学习任务7时序逻辑电路PPT课件.ppt

学习义务7 时序逻辑电路 ——环形脉冲分配器与循环彩灯控制器的制造 学学习义务7.2 循循环彩灯控制器彩灯控制器义务小小结练习题一、概述一、概述计数器数器二、异步二二、异步二进制加法制加法计数器数器三、异步二三、异步二进制减法制减法计数器数器四、同步二四、同步二进制加法制加法计数器数器步步骤一：一：计数器数器( (集成集成电路路) )的的认识步步骤二：多路循二：多路循环彩灯控制器的彩灯控制器的衔接和接和调试学习义务学习目的义务义务7.2 7.2 循环彩灯控制器循环彩灯控制器五、异步十五、异步十进制加法制加法计数器数器义务义务7.2 7.2 循环彩灯控制器循环彩灯控制器一、概述一、概述计数器数器二、异步二二、异步二进制加法制加法计数器数器三、异步二三、异步二进制减法制减法计数器数器四、同步二四、同步二进制加法制加法计数器数器学习义务五、异步十五、异步十进制加法制加法计数器数器义务7.2：循环彩灯控制器一、概述一、概述计数器数器指指统计脉冲的脉冲的输入个数，而能入个数，而能实现计数功能的数功能的电路称路称为计数器 主要用于主要用于计数，数，还可以用于分可以用于分频、定、定时和数字运算等和数字运算等 由触由触发器器组合构成合构成 按按计数数进制制分分为二二进制、十制、十进制、制、N N进制制( (恣意恣意进制制) )计数器；数器； 按各触按各触发器翻器翻转的先后次序的先后次序 分成异步分成异步计数器、同步数器、同步计数器数器 按按计数数过程中累程中累计脉冲个数的增减脉冲个数的增减 分成加法分成加法计数器、减法数器、减法计数器、加法数器、加法/减法减法计数器数器(可逆可逆计数器数器)等。

等〔二〕作用：〔二〕作用：〔三〕构成：〔三〕构成：〔四〕种〔四〕种类：：〔一〕定〔一〕定义：：义务7.2：循环彩灯控制器二、异步二进制加法计数器二、异步二进制加法计数器〔二〕任务过程〔二〕任务过程0000011 1、任、任务前的清零前的清零 2 2、第一个、第一个计数数脉冲脉冲CPCP的下降沿的下降沿到来到来时 3 3、第二个、第二个计数数脉冲脉冲CPCP的下降沿的下降沿到来到来时 0104 4、第三个、第三个计数脉冲数脉冲CPCP的下的下降沿到来降沿到来时 011归纳归纳：随着：随着计计数数脉冲脉冲CP的不断的不断输输入，三个入，三个JK触触发发器中器中总总有一个或有一个或以上以上发发生翻生翻转转，，完成完成计计数功能各触各触发发器的形状器的形状转换转换是从低位是从低位JK触触发发器到高位器到高位JK触触发发器，依次翻器，依次翻转转，不是同，不是同时时翻翻转转；且；且计计数器是数器是递递增增计计数的数的 依此依此类推，当第八个推，当第八个计数脉冲数脉冲CP的下降沿到来的下降沿到来时，三个，三个JK触触发器又重新恢复器又重新恢复为000，那么加法，那么加法计数器的数器的输出出为Q2Q1Q0＝＝000。

