《數(shù)字電子技術基礎》第五版：第六章 時序邏輯電路2

1、第六章 時序邏輯電路,6-1 概述,6-2 時序邏輯電路的分析方法,6-3 若干常用的時序邏輯電路,6-4 時序邏輯電路的設計方法,6-1 概述,1、功能特點,包含組合邏輯電路和存儲電路；包含反饋電路。,任一時刻的輸出信號不但取決于當時的輸入信號，而且還取決于電路原來所處的狀態(tài)。,2、電路組成,同步時序電路：構成電路的每塊觸發(fā)器的時鐘脈沖來自同一個脈沖源，同時作用在每塊觸發(fā)器上 。,異步時序電路：構成電路的每塊觸發(fā)器的時鐘脈沖來自不同的脈沖源。,3、分類,典型電路有：寄存器，移位寄存器，計數(shù)器等。,6-3-2 計數(shù)器,計數(shù)器,同步,異步,二進制,十進制,任意進制,二進制,十進制,任意進制,加法

2、，減法，可逆,加法，減法，可逆,加法計數(shù)器：隨cp的輸入，電路遞增計數(shù),減法計數(shù)器：隨cp的輸入，電路遞減計數(shù),可逆計數(shù)器：隨cp的輸入，電路可增可減計數(shù),一、同步計數(shù)器,(一) 同步二進制計數(shù)器,1、同步二進制加法計數(shù)器,CP,T0=1,Q0,T1,Q1,T2,Q2,C,Q3,T3,T0=1；,T1=Q0；,T2=Q1Q0；,T3=Q2Q1Q0,C=Q3Q2Q1Q0,(2) 驅(qū)動方程,(1) 輸出方程,（四塊T觸發(fā)器組成）,已知：,C=Q3Q2Q1Q0,(3)時序波形圖,(4) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換情況,（在波形圖上讀）,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,1,1,0,1,0,0,1

3、,1,1,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,(5) 分析功能,這是十六進制計數(shù)器(也是四位二進制加法計數(shù)器)計數(shù)容量為24-1=15,2、集成四位二進制加法計數(shù)器74LS161,Q 1、Q 2、Q 3 端分別為四分頻、八分頻和十六分頻端。,Q0端為二分頻端。,Q0端輸出脈沖的頻率為1/2f,若CP的頻率為f,計數(shù)器的另一個作用是分頻：,同理：,邏輯符號,CP：時鐘輸入端,EP、ET：功能轉(zhuǎn)換端,C：進位輸出端,D3D2D1D0：預置數(shù)的輸入端,功能表：,1,0 0 0 0,0,0,X,X,X X,置零,0,1,X X,預置數(shù),X,1,1,0 1,保持,X,1,1,X 0,保持（但C=0）

4、,1,1,1 1,計數(shù),X X X X,0,1,X X X X,X X X X,0,例如：,0 0 1 1,0 0 1 1,4位同步二進制計數(shù)器74161的邏輯圖,3、同步二進制減法計數(shù)器,工作特點：隨CP的不斷輸入,電路遞減計數(shù)。,T0=1；,T1=Q0；,T2=Q1Q0；,T3=Q2Q1Q0,4、四位二進制可逆計數(shù)器 單時鐘74LS191和雙時鐘74LS193,邏輯符號,功能表,1,X,1,X,保持,0,X,X,預置數(shù),0,1,0,加法計數(shù),0,1,1,減法計數(shù),X,進位輸出函數(shù)C=Q3Q0,a.單時鐘方式 加/減脈沖用同一輸入端，由加/減控制線的高低電平?jīng)Q定加/減器件實例：74LS191

5、（用T觸發(fā)器）,b.雙時鐘方式 器件實例：74LS193（采用T觸發(fā)器，即T=1）,1.加法計數(shù)器 基本原理：在四位二進制計數(shù)器基礎上修改，當計到1001時，則下一個CLK電路狀態(tài)回到0000。,（二） 同步十進制計數(shù)器,2.減法計數(shù)器 基本原理：對二進制減法計數(shù)器進行修改，在0000時減“1”后跳變?yōu)?001，然后按二進制減法計數(shù)就行了。,器件：74 160,（二） 同步十進制計數(shù)器,（二） 同步十進制計數(shù)器,集成同步十進制加法計數(shù)器有74LS160。電路框圖、功能表 和74LS161相同，但輸出只有00001001十個穩(wěn)定狀態(tài)。,集成同步十進制可逆計數(shù)器: 單時鐘：74190,168 雙時

6、鐘：74192,74LS160的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,（Q3Q2Q1Q0 ）,0000,0001,0010,0011,0100,0101,0110,0111,1000,1001,C=Q3Q0=1,tpd,tpd,二、異步計數(shù)器,1、異步二進制計數(shù)器,構成（以三位為例）,時序圖,計數(shù)狀態(tài) （在時序圖上讀）,1,FF0,FF1,FF2,CP0,CP1,CP2,Q0,Q1,Q2,(CP1),(CP2),tpd,2異步十進制計數(shù)器,驅(qū)動方程：,狀態(tài)方程與時鐘條件：,異步十進制加法計數(shù)器的時序圖,優(yōu)點： 異步計數(shù)器結(jié)構簡單。 缺點： 1 工作頻率比較低，因為異步計數(shù)器的各級觸發(fā)器是以串行進位方式連接的； 2 在電路狀態(tài)譯碼時存在競爭冒險現(xiàn)象。,功能說明（表1）,3、異步二-五-十進制計數(shù)74LS290,CP輸入端,進制,輸出狀態(tài),分頻端,CP0,Q0,二,0、1,Q0為二分頻端,CP1,Q3Q2Q1,五,000100,Q3為五分頻端,CP1,Q3Q2Q1Q0,十,00001001,Q3為十分頻端,且Q0與CP1相連,輸出端,CP1,CP0,Q0,Q1,Q2,Q3,功能說明,異步置0端