時(shí)序集成器件

1、8.1 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 8.2 鎖存器和移位寄存器鎖存器和移位寄存器 8. 常用時(shí)序集成器件常用時(shí)序集成器件 作業(yè)：作業(yè)：8.3(7-14)、8.5、8.8、8.22, (7-16),(7-17) 1) 1) 熟悉集成寄存器和計(jì)數(shù)器的邏輯功能熟悉集成寄存器和計(jì)數(shù)器的邏輯功能 2) 2) 掌握集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用設(shè)計(jì)掌握集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用設(shè)計(jì) 教學(xué)基本要求教學(xué)基本要求 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 8.1.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 8.1.2 非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 8.1.4 集成計(jì)數(shù)器應(yīng)用集成計(jì)數(shù)器應(yīng)用 8.1 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 8.1.3 集成計(jì)數(shù)

2、器集成計(jì)數(shù)器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 2）計(jì)數(shù)器的分類計(jì)數(shù)器的分類 按脈沖輸入方式，分為同步和異步計(jì)數(shù)器按脈沖輸入方式，分為同步和異步計(jì)數(shù)器 按進(jìn)位體制，分為二進(jìn)制、十進(jìn)制和任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器按進(jìn)位體制，分為二進(jìn)制、十進(jìn)制和任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器 按邏輯功能，分為加法、減法和可逆計(jì)數(shù)器按邏輯功能，分為加法、減法和可逆計(jì)數(shù)器 概概 述述 1） 計(jì)數(shù)器的邏輯功能計(jì)數(shù)器的邏輯功能 計(jì)數(shù)器的基本功能是對(duì)輸入時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。它計(jì)數(shù)器的基本功能是對(duì)輸入時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。它 也可用于分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列及進(jìn)行也可用于分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列及進(jìn)

3、行 數(shù)字運(yùn)算等等。數(shù)字運(yùn)算等等。 8.1 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 同步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器 異步計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器 加計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)器 減計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)器 可逆計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器 加計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)器 減計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)器 可逆計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器 8.1 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子

4、技術(shù)基礎(chǔ) ? (C) CP J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 ? Q0 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 ? Q1 ? Q2 C (1) 二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器-3位異步二進(jìn)制位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)加法計(jì)數(shù)器器 工作原理工作原理 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 8.1.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 Q,K QJ nnn1n QQKQJQ 每個(gè)觸發(fā)器都構(gòu)成翻轉(zhuǎn)器，但是動(dòng)作時(shí)刻不同。每個(gè)觸發(fā)器都構(gòu)成翻轉(zhuǎn)器，但是動(dòng)作時(shí)刻不同。 Q1CP2Q0,CP1CP,CP0 電子技術(shù)基

5、礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 結(jié)論結(jié)論: CPQ ff 2 1 0 CPQ ff 4 1 1 CPQ ff 8 1 2 計(jì)數(shù)器的功能：不僅可以計(jì)數(shù)也可作為計(jì)數(shù)器的功能：不僅可以計(jì)數(shù)也可作為分頻器分頻器。 8.1.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 仿真仿真 由于每個(gè)觸發(fā)器的動(dòng)作和時(shí)鐘有效沿相比都有延遲，為由于每個(gè)觸發(fā)器的動(dòng)作和時(shí)鐘有效沿相比都有延遲，為 了能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)數(shù)功能，對(duì)時(shí)鐘信號(hào)有要求。（了能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)數(shù)功能，對(duì)時(shí)鐘信號(hào)有要求。（P206） 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) ? C CP J 4 Q 15 CLK 1 K 1

6、6 Q 14 S 2 R 3 ? Q0 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 ? Q1 ? Q2 8.1.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 (1) 二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器-3位異步二進(jìn)制位異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)減法計(jì)數(shù)器器 工作原理工作原理 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：Q,K QJ nnn1n QQKQJQ 每個(gè)觸發(fā)器都構(gòu)成翻轉(zhuǎn)器，但是動(dòng)作時(shí)刻不同。每個(gè)觸發(fā)器都構(gòu)成翻轉(zhuǎn)器，但是動(dòng)作時(shí)刻不同。 Q1CP2,Q0CP1CP,CP0 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 結(jié)論結(jié)

7、論: CPQ ff 2 1 0 CPQ ff 4 1 1 CPQ ff 8 1 2 計(jì)數(shù)器的功能：不僅可以計(jì)數(shù)也可作為計(jì)數(shù)器的功能：不僅可以計(jì)數(shù)也可作為分頻器分頻器。 8.1.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 仿真仿真 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) CP ? Q0 ? Q1 ? Q2 J1 3 Q 8 J2 4 J3 5 CLK 12 K1 9 K2 10 K3 11 Q 6 S 13 R 2 J1 3 Q 8 J2 4 J3 5 CLK 12 K1 9 K2 10 K3 11 Q 6 S 13 R 2 J1 3 Q 8 J2 4 J3 5 CLK 12