进入下一个入下一个计数周期或循数周期或循环 义务7.2：循环彩灯控制器三、异步二三、异步二进制减法制减法计数器数器〔一〕〔一〕电路路组成成 其与异步二其与异步二进制加制加法法计数器数器电路区路区别在于：在于： 衔接方式不同，接方式不同，低位低位JKJK触触发器的器的输出端接到高一位的出端接到高一位的JKJK触触发器的控制端器的控制端C C 义务7.2：循环彩灯控制器三、异步二进制减法计数器三、异步二进制减法计数器0001111 1、任、任务前的清零前的清零 2 2、第一个、第一个计数数脉冲脉冲CPCP的下降沿的下降沿到来到来时 3 3、第二个、第二个计数数脉冲脉冲CPCP的下降沿的下降沿到来到来时 1104 4、第三个、第三个计数脉冲数脉冲CPCP的下的下降沿到来降沿到来时 101归纳归纳：随着：随着计计数数脉冲脉冲CP的不断的不断输输入，三个入，三个JK触触发发器中器中总总有一个或有一个或以上以上发发生翻生翻转转，，完成完成计计数功能各触各触发发器的形状器的形状转换转换是从低位是从低位JK触触发发器到高位器到高位JK触触发发器，依次翻器，依次翻转转，不是同，不是同时时翻翻转转；且；且计计数器是数器是递递减减计计数的数的 。

依此依此类推，当第八个推，当第八个计数脉冲数脉冲CP的下降沿到来的下降沿到来时，三个，三个JK触触发器又重新恢复器又重新恢复为111，那么减法，那么减法计数器的数器的输出出为Q2Q1Q0＝＝111进入下一个入下一个计数周期或循数周期或循环 〔二〕任务过程〔二〕任务过程义务7.2：循环彩灯控制器四、同步二四、同步二进制加法制加法计数器数器异步异步计数器的数器的电路路简单但但计数速度慢〔由于各触数速度慢〔由于各触发器形状的改器形状的改动是逐位是逐位进展的〕展的〕 怎样才干提高怎样才干提高计数速度呢？计数速度呢？可将计数脉冲同时送到每个触发器的控制端C〔时钟脉冲输入端〕，使各个触发器的形状改动与计数脉冲同步 同同步步计数数器器义务7.2：循环彩灯控制器四、同步二进制加法计数器四、同步二进制加法计数器〔一〕〔一〕电路路组成成 计数脉冲CP同时送到三个JK触发器的控制端C，使三个JK触发器的形状翻转与计数脉冲CP同步 义务7.2：循环彩灯控制器0000011 1、任、任务前的清零前的清零 2 2、第一个、第一个计数数脉冲脉冲CPCP的下降沿的下降沿到来到来时 3 3、第二个、第二个计数数脉冲脉冲CPCP的下降沿的下降沿到来到来时 0104 4、第三个、第三个计数脉冲数脉冲CPCP的下的下降沿到来降沿到来时 011归纳归纳：： 同步同步计计数数器各个触器各个触发发器器的形状的形状转换转换，，与与输输入的入的计计数数脉冲脉冲CP同步，同步，具有具有计计数速度数速度快的特点。

快的特点依此依此类推，当第八个推，当第八个计数脉冲数脉冲CP的下降沿到来的下降沿到来时，三个，三个JK触触发器又重新恢复器又重新恢复为000，那么减法，那么减法计数器的数器的输出出为Q2Q1Q0＝＝000进入下一个入下一个计数周期或循数周期或循环 四、同步二进制加法计数器四、同步二进制加法计数器〔二〕任务过程〔二〕任务过程义务7.2：循环彩灯控制器五、异步十五、异步十进制加法制加法计数器数器十十进制制计数器的运用更方便、更广泛数器的运用更方便、更广泛 通常是采用从通常是采用从0000～～1001的四位二的四位二进制数共十个数制数共十个数码表表示十示十进制数的相制数的相应数数码四位二四位二进制数可以表示一位十制数可以表示一位十进制数制数 四个下降沿触四个下降沿触发的的JKJK触触发器器G0—G3G0—G3组成成 〔一〕〔一〕电路路组成成 义务7.2：循环彩灯控制器〔二〕任〔二〕任务过程程五、异步十进制加法计数器五、异步十进制加法计数器⑴⑴任任务前的清零：前的清零：使使Q3Q2Q1Q0＝＝0000 ⑵⑵由于与三位异步由于与三位异步二二进制加法制加法计数器数器电路构造路构造类似，故似，故任任务过程与前述的程与前述的三位异步二三位异步二进制加制加法法计数器数器类似。

