。表中

表示觸發(fā)器在接收信號(hào)之前所處的狀態(tài),稱為初態(tài);

表示觸發(fā)器在接收信號(hào)后建立的新的穩(wěn)定狀態(tài),稱為次態(tài)?!啊痢碧?hào)表示不定狀態(tài),即輸入信號(hào)消失后觸發(fā)器狀態(tài)可能是“0”,也可能是“1”。由以上分析可知:基本RS觸發(fā)器有兩個(gè)狀態(tài),它可以直接置“0”或置“1”,并具有記憶功能。表9-6基本RS觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表

9.3.1觸發(fā)器(2)同步RS觸發(fā)器在數(shù)字系統(tǒng)中,為協(xié)調(diào)各部分的動(dòng)作,常常要求某些觸發(fā)器于同一時(shí)刻動(dòng)作。因此,必須引入同步信號(hào),使這些觸發(fā)器只有在同步信號(hào)到達(dá)時(shí)才按輸入信號(hào)改變狀態(tài)。通常把這個(gè)同步信號(hào)叫做時(shí)鐘脈沖,或稱為時(shí)鐘信號(hào),簡(jiǎn)稱時(shí)鐘,用CP表示。這種受時(shí)鐘信號(hào)控制的觸發(fā)器統(tǒng)稱為時(shí)鐘觸發(fā)器,以區(qū)別于像基本RS觸發(fā)器那樣的直接置位、復(fù)位觸發(fā)器。

9.3.1觸發(fā)器(2)同步RS觸發(fā)器在數(shù)字系統(tǒng)中,為協(xié)調(diào)各部分的動(dòng)作,常常要求某些觸發(fā)器于同一時(shí)刻動(dòng)作。因此,必須引入同步信號(hào),使這些觸發(fā)器只有在同步信號(hào)到達(dá)時(shí)才按輸入信號(hào)改變狀態(tài)。通常把這個(gè)同步信號(hào)叫做時(shí)鐘脈沖,或稱為時(shí)鐘信號(hào),簡(jiǎn)稱時(shí)鐘,用CP表示。這種受時(shí)鐘信號(hào)控制的觸發(fā)器統(tǒng)稱為時(shí)鐘觸發(fā)器,以區(qū)別于像基本RS觸發(fā)器那樣的直接置位、復(fù)位觸發(fā)器。1)電路結(jié)構(gòu)圖9.25(a)是同步RS觸發(fā)器的邏輯圖,在圖中可以看到“與非”門G1、G2構(gòu)成基本RS觸發(fā)器,在此基礎(chǔ)上,又加了兩個(gè)“與非”門G3、G4,它們構(gòu)成導(dǎo)引電路,它們的輸入端S,R分別是置“1”端和置“0”,CP是起輔助控制作用的信號(hào)輸入端,稱為時(shí)鐘脈沖端。在脈沖數(shù)字電路中,經(jīng)常用同一個(gè)時(shí)鐘脈沖信號(hào)來(lái)控制觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時(shí)刻。這個(gè)時(shí)鐘脈沖信號(hào)可以是正脈沖(高電平)信號(hào),也可以是負(fù)脈沖(低電平)信號(hào)。本同步RS觸發(fā)器使用正脈沖信號(hào)。

9.3.1觸發(fā)器(a)邏輯電路

(b)邏輯符號(hào)

圖9.25同步RS觸發(fā)器

9.3.1觸發(fā)器

9.3.1觸發(fā)器當(dāng)S=0、R=1時(shí),“與非”門G4輸出為“0”,向“與非”門G2送一個(gè)置“1”的低電平(負(fù)脈沖),使

;同時(shí)“與非”門G3輸出為“1”,使得Q=0,同步RS觸發(fā)器被復(fù)位。當(dāng)S=R=0時(shí),使“與非”門G3、G4輸出為“1”,基本RS觸發(fā)器保持原狀,也就是同步RS觸發(fā)器保持原狀。當(dāng)S=R=1時(shí),將使“與非”門G3、G4輸出均為“0”,使Q和

端都為“1”,待時(shí)鐘脈沖過(guò)后,觸發(fā)器的狀態(tài)是不確定的,因此,這種情況是不允許的。該同步RS觸發(fā)器的特性表如表9-7所示。

