数电5.3.12寄存器计数器

数字电子技术基础,信息科学与工程学院·基础电子教研室,作业讲评,题4.7,作业讲评,4.9,CP,J,K,Q,作业讲评,根据存储电路的动作特点,同步时序电路,异步时序电路,按输出信号的特点,米利（Mealy）型时序电路,穆尔(Moore)型时序电路,内容回顾, 根据逻辑图写出时序电路的各触发器的驱动方程和输出方程。 根据已求出的驱动方程和所用触发器的特性方程， 获得时序电路的状态方程。 根据时序电路的状态方程和输出方程，建立状态转换表， 进而画出状态转换图和时序图等。 分析电路的逻辑功能,并检查是否能自启动。,同步时序电路的分析步骤：,内容回顾,§5.3.1 寄存器和移位寄存器,§5.3 若干常用时序逻辑电路,用于寄存一组二值代码，N位寄存器由N个触发器组成，可存放一组N位二值代码。 应用于各类数字系统和计算机中。,一、寄存器,寄存器,（用四块D触发器构成）,若输入：1 0 0 1,0 0 0 0,1、电路结构,存入： 1 0 0 1,2、工作原理,存数指令,CP,Q0,Q1,Q2,Q3,D0,D1,D2,D3,74LS175-4位寄存器,输入输出方式为 并行输入并行输出方式,所谓“移位”，就是将寄存器所存各位 数据，在每个移位脉冲的作用下，向左或向右移动一位。根据移位方向，常把它分成左移寄存器、右移寄存器 和 双向移位寄存器三种。,二、移位寄存器,左移位寄存器,1、左移位电路组成,（从Q0 向Q3移),Q0端是串行输出端；,DIL是左移数据输入端；,CP,DIL,Q0Q1Q2Q3 端是并行输出端。,2、工作过程,例如：要移入D0D1D2D3,左移状态表,Q0 Q1 Q2 Q3 DIL CP顺序,X X X D0,X X D0 D1,X D0 D1 D2,D0 D1 D2 D3,D0,1,D1,2,D2,3,D3,4,由于触发器传输延迟时间的存在，每来一个CP脉冲，各触发器将按以下规律变化：从DI端输入一个数据送给FF0保存，将FF0中原来保存的数据送FF1保存,移位寄存器的工作原理,右移串行输入,左移串行输入,并行输入,工作方式 控制,并行输出,双向移位寄存器74LS194A,74LS194A 可实现 串入串出串入并出并入并出并入串出 四种功能。,0 0,0 1,1 0,1 1,保 持,右 移,左 移,并行输入,集成移位寄存器74LS194,功能表：,0 x x 清零,1 0 0 保持,1 0 1 右移(向QD移),1 1 1 并行输入,1 1 0 左移(向QA移),1,0 1,1,1,1 1,1 1 1,1 1 1 1,问题： 4个CP后，为什么向右移入了4个1 ?,向右移举例：,1,要想只将一个1右移，操作过程见上：,1,0 1,0 0 1,0 0 0 1,0,VCD,0,0,清零,例1 用两片74LS194A接成8位双向移位寄存器,5.3.2 计数器,计数器是用来记忆输入脉冲个数的逻辑部件；可用于定时、分频、产生节拍脉冲及进行数字运算等等。,计数器的分类,按工作方式分：同步计数器和异步计数器。,按功能分：加法计数器、减法计数器和可逆计数器。,按数字的编码方式分：二进制计数器、二十进制计数器、循环码计数器等。,按计数器的计数模来分：七进制计数器、十进制计数器、六十进制计数器等等。,计数器,计数器,同步,异步,二进制,十进制,任意进制,二进制,十进制,任意进制,加法，减法，可逆,加法，减法，可逆,加法计数器：随cp的输入，电路递增计数,减法计数器：随cp的输入，电路递减计数,可逆计数器：随cp的输入，电路可增可减计数,一、同步二进制计数器,驱动方程:,输出方程：,状态方程：,1. 由T触发器构成的计数器,Q0的输出的波形的频率是CP的1/2。 Q1的输出的波形的频率是CP的1/4。 Q2的输出的波形的频率是CP的1/8。 Q3的输出的波形的频率是CP的1/16。,2. 74161计数器,CP：计数脉冲输入端， 上升沿有效。,0,0,0,异步清0,1,1,0,1,D0,D0,同步预置数,1,1,0,1,0,1,1,1,0,0,0,保持,1,C=0,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,计数,