似义务7.2：循环彩灯控制器任务步骤㈠器材㈠器材预备㈡异步三位二㈡异步三位二进制加法制加法计数器数器电路的路的衔接与接与调试㈢异步三位二㈢异步三位二进制减法制减法计数器数器电路的路的衔接与接与调试步步骤二：多路循二：多路循环彩灯控制器的彩灯控制器的衔接和接和调试㈠器材㈠器材预备㈡㈡电路的路的衔接与接与调试步步骤一：一：计数器数器(集成集成电路路)的的认识义务7.2：循环彩灯控制器步步骤一：一：计数器数器(集成集成电路路)的的认识㈠器材㈠器材预备表表7-5 学学习义务七所需工具与器材、七所需工具与器材、设备明明细表表②②序号名 称符 号型 号规 格单位数量1双JK触发器IC0、IC174LS112块22集成电路插座16脚个23单掷拨动开关S个14直流稳压电源0～12V台15脉冲信号发生器台16示波器双踪台17线路板块18指针式万用表500型或MF-47型台19电烙铁15～25W 支110焊接材料焊锡丝、松香助焊剂、烙铁架等套111电子实训通用工具螺丝刀（一字和十字）、尖嘴钳、剥线钳、镊子、小刀、小剪刀等套112单相交流电源220V处113电源线、安装连接导线若干义务7.2：循环彩灯控制器步骤一：计数器步骤一：计数器(集成电路集成电路)的认识的认识㈠器材预备㈠器材预备图图7-16 74LSl12外脚引外脚引线陈线陈列列74LSl12各脚的功能各脚的功能为：：①①引出端：引出端：JK1JK1：：1CP1CP、、1K1K、、1J1J、、1Q1Q、、1SD1SD、、1RD1RD。

JK2 JK2：：2CP2CP、、2K2K、、2J2J、、2Q2Q、、2SD2SD、、2RD2RD②GND②GND：接地端③VCC③VCC：：电源端，源端，+5V+5V 义务7.2：循环彩灯控制器步骤一：计数器步骤一：计数器(集成电路集成电路)的认识的认识㈡异步三位二㈡异步三位二进制加法制加法计数器数器电路的路的衔接与接与调试⒈⒈将两将两块74LSll2分分别插入集成插入集成电路插座及路插座及线路板，路板，应留意相互的留意相互的间距与位距与位置，使置，使导线衔接方便义务7.2：循环彩灯控制器步骤一：计数器步骤一：计数器(集成电路集成电路)的认识的认识㈡异步三位二进制加法计数器电路的衔接与调试㈡异步三位二进制加法计数器电路的衔接与调试⒉⒉按按图7-13衔接接电路应使每个使每个JK触触发器的器的J、、K端端悬空，呈空，呈计数形状⒊⒊调理直流理直流稳压电源，使源，使输出出电压为+5V+5V⒋⒋将置零开关将置零开关S S接地，使接地，使计数器置零．然后翻开开关数器置零．然后翻开开关S S⒌⒌计数器脉冲数器脉冲输入端接入脉冲信号入端接入脉冲信号发生器，并生器，并调理脉冲信号理脉冲信号发生器，生器，使其使其产生生频率率为1kHz1kHz幅度幅度为3.6 V3.6 V的方波信号。

的方波信号⒍⒍将将输出端出端Q0Q0～～Q2Q2接入示波器，察看接入示波器，察看Q0Q0～～Q2Q2的形状，并将的形状，并将结果填入表果填入表7-67-6中 义务7.2：循环彩灯控制器步骤一：计数器步骤一：计数器(集成电路集成电路)的认识的认识表表7-6 计数器形状丈量数器形状丈量记录异步三位二进制加法计数异步三位二进制减法计数CPQ2Q1Q0CPQ2Q1Q0112233445566㈡异步三位二进制加法计数器电路的衔接与调试㈡异步三位二进制加法计数器电路的衔接与调试义务7.2：循环彩灯控制器步骤一：计数器步骤一：计数器(集成电路集成电路)的认识的认识〔三〕异步三位二进制减法计数器电路的衔接与调试〔三〕异步三位二进制减法计数器电路的衔接与调试⒈⒈按按图7-14衔接接电路义务7.2：循环彩灯控制器步骤一：计数器步骤一：计数器(集成电路集成电路)的认识的认识表表7-6 计数器形状丈量数器形状丈量记录异步三位二进制加法计数异步三位二进制减法计数CPQ2Q1Q0CPQ2Q1Q0112233445566〔三〕异步三位二进制减法计数器电路的衔接与调试〔三〕异步三位二进制减法计数器电路的衔接与调试⒉⒉反复异步三位二反复异步三位二进制加法制加法计数器数器电路的任路的任务步步骤，并将，并将结果填入表果填入表7-6中。