8、 K1 9 K2 10 K3 11 Q 6 S 13 R 2 J1 3 Q 8 J2 4 J3 5 CLK 12 K1 9 K2 10 K3 11 Q 6 S 13 R 2 0 RD ? Q3 (2) 二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器-4位二進(jìn)制位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)加法計(jì)數(shù)器器 工作原理工作原理 8.1.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 1,KJ 00 ,QKJ 011 21033 QQQKJ ,QQKJ 1022 n 0 1n 0 QQ n 1 n 0 1n 1 QQQ n 2 n 1 n 0 1n 2 Q)Q(QQ n 3 n 2 n 1 n 0 1n 2 Q)QQ(QQ 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子

9、技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 8.1.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 仿真仿真 0 Q C/ 3 Q 1 Q 2 Q 0000 0111 11111000 000100100011010001010110 10011010 1011110011011110 當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)為：當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)為：11111111時(shí)，產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào)。時(shí)，產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào)。 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器狀態(tài)表 0000016 1111115 0011114 0101113 0001112 0110111 0010110 010019 000

10、018 011107 001106 010105 000104 011003 001002 010001 000000 Q0Q1Q2Q3 進(jìn)位輸出進(jìn)位輸出 電路狀態(tài)電路狀態(tài) 計(jì)數(shù)順序計(jì)數(shù)順序 Q0在每個(gè)在每個(gè)CP都翻轉(zhuǎn)一次都翻轉(zhuǎn)一次 Q1僅在僅在Q0=1后的下一后的下一 個(gè)個(gè)CP到來(lái)時(shí)翻轉(zhuǎn)到來(lái)時(shí)翻轉(zhuǎn) FF0可采用可采用T=1的的T觸發(fā)器觸發(fā)器 FF1可采用可采用T= Q0的的T觸發(fā)器觸發(fā)器 Q3僅在僅在Q0=Q1=Q2=1后的后的 下一個(gè)下一個(gè)CP到來(lái)時(shí)翻轉(zhuǎn)到來(lái)時(shí)翻轉(zhuǎn) FF2可采用可采用T= Q0Q1的的T 觸發(fā)器觸發(fā)器 Q2僅在僅在Q0=Q1=1后的下后的下 一個(gè)一個(gè)CP到來(lái)時(shí)翻轉(zhuǎn)到來(lái)時(shí)翻轉(zhuǎn)

11、 FF3可采用可采用T= Q0Q1Q2T 的觸發(fā)器的觸發(fā)器 動(dòng)作特點(diǎn)動(dòng)作特點(diǎn)(設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路) 8.1.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) CP ? Q0 CP Q0 Q1Q2Q3 J1 3 Q 8 J2 4 J3 5 CLK 12 K1 9 K2 10 K3 11 Q 6 S 13 R 2 J1 3 Q 8 J2 4 J3 5 CLK 12 K1 9 K2 10 K3 11 Q 6 S 13 R 2 J1 3 Q 8 J2 4 J3 5 CLK 12 K1 9 K2 10 K3 11 Q 6 S 13 R 2 J1 3 Q

12、 8 J2 4 J3 5 CLK 12 K1 9 K2 10 K3 11 Q 6 S 13 R 2 1 RD (2) 二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器-4位二進(jìn)制位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)減法計(jì)數(shù)器器 工作原理工作原理 8.1.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 1,KJ 00 ,QKJ 011 21033 QQQKJ ,QQKJ 1022 n 0 1n 0 QQ n 1 n 0 1n 1 QQQ n 2 n 1 n 0 1n 2 Q)QQ(Q n 3 n 2 n 1 n 0 1n 2 Q)QQQ(Q 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 8.1.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)

13、器 仿真仿真 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 8.1.2 非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 0123 QQQQ 1 G 2 G 0 FF 1 Q 3 G 2 Q 3 Q 0 Q C & & CP & & & & 1J Q1J Q CI CI 1K1K 1J Q1J Q CI CI 1K1K 1J Q1J Q CI CI 1K1K 1J Q1J Q CI CI 1K1K T0=1 T觸發(fā)器構(gòu)成的同步十進(jìn)制加法觸發(fā)器構(gòu)成的同步十進(jìn)制加法 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 1 1& & & & 1 FF 2 FF 3 FF 0011 0100 000100100000 011001