9.3.1觸發(fā)器表9-7同步RS觸發(fā)器的特性表在使用同步RS觸發(fā)器的過(guò)程中,有時(shí)還需要在CP信號(hào)來(lái)到之前將觸發(fā)器預(yù)先置成指定的狀態(tài),為此在實(shí)用的同步RS觸發(fā)器上往往還設(shè)置有專門的異步置位輸入端和異步復(fù)位輸入端,如圖9.25(b)所示。

9.3.1觸發(fā)器

9.3.1觸發(fā)器3)動(dòng)作特點(diǎn)當(dāng)CP=1的全部時(shí)刻,輸入端S和R的信號(hào)都能通過(guò)“與非”門G3、G4加到基本RS觸發(fā)器上,所以在CP=1的全部時(shí)間里,輸入端S和R的變化都將引起觸發(fā)器輸出狀態(tài)的變化,這就是同步RS觸發(fā)器的動(dòng)作特點(diǎn)。顯然CP=1的時(shí)間不能太長(zhǎng),否則將降低電路的抗干擾能力。為了提高觸發(fā)器的抗干擾能力,在電路上又做了改進(jìn),使觸發(fā)器的輸出狀態(tài)僅僅取決于時(shí)鐘脈沖到達(dá)的瞬間,如果觸發(fā)器的狀態(tài)變化發(fā)生在時(shí)鐘脈沖的上升沿,就稱為上升沿觸發(fā)或正邊沿觸發(fā);反之,如果觸發(fā)器的狀態(tài)變化發(fā)生在時(shí)鐘脈沖的下降沿,則稱為下降沿或負(fù)邊沿觸發(fā),這種觸發(fā)器稱為邊沿觸發(fā)器。

9.3.1觸發(fā)器(3)JK觸發(fā)器JK觸發(fā)器有兩個(gè)輸入控制端,分別用J和K表示,這是一種邏輯功能齊全的觸發(fā)器,它具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)四種功能。它的邏輯符號(hào)如圖9.26所示,分為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)兩種類型,該圖中是一個(gè)下降沿觸發(fā),使用時(shí)要根據(jù)觸發(fā)器信號(hào)特點(diǎn)適當(dāng)選擇。

圖9.26JK觸發(fā)器

9.3.1觸發(fā)器

9.3.1觸發(fā)器表9-8JK觸發(fā)器的特性(下降沿型)根據(jù)特性表列出邏輯表達(dá)式并化簡(jiǎn),得到特性方程:

可以看出JK觸發(fā)器輸入狀態(tài)的任意組合都是允許的,而且在CP到來(lái)后,觸發(fā)器的狀態(tài)總是確定的。

9.3.1觸發(fā)器

9.3.1觸發(fā)器圖9.27D觸發(fā)器

9.3.1觸發(fā)器D觸發(fā)器的特性表如表9-9所示。由特性表可以得出D觸發(fā)器的特性方程:

表9-9D觸發(fā)器的特性

9.3.1觸發(fā)器(5)T觸發(fā)器T觸發(fā)器也是一種邊沿觸發(fā)器,它的邏輯功能是在時(shí)鐘脈沖CP的作用下保持和翻轉(zhuǎn)(計(jì)數(shù))功能。圖9.28為下降沿觸發(fā)的T觸發(fā)器的邏輯符號(hào)。圖9.28T觸發(fā)器

9.3.1觸發(fā)器

9.3.2

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,寄存器可以由觸發(fā)器等組成,因?yàn)橐粋€(gè)觸發(fā)器中只能存放1位二值代碼,所以用N個(gè)觸發(fā)器組成的寄存器能存儲(chǔ)一組N位的二值代碼。此外為了實(shí)現(xiàn)寄存器的置“1”、置“0”功能及控制輸入輸出,還應(yīng)有必要的控制電路與觸發(fā)器相結(jié)合。

寄存器存放數(shù)碼的方式有并行和串行兩種,并行的方式就是每一位數(shù)碼都有一個(gè)相應(yīng)的輸入端,當(dāng)控制信號(hào)來(lái)臨時(shí),數(shù)碼從各自對(duì)應(yīng)的輸入端同時(shí)輸入到寄存器中。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是存入速度快,但缺點(diǎn)是使用的輸入導(dǎo)線也較多。串行方式就是整個(gè)寄存器只有一個(gè)輸入端,數(shù)碼按照一定的規(guī)律逐位輸入到寄存器中,每來(lái)一個(gè)控制信號(hào),寄存一位。假如有一個(gè)八位的數(shù)碼寄存器,要存滿八位數(shù)碼就要有八個(gè)控制脈沖信號(hào)。很顯然,這種方式速度比較慢,但傳輸線少,適合遠(yuǎn)距離傳輸。