中义务7.2：循环彩灯控制器步步骤二：多路循二：多路循环彩灯控制器的彩灯控制器的衔接和接和调试㈠器材㈠器材预备表表7-7 学学习义务七所需工具与器材、七所需工具与器材、设备明明细表表③③序号名 称符 号型 号规 格单位数量1同步二进制加法计数器IC74HC163快12集成电路插座16脚个13直流稳压电源0～12V台14脉冲信号发生器台15示波器双踪台16线路板快17指针式万用表500型或MF-47型台18电烙铁15～25W 支19焊接材料焊锡丝、松香助焊剂、烙铁架等套110电子实训通用工具螺丝刀（一字和十字）、尖嘴钳、剥线钳、镊子、小刀、小剪刀等套111单相交流电源220V处112电源线、安装连接导线若干义务7.2：循环彩灯控制器步骤二：多路循环彩灯控制器的衔接和调试步骤二：多路循环彩灯控制器的衔接和调试㈠器材预备㈠器材预备图图7-17 74HCl63外脚引外脚引线陈线陈列列④计数当，在时钟脉冲CP到来时，作二进制加法计数当计数累加到Q3Q2Q1Q0＝1111，进位输出端CO＝1；即CO＝CTT Q3Q2Q1Q0 功能：①清零当 ，在时钟脉冲CP到来时，清零。

②置数当清零控制端 ，预置控制端 ，在时钟脉冲CP到来时，输入数据从D0～D3输入到计数器③保管但 ，只需输入端CTP、CTT中有一个为0，那么各输出Q0～Q3均坚持不变而在CTT＝0，CO为0义务7.2：循环彩灯控制器步骤二：多路循环彩灯控制器的衔接和调试步骤二：多路循环彩灯控制器的衔接和调试㈡㈡电路的路的衔接与接与调试⒈⒈按按图7-15衔接接电路义务7.2：循环彩灯控制器步骤二：多路循环彩灯控制器的衔接和调试步骤二：多路循环彩灯控制器的衔接和调试㈡电路的衔接与调试㈡电路的衔接与调试⒉⒉将将74HCl63插入集成插入集成电路插座及路插座及线路板⒊⒊调理直流理直流稳压电源，使源，使输出出电压为+5V⒋⒋接入脉冲信号接入脉冲信号发生器，并生器，并调理脉冲信号理脉冲信号发生器，使其生器，使其产生生频率率为1kHz幅度幅度为3.6V的方波信号的方波信号⒌⒌将将计数器置零，即使＝数器置零，即使＝0，在脉冲到来，在脉冲到来时，，计数器自数器自动清零⒍⒍将将计数器置数器置计数形状，即使＝＝＝＝数形状，即使＝＝＝＝1。