14、010111 1001 1000 11111110 10111010 1101 1100 1 1）同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器）同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)過(guò)程為：計(jì)數(shù)過(guò)程為： C/ 1T0 n 0 n 1 2 QQT n 3 n 01 QQT n 0 n 3 n 0 n 1 n 2 3 QQQQQT n 0 1n 0 QQ n 1 n 3 n 0 n 1 n 3 n 0 1n 1 QQQQQQQ n 2 n 0 n 1 n 2 n 0 n 1 1n 2 QQQQQQQ n 3 n 0 n 3 n 0 n 1 n 2 n 3 n 0 n 3 n 0 n 1 n 2 1n 3 QQQQQQQQQQQQQ 如圖：如

15、圖： 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) CP ? Q0 ? Q1 ? Q2 1 J1 3 Q 8 J2 4 J3 5 CLK 12 K1 9 K2 10 K3 11 Q 6 S 13 R 2 1RD J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 8.1.2 非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 2 2）異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器）異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器 010001 100 011 000 111101 101 仿真仿真 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

16、 典型集成電路典型集成電路 1CP 1 2 1 1M 1Q0 1Q1 1Q2 1Q3 3 4 5 6 2CP 1 1 2 2M 2Q0 2Q1 2Q2 2Q3 1 1 9 8 74HC/HCT393的邏輯符號(hào)的邏輯符號(hào) 中規(guī)模集成電路中規(guī)模集成電路74HC/HCT393中集成了兩個(gè)中集成了兩個(gè)4位異步二位異步二 進(jìn)制計(jì)數(shù)器在進(jìn)制計(jì)數(shù)器在 5V、25工作條件下，工作條件下，74HC/HCT393中每級(jí)中每級(jí) 觸發(fā)器的傳輸延遲時(shí)間典型值為觸發(fā)器的傳輸延遲時(shí)間典型值為6ns。 8.1.3 集成計(jì)數(shù)器集成計(jì)數(shù)器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) Q0 CP Q1

17、 Q2 Q3 1tpd 4位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器時(shí)序圖位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器時(shí)序圖 8.1.3 集成計(jì)數(shù)器集成計(jì)數(shù)器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) D 0 & 1 & 1 & 1 F F0 1 D C 1 R Q Q = & & & 1 F F1 1 D C 1 R Q Q = & & & 1 F F2 1 D C 1 R Q Q = & & & 1 F F3 1 D C 1 R Q Q = = 1 1 Q0 1 Q1 1 Q2 1 Q3 1 T C D 1 1 D 2 1 D 3 1 & 1 1 1 1 1 C E T C E P P E C P C

18、R (2)典型典型 集成計(jì)數(shù)器集成計(jì)數(shù)器74LVC161 使能使能 預(yù)置預(yù)置 異步復(fù)位異步復(fù)位 8.1.3 集成計(jì)數(shù)器集成計(jì)數(shù)器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) (2)(2)時(shí)序圖時(shí)序圖 CR PE CP CEP CET Q0 Q1 Q2 Q3 TC 計(jì)計(jì)數(shù)數(shù) 保保持持 異異步步清清零零 同同步步預(yù)預(yù)置置 D3 D0 D1 D2 8.1.3 集成計(jì)數(shù)器集成計(jì)數(shù)器 在計(jì)數(shù)狀態(tài)下，當(dāng)在計(jì)數(shù)狀態(tài)下，當(dāng) Q3Q2Q1Q0=1111時(shí)，時(shí)， C=1，否則為，否則為0。 進(jìn)位信號(hào)有效時(shí)刻？進(jìn)位信號(hào)有效時(shí)刻？ 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

19、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 74LVC161邏輯功能表邏輯功能表 輸輸 入入輸輸 出出 清零清零預(yù)置預(yù)置使能使能時(shí)鐘時(shí)鐘預(yù)置數(shù)據(jù)輸入預(yù)置數(shù)據(jù)輸入計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù)進(jìn)位進(jìn)位 CEPCETCPD3D2D1D0Q3Q2Q1Q0TC LLLLLL HLD3D2D1D0D3D2D1D0* HHL保保持持* HHL保保持持* HHHH/PE計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)* /CR的作用？的作用？ PECR /PE的作用？的作用？ /PE/PE為同步為同步 8.1.3 集成計(jì)數(shù)器集成計(jì)數(shù)器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 例例試用試用74LVC161構(gòu)成模構(gòu)成模216的同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。的同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器

