数字电子技术基础 教学课件 ppt 作者 张志良 第5章 时序逻辑电路

1、第5章 机械工业出版社同名教材 配套电子教案,数字电子技术基础,第5章 时序逻辑电路,5.1 时序逻辑电路基本概念,5.1.1 时序逻辑电路概述, 定义：,任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入信号，而且还与输入信号作用前电路的输出状态有关。, 特点：,具有记忆功能。, 组成：,时序逻辑电路一般由组合逻辑电路和存储电路组成。, 分类：,按有否统一时钟控制，可分为同步时序电路和异步时序电路。,按功能划分，可分为寄存器、计数器和顺序脉冲发生器等。,5.1.2 时序逻辑电路的分析方法, 同步时序逻辑电路的分析方法,组成时序电路的各触发器，具有统一的时钟脉冲CP，称为同步时序电路。,【例5-1】 试分析图5-2同步时序电路。,图5-2 同步时序电路分析示例图,解：, 列出各触发器的激励方程, 列出各触发器的输出状态方程, 列出电路总输出状态方程：, 列出状态转换真值表，并画出状态转换图,图5-3 图5-2电路状态转换图, 画出时序波形图,图5-4 图5-2电路时序波形图, 分析电路功能, 判断电路能否自启动：自启动电路。, 分析电路功能：属于6进制计数器。, 异步时序逻辑电路的分析方法,组成时序

2、电路的各触发器，没有统一的时钟脉冲CP，称为异步时序电路。,【例5-2】 试分析图5-5异步时序电路。,图5-5 异步时序电路分析示例图,解：, 列出各触发器的激励方程, 列出各触发器的时钟方程,上式表示，触发器F2F0在时钟CP下降沿触发，F1在Q0下降沿触发。, 列出各触发器的输出状态方程, 列出各触发器状态转换表，并画出状态转换图,图5-6 图5-5电路状态转换图, 画出时序波形图如图5-7所示。,图5-7 图5-5电路时序波形图, 综上所述，图5-5电路为一个具有自启动功能的异步五进制计数器。,5.2 寄存器,5.2.1 寄存器的概述, 定义：能存放一组二进制数码的逻辑电路。, 组成：由具有记忆功能的触发器和具有控制功能的门电路组成。, 分类：寄存器按其功能可分为数码寄存器和移位寄存器。, 用途, 在计算机中存放数据、中间运算结果、指令代码和地址等；, 组成加法器、计数器等运算电路。,5.2.2 数码寄存器, 工作原理,图5-8 4位数码寄存器,输入信号D0D3必须在CP脉冲触发有效前输入，否则将出错。, 集成数码寄存器, 74LS377,图5-9 74LS377逻辑结构引脚图

3、, 74LS373,图5-10 74LS373引脚图,5.2.3 移位寄存器, 功能：移位寄存器除具有数码寄存功能外，还能使寄存数码逐位移动。, 用途, 是组成计算机系统中的一个重要部件。, 将并行数据转换为串行传送，也可将串行数据转换为并行传送。, 分类,按数据移位方向，可分为左移和右移移位寄存器，单向移位型和双向移位型。,按数据形式变换，可分为串入并出型和并入串出型。, 工作原理,图5-11 移位寄存器原理图,图5-12 移位寄存器串入并出电路,图5-13 移位寄存器并入串出电路, 集成移位寄存器, 74LS164,图5-14 74LS164引脚图, 74LS165,图5-15 74LS165引脚图,5.2.4 寄存器应用举例,【例5-5】试将74LS164用作串入并出数据缓冲器。,5.3 计数器,5.3.1 计数器概述, 定义,统计输入脉冲个数的过程叫做计数，能够完成计数工作的数字电路称为计数器。, 功能,计数器不仅可用来对脉冲计数，而且广泛用于分频、定时、延时、顺序脉冲发生和数字运算等。, 分类,按计数脉冲引入方式可分为异步计数器和同步计数器；,按计数长度可分为二进制、十进制和

4、N进制计数器；,按计数增减趋势可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器。,5.3.2 异步计数器, 异步二进制加法计数器, 电路和工作原理,图5-20 异步二进制加法计数器 a) 由JK触发器组成 b) 由D触发器组成, 时序波形图,图5-21 异步二进制加法计数器时序波形图 a) 下降沿触发 b) 上升沿触发, 状态转换表和状态转换图,图5-22 二进制加法 计数器状态转换图,异步二进制计数器级间连接规律, 异步二进制计数器均接成T触发器。,异步计数器的特点, 电路结构简单。, 组成计数器的触发器的翻转时刻不同。, 工作速度较慢。, 译码时易出错。,同步计数器的特点, 电路结构较异步计数器稍复杂些。, 组成计数器的触发器的翻转时刻相同。, 工作速度较快。, 译码时不会出错。,5.3.4 集成计数器, 74LS160/161,图5-30 74LS160/161引脚图,【例5-7】试利用74LS161组成12进制计数器。, 反馈置数法,图5-32 反馈置数法构成M12计数器 a) 电路图 b) 状态转换图, 反馈复位法,图5-33 反馈复位法构成M12计数器 a) 电路图 b) 状态转换

5、图, 进位信号置位法,图5-34 进位信号置位法构成M12计数器 a) 电路图 b) 状态转换图, 74LS192/193,图5-36 74LS192/193引脚图,组成可逆计数器。如图5-38所示，加减控制端为1时是加计数器，加减控制端为0时是减计数器。,图5-38 74LS192/193引脚图,【例5-8】试利用74LS192设计一个60进制加法计数器，输出二位8421 BCD码。,图5-39 74LS192组成60进制加法计数器, 74LS290,图5-40 74LS290引脚图,图5-41 74LS290构成计数器基本工作方式 a) 十进制（8421码） b) 十进制（5421码） c) 二进制 d) 五进制,【例5-9】试利用74LS290设计一个60进制加法计数器。, CC4060,14级二进制串行计数器/分频器,由两部分组成：一部分是14级分频器，另一部分是振荡器。,输出的分频系数只有24210及212214，分别从Q4Q10及Q12Q14输出。,图5-44 CC4060引脚图,图5-45 CC4060振荡器结构框图,【例5-9】试应用CC4060组成一个秒闪烁电路。,5.3.5 计数器应用举例,计数器主要用于计数、分频。此外，还常用于测量脉冲频率和脉冲宽度（或周期），组成定时电路、数字钟和顺序脉冲发生器等。, 测量脉冲频率, 测量脉冲宽度, 组成定时电路和数字钟,图5-49 数字钟电路框图,具体电路可参阅10.14节 数字钟电路图10-18,5.4 顺序脉冲发生器, 概述,1和0数码按一定规则顺序排列的串行周期性信号，称为序列脉冲信号。,若每个循环周期中，1的个数只有一个，则称为顺序脉冲信号。, 组成,图5-50 顺序脉冲发生器框图, 集成顺序脉冲发生器CC 4017,图5-54 CC4017引脚图,图5-55 CC 4017时序波形图,图5-56 循环灯电路,

《数字电子技术基础 教学课件 ppt 作者 张志良 第5章 时序逻辑电路》由会员E****分享，可在线阅读，更多相关《数字电子技术基础 教学课件 ppt 作者 张志良 第5章 时序逻辑电路》请在金锄头文库上搜索。