⒎⒎选择脉冲信号脉冲信号发生器的生器的单次脉冲次脉冲输出⒏⒏接入示波器，察看接入示波器，察看Q0～～Q3及及CO的形状和的形状和HL0～～HL4的形状的形状变化化(亮亮或或灭)，并将，并将结果填入表果填入表7-8中义务7.2：循环彩灯控制器步骤二：多路循环彩灯控制器的衔接和调试步骤二：多路循环彩灯控制器的衔接和调试㈡电路的衔接与调试㈡电路的衔接与调试CPCOQ3Q2Q1Q012345678910111213141516表表7-8 多路循多路循环彩灯控制器形状丈量彩灯控制器形状丈量记录义务小结义务小结⒈⒈按照按照逻辑功能和功能和电路路组成的不同，数字成的不同，数字电路可以分成路可以分成组合合逻辑电路和路和时序序逻辑电路两大路两大类时序序逻辑电路的特点路的特点是是电路在任一路在任一时辰的辰的输出形状不出形状不仅与与该时辰辰输入信号的形入信号的形状有关，而且状有关，而且还与与电路原有的形状有关路原有的形状有关时序序逻辑电路有路有两种典型的两种典型的电路：存放器和路：存放器和计数器2.2.存放器分存放器分为数数码存放器和移位存放器数存放器和移位存放器数码存放器是具存放器是具有有暂时存放数存放数码的的逻辑记忆功能，移位存放器除具有存放功能，移位存放器除具有存放数数码的的记忆功能外，功能外，还具有移位功能。

具有移位功能3.3.在移位脉冲作用下，移位存放器所存数在移位脉冲作用下，移位存放器所存数码假假设只能向某只能向某一方向挪一方向挪动的存放器叫的存放器叫单向移位存放器，向移位存放器，单向移位存放器向移位存放器又分有左移存放器和右移存放器两种假又分有左移存放器和右移存放器两种假设存放器所存数存放器所存数码既能左移又能右移，具有双向移位功能的存放器叫双向既能左移又能右移，具有双向移位功能的存放器叫双向移位存放器移位存放器⒋⒋计数器能数器能对输入脉冲作入脉冲作计数操作计数器按不同的方法数器按不同的方法分分类，可分，可分为二二进制制计数器、十数器、十进制制计数器等，也可以分数器等，也可以分为同步同步计数器、异步数器、异步计数器、加法数器、加法计数器和减法数器和减法计数器等⒌⒌在完本在完本钱学学习义务之后，之后，应懂得存放器和懂得存放器和计数器的运用数器的运用和任和任务过程的分析程的分析练习题练习题一、填空题一、填空题1.1.时序逻辑电路简称为时序逻辑电路简称为 电路，其是由电路，其是由 和和 两部分组成两部分组成2.2.时序逻辑电路按形状转换情况可分为时序逻辑电路按形状转换情况可分为 和和 两大类。

两大类3.3.存放器常用于存放器常用于 、、 、、 数码及指令等信息的数字逻辑部件数码及指令等信息的数字逻辑部件4.4.存放器分为存放器分为 存放器和存放器和 存放器5.5.数码存放器具有数码存放器具有 、、 和和 的功能6.6.移位是指在移位是指在 的作用下，能把存放器中的数码依次的作用下，能把存放器中的数码依次 或或 7.7.计数器主要用于计数器主要用于 ，还可以用于，还可以用于 、、 和和 等8.8.计数器由计数器由 和和 组成9.9.一个触发器可以构成一个触发器可以构成 位二进制计数器位二进制计数器10.10.设计一个二十四进制计数器，至少需求设计一个二十四进制计数器，至少需求 个触发器。

个触发器二、选择题二、选择题1.1.时序逻辑电路是由时序逻辑电路是由( )( )组成A A．组合逻辑电路．组合逻辑电路 B B．触发器．触发器 C C．组合逻辑电路和触发器．组合逻辑电路和触发器2.( )2.( )是指数码及指令等信息从一个输入端逐位输入到存放器中是指数码及指令等信息从一个输入端逐位输入到存放器中A A．并行输入．并行输入 B B．串行输入．串行输入 C C．并串行输入．并串行输入3.3.存放器存储数据的位数存放器存储数据的位数( )( )构成触发器的个数构成触发器的个数A A．小于．小于 B B．等于．等于 C C．大于．大于4.4.数码存放器具有数码存放器具有( )( )数码的功能数码的功能A A．接纳和传送．接纳和传送 B B．保管．保管 C C．．A A和和B B5.5.计数器的构成是由计数器的构成是由 ( ) ( )组合构成。