9.3.2

寄存器同樣,寄存器數(shù)碼的輸出也有并行和串行兩種方式。在并行方式中,寄存器輸出端引腳數(shù)目等于它所存放數(shù)碼的位數(shù),輸出時(shí),各位數(shù)碼同時(shí)在各自對(duì)應(yīng)的輸出端出現(xiàn)。而串行方式則是數(shù)碼的各位都按照一定規(guī)律從同一個(gè)輸出端逐位輸出,因此需要與數(shù)碼位數(shù)相同數(shù)量的脈沖控制信號(hào)才能取出整個(gè)數(shù)碼。下面介紹幾種常用的寄存器。1.數(shù)碼寄存器如圖9.29所示是一個(gè)由D觸發(fā)器構(gòu)成的四位二進(jìn)制數(shù)碼寄存器。它采用并行輸入并行輸出的方式,當(dāng)把要存入的四位二進(jìn)制數(shù)碼A3、A2、A1、A0分別對(duì)應(yīng)接入四個(gè)觸發(fā)器的輸入端(D端),四個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入端連在一起作為接收信號(hào)的控制輸入端,當(dāng)有寄存信號(hào)(CP上升沿)時(shí),四位待存的數(shù)碼同時(shí)存入對(duì)應(yīng)的觸發(fā)器,使Q3Q2Q1Q0=A3A2A1A0,完成了接收和寄存的功能。

9.3.2

寄存器輸出控制是借助了四個(gè)與門構(gòu)成的,當(dāng)輸出信號(hào)(高電平脈沖信號(hào))同時(shí)加到四個(gè)與門的輸入端,則四位數(shù)碼A3A2A1A0同時(shí)出現(xiàn)在輸出端,完成了輸出功能。由分析可見(jiàn),寄存器中的數(shù)碼可以反復(fù)輸出,每當(dāng)寄存器按照接收脈沖存入新數(shù)碼時(shí),寄存器中原來(lái)存入的數(shù)據(jù)就自行清除。圖9.29D觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)碼寄存器

9.3.2

寄存器2.移位寄存器移位寄存器除了具有存儲(chǔ)數(shù)碼的功能以外,還具有移位功能。所謂移位功能,是指寄存器里存儲(chǔ)的數(shù)碼能在移位脈沖的作用下依次左移或右移。因此,移位寄存器不但可以用來(lái)寄存代碼,還可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行-并行轉(zhuǎn)換、數(shù)值的運(yùn)算以及數(shù)據(jù)處理等。圖9.30所示電路是由邊沿觸發(fā)結(jié)構(gòu)的D觸發(fā)器組成的四位移位寄存器。其中第一個(gè)觸發(fā)器F0的輸入端接收輸入信號(hào),其余的每個(gè)觸發(fā)器輸入端均與前邊一個(gè)觸發(fā)器的Q端相連。

9.3.2

寄存器圖9.30D觸發(fā)器構(gòu)成的四位移位寄存器

9.3.2

寄存器因?yàn)閺腃P上升沿到達(dá)開始到輸出端新?tīng)顟B(tài)的建立需要經(jīng)過(guò)一段傳輸延時(shí),所以當(dāng)CP的上升沿同時(shí)作用于所有的觸發(fā)器時(shí),它們輸入端(D端)的狀態(tài)還沒(méi)有改變。于是F1按Q0原來(lái)的狀態(tài)翻轉(zhuǎn),F(xiàn)2按Q1原來(lái)的狀態(tài)翻轉(zhuǎn),F(xiàn)3按Q2原來(lái)的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。同時(shí),加到寄存器輸入端D1的數(shù)碼存入F0??偟男Ч喈?dāng)于移位寄存器里原有的數(shù)碼依次右移了一位。例如,在四個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)輸入數(shù)碼依次位1011,而移位寄存器的初始狀態(tài)為那么在移位脈沖CP的作用下,移位寄存器里數(shù)碼的移動(dòng)情況將如表9-11所示。表9-11移位寄存器中數(shù)碼的移動(dòng)狀況