组合构成A A．与门．与门 B B．与非门．与非门 C C．触发器．触发器6.6.触发器有触发器有( )( )个稳态 A A．．1 B1 B．．2 C2 C．．3 37. ( )7. ( )计数器那么是各种进制计数器的根底计数器那么是各种进制计数器的根底A A．二进制．二进制 B B．八进制．八进制 C C．十进制．十进制8.8.异步二进制加法计数器的各触发器的形状转换总是异步二进制加法计数器的各触发器的形状转换总是 ( ) ( )A A．从低位触发器到高位触发器翻转．从低位触发器到高位触发器翻转B B．从高位触发器到低位触发器翻转．从高位触发器到低位触发器翻转 C C．同时翻转．同时翻转9.9.同步二进制加法计数器的各触发器的形状转换总是同步二进制加法计数器的各触发器的形状转换总是 ( ) ( )。

A A．从低位触发器到高位触发器翻转．从低位触发器到高位触发器翻转 B B．从高位触发器到低位触发器翻转．从高位触发器到低位触发器翻转 C C．同时翻转．同时翻转10. ( )10. ( )个触发器可以表示一位十进制数的数码个触发器可以表示一位十进制数的数码A A．一　．一　 B B．二　．二　 C C．四．四三、判别题三、判别题1.1.异步时序逻辑电路是在时钟脉冲的控制下，各触发器的形状异步时序逻辑电路是在时钟脉冲的控制下，各触发器的形状先后发生改动先后发生改动 )( )2.2.移位存放器除具有存放数码的记忆功能外，还有移位功能移位存放器除具有存放数码的记忆功能外，还有移位功能 )( )3.3.移位是指在移位脉冲的作用下，只能把存放器中的数码依次右移位是指在移位脉冲的作用下，只能把存放器中的数码依次右移 )( )4.4.数码存放器是最简单的存储器数码存放器是最简单的存储器 )( )5.5.计数是指统计输入的脉冲个数计数是指统计输入的脉冲个数 )( )6.6.一个触发器可以用来表示一位十进制数。

一个触发器可以用来表示一位十进制数 )( )7.7.构成计数器电路的器件必需具有记忆功能构成计数器电路的器件必需具有记忆功能 )( )8.8.按照计数器在计数过程中触发器翻转次序，将计数器分成同步按照计数器在计数过程中触发器翻转次序，将计数器分成同步计数器和异步计数器计数器和异步计数器 )( )四、综合题四、综合题1.1.试述时序逻辑电路与组合逻辑电路有何区别？试述时序逻辑电路与组合逻辑电路有何区别？2.2.什么是并行输出？什么是串行输出？什么是并行输出？什么是串行输出？3.3.数码存放器与移位存放器有何区别？数码存放器与移位存放器有何区别？4.4.什么是移位？移位存放器有什么功能？什么是移位？移位存放器有什么功能？5.5.试述图试述图7-47-4所示电路的任务过程所示电路的任务过程6.6.试述异步二进制加法计数器与异步二进制减法计数器的区别试述异步二进制加法计数器与异步二进制减法计数器的区别7.7.什么是异步计数器？什么是同步计数器？什么是异步计数器？什么是同步计数器？8.8.如图如图7-187-18所示的三位数码存放器，假设电路原形状所示的三位数码存放器，假设电路原形状Q2Q1Q0Q2Q1Q0＝＝101101，输入数据，输入数据D2D1D0D2D1D0＝＝011, 011, 那么那么CPCP脉冲到来后，脉冲到来后，电路形状如何变化？电路形状如何变化？图图7-18 综综合合题题8附附图图图图7-19 综综合合题题9附附图图图图7-20 综综合合题题10附附图图9.9.试试分析分析图图7-197-19所所示的二位示的二位计计数器的数器的任任务务原理。

原理10.10.试试分析如分析如图图7-207-20所示的三位所示的三位计计数器数器的任的任务务原理。