9.3.2

寄存器圖9.31給出了各觸發(fā)器輸出端在移位過(guò)程中的電壓波形圖??梢钥吹?,經(jīng)過(guò)四個(gè)CP信號(hào)以后,串行輸入的四位代碼全部移入了移位寄存器中,并在四個(gè)觸發(fā)器的輸出端得到了并行輸出的代碼。所以,利用移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)代碼的串行-并行轉(zhuǎn)換。如果首先將四位數(shù)據(jù)并行地置入移位寄存器的四個(gè)觸發(fā)器中,然后連續(xù)加入四個(gè)移位脈沖,則移位寄存器里的四位代碼將從串行輸出端D0依次送出,從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的并行-串行轉(zhuǎn)換。圖9.31D觸發(fā)器構(gòu)成的四位移位寄存器的輸出波形

9.3.3

計(jì)數(shù)器1.同步計(jì)數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中使用得最多的時(shí)序電路之一就是計(jì)數(shù)器,它不僅能用于對(duì)時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù),還可以用于分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列以及進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算。計(jì)數(shù)器的種類繁多,如果按觸發(fā)方式分,計(jì)數(shù)器可分為同步式和異步式。在同步計(jì)數(shù)器中,所有觸發(fā)器用同一個(gè)時(shí)鐘脈沖作為觸發(fā)脈沖,在此時(shí)鐘脈沖作用下,所有觸發(fā)器的狀態(tài)同時(shí)更新;而在異步觸發(fā)器中,觸發(fā)器更新?tīng)顟B(tài)的時(shí)刻是不一致的。如果按計(jì)數(shù)過(guò)程中計(jì)數(shù)器的數(shù)字增減分類,又可以把計(jì)數(shù)器分為加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器。隨著計(jì)數(shù)器脈沖的不斷輸入而作遞增計(jì)數(shù)的叫加法計(jì)數(shù)器,作遞減計(jì)數(shù)的叫減法計(jì)數(shù)器,可增可減的叫可逆計(jì)數(shù)器。如果從進(jìn)位制來(lái)分,有二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、二-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器等。

9.3.3

計(jì)數(shù)器如果按計(jì)數(shù)容量(即計(jì)數(shù)模)分類,有十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器等等。由三個(gè)JK觸發(fā)器構(gòu)成的三位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器如圖9.32所示,所有計(jì)數(shù)器是共用一個(gè)時(shí)鐘脈沖的,因此它們將同時(shí)翻轉(zhuǎn)。現(xiàn)在來(lái)分析一下它的邏輯功能。圖9.32三位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器

9.3.3

計(jì)數(shù)器

9.3.3

計(jì)數(shù)器表9-12三位二進(jìn)制同步加法計(jì)算器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

9.3.3

計(jì)數(shù)器(3)畫出波形圖(見(jiàn)圖9.33)圖9.33三位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器的時(shí)序圖

9.3.3

計(jì)數(shù)器2.異步計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器在做“加1”計(jì)數(shù)時(shí)是采取從低位到高位逐位進(jìn)位的方式工作的,所以,其中的各個(gè)觸發(fā)器不是同步翻轉(zhuǎn)的。圖9.34是由下降沿觸發(fā)的T’觸發(fā)器(T’觸發(fā)器是令JK觸發(fā)器的

而得到的)組成的3位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。因?yàn)樗械挠|發(fā)器都是在時(shí)鐘信號(hào)下降沿動(dòng)作,所以只要將低位觸發(fā)器的Q端接至高位觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端就行了。當(dāng)?shù)臀挥?變0時(shí),Q端的下降沿正好可以作為高位的時(shí)鐘信號(hào)。最低位觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)就是要記錄的計(jì)數(shù)輸入脈沖。表9-13為該計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。

9.3.3

計(jì)數(shù)器圖9.34三位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器

9.3.3

計(jì)數(shù)器表9-13三位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

9.3.3

計(jì)數(shù)器根據(jù)T’觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)規(guī)律即可畫出在一系列脈沖信號(hào)作用下

的電壓波形,如圖9.35所示。圖9.35三位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器的時(shí)序圖3.集成計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用計(jì)數(shù)器應(yīng)用非常廣泛,所以也有較多型號(hào)的計(jì)數(shù)功能芯片。下面以74LS90為例,介紹集成計(jì)數(shù)器電路的功能及使用方法。

74LS90是一個(gè)14腳的芯片,它的內(nèi)部是一個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器,下降沿觸發(fā)。引腳排列如圖9.36所示。

9.3.3

計(jì)數(shù)器圖9.3674LS90引腳排列引腳功能如下:腳2和3:直接復(fù)位(清零)端。腳4、13:空腳。腳5:電源(+5V)。腳6和7:直接置9端。腳9、8、11:五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端(由低位到高位排列)。腳10:接地。腳12:二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端。腳14:二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖輸入端。腳1:五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖輸入端。

9.3.3

計(jì)數(shù)器由以上引腳功能可以看出利用12腳和14腳可以作為一個(gè)一位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(即一個(gè)觸發(fā)器);利用1腳和9、8、11腳可以直接作為一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。如果要構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器可以有兩種方法:一種是14腳作為時(shí)鐘脈沖輸入端,12腳和1腳直接相連,輸出端由高到低的排列順序?yàn)?1、8、9、12,構(gòu)成8421BCD碼二—十進(jìn)制計(jì)數(shù)器;另一種1腳作為時(shí)鐘脈沖輸入端,11腳和14腳直接相連,輸出端由高到低的排列順序?yàn)?2、11、8、9,構(gòu)成5421BCD碼二—十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。此兩種具體連接方法見(jiàn)圖9.37。

9.3.3

計(jì)數(shù)器

9.3.3

計(jì)數(shù)器(a)8421BCD碼二-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(b)5421BCD碼二-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

圖9.3774LS90構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的兩種方式74LS90除了時(shí)鐘輸入端和輸出端外,還有兩個(gè)復(fù)位端和兩個(gè)置9端(8421碼時(shí))。當(dāng)兩個(gè)置9端同時(shí)為“1”時(shí),11、12腳輸出為“1”,8、9腳為“0”;當(dāng)兩個(gè)置9端至少有一個(gè)為“0”,而兩個(gè)清零端同時(shí)為“1”時(shí),輸出全為“0”。正常計(jì)數(shù)時(shí),清零端和置9端中都必須至少有一個(gè)為“0”。構(gòu)成其它進(jìn)制的計(jì)數(shù)器電路時(shí),就是要利用這些端的作用,使計(jì)數(shù)過(guò)程跳過(guò)某些狀態(tài),達(dá)到形成其它進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。例如,要用74LS90構(gòu)成一個(gè)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)過(guò)程見(jiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表9-14。在觸發(fā)器的狀態(tài)為0101后,再來(lái)一個(gè)CP脈沖,電路的狀態(tài)回到0000,這就需要在計(jì)數(shù)器出現(xiàn)0110時(shí),使復(fù)位端為1”,計(jì)數(shù)器狀態(tài)恢復(fù)到初始的0000,這種方法稱為反饋復(fù)位法。

9.3.3

計(jì)數(shù)器反饋復(fù)位法的反饋信號(hào)選擇及連接特點(diǎn):利用74LS90構(gòu)成n進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí),由表示十進(jìn)制數(shù)n的二進(jìn)制代碼中找出“1”所對(duì)應(yīng)的Q端,從這些“1”端取出反饋信號(hào),送入與門,與門的輸出端接復(fù)位端。

9.3.3

計(jì)數(shù)器表9-14六進(jìn)制計(jì)數(shù)器的真值表當(dāng)要構(gòu)成多位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí),就要將兩個(gè)(或多個(gè))74LS90連接起來(lái),方法是將相鄰兩個(gè)芯片的高位芯片的時(shí)鐘輸入端接低位芯片的最高位信號(hào)輸出端,形成十進(jìn)制的進(jìn)位關(guān)系。利用異步清零和異步置9端,也可以形成由某些狀態(tài)構(gòu)成的計(jì)數(shù)器。圖9.38是用兩個(gè)74LS90構(gòu)成的8421BCD碼24進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

9.3.3

計(jì)數(shù)器圖9.38兩個(gè)74LS90構(gòu)成的8421BCD碼24進(jìn)制計(jì)數(shù)器555定時(shí)器是一種將模擬功能和數(shù)字功能巧妙地結(jié)合在一起的中規(guī)模集成電路。其電路功能靈活,應(yīng)用范圍廣,只要外接少量的阻容元件,就可以很方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等電路。因而在信號(hào)的產(chǎn)生與變換、自動(dòng)檢測(cè)及控制、定時(shí)和報(bào)警、家用電器等方面都有廣泛的應(yīng)用。1.電路結(jié)構(gòu)圖9.39(a)是555定時(shí)器內(nèi)部組成框圖。它主要由兩個(gè)高精度電壓比較器A1、A2,一個(gè)RS觸發(fā)器,一個(gè)放電三極管T和三個(gè)5KΩ電阻的分壓器而構(gòu)成。

9.3.4555定時(shí)器

9.3.4555定時(shí)器(a)電路結(jié)構(gòu)

(b

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