20、。 LD PE D0 D1 D2 D3 CEP CET CP TC IC0 CR Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 CE CLK RESET PE D0 D1 D2 D3 CEP CET CP TC IC1 CR Q0 Q1 Q2 Q3 D4 D5 D6 D7 Q4 Q5 Q6 Q7 PE D0 D1 D2 D3 CEP CET CP TC IC2 CR Q0 Q1 Q2 Q3 D8 D9 D10 D11 Q11 Q8 Q9 Q10 PE D0 D1 D2 D3 CEP CET CP TC IC3 CR Q0 Q1 Q2 Q3 D12 D13 D14 D1

21、5 Q15 Q12 Q13 Q14 8.1.3 集成計(jì)數(shù)器集成計(jì)數(shù)器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 異步二異步二 一一 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 CP1 CP0 CR 1 1 FF0 C R 1 Q0 Q1 Q2 Q3 1 1 1 1 C R C R & FF1 FF2 FF3 C R 1 1 1 1 1 1 1 1 1 將圖中電路按以下兩種方式連接：將圖中電路按以下兩種方式連接： 試分析它們的邏輯輸出狀態(tài)。試分析它們的邏輯輸出狀態(tài)。 0 CP 1 CP 接計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，將接計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，將Q0與與 相連；相連；（1） 1 CP 0 CP 接計(jì)數(shù)脈沖

22、信號(hào)，將接計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，將Q3與與 相連相連 （2） 8.1.3 集成計(jì)數(shù)器集成計(jì)數(shù)器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 兩種連接方式的狀態(tài)表兩種連接方式的狀態(tài)表 計(jì)數(shù)順計(jì)數(shù)順 序序 連接方式連接方式1（8421碼）碼） 連接方式連接方式2（5421碼）碼） Q3Q2Q1Q0Q0Q3Q2Q1 000000000 100010001 200100010 300110011 401000100 501011000 601101001 701111010 810001011 910011100 8.1.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)

23、基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) CP 脈脈沖沖的的引引 入入方方式式 型型號(hào)號(hào) 計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)模模式式 清清零零方方式式 預(yù)預(yù)置置數(shù)數(shù)的的 方方式式 74161 4 位位二二進(jìn)進(jìn)制制加加法法 異異步步（低低電電平平） 同同步步 74HC161 4 位位二二進(jìn)進(jìn)制制加加法法 異異步步（低低電電平平） 同同步步 74HCT161 4 位位二二進(jìn)進(jìn)制制加加法法 異異步步（低低電電平平） 同同步步 74LS191 單單時(shí)時(shí)鐘鐘 4 位位二二進(jìn)進(jìn)制制 可可逆逆 無(wú)無(wú) 異異步步 74LS193 雙雙時(shí)時(shí)鐘鐘 4 位位二二進(jìn)進(jìn)制制 可可逆逆 異異步步（高高電電平平） 異異步步 74160 十十進(jìn)進(jìn)制

24、制加加法法 異異步步（低低電電平平） 同同步步 同同步步 74LS190 十十進(jìn)進(jìn)制制可可逆逆 無(wú)無(wú) 異異步步 74LS293 雙雙時(shí)時(shí)鐘鐘 4 位位二二進(jìn)進(jìn)制制 加加法法 異異步步（低低電電平平） 無(wú)無(wú) 異異步步 74LS290 二二五五十十進(jìn)進(jìn)制制加加 法法 異異步步（低低電電平平） 異異步步 集集成成計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器 74161，74LS191，74LS193，74LS160,74LS190，74LS290 功功能能簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介 常用集成計(jì)數(shù)器電路結(jié)構(gòu)及功能簡(jiǎn)介常用集成計(jì)數(shù)器電路結(jié)構(gòu)及功能簡(jiǎn)介 8.1.3 集成計(jì)數(shù)器集成計(jì)數(shù)器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)

25、基礎(chǔ) 1）用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器）用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器 圖圖 用反饋清零法將用反饋清零法將N N進(jìn)制計(jì)數(shù)器接成進(jìn)制計(jì)數(shù)器接成M M 進(jìn)進(jìn) 制計(jì)數(shù)器的主循環(huán)狀態(tài)圖制計(jì)數(shù)器的主循環(huán)狀態(tài)圖 S Sn-3 n-3 S Sn-2 n-2 S Sn-1 n-1 S SM-2 M-2 S S3 3S S1 1S S2 2S S0 0 S SM-1 M-1 S SM M （1 1）反饋置零法和反饋清零法）反饋置零法和反饋清零法 設(shè)已有設(shè)已有N N進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器M M進(jìn)制進(jìn)制 方法：方法：反饋清零法反饋清零法，反饋置數(shù)法反饋置數(shù)法，反饋置零法反饋置零法 等三種。等三種。 異步清異步清0,

26、0, 接接/CR/CR端端 同步置同步置0,0, 接接/PE/PE端端 NM NM，用一片，用一片N N進(jìn)制集成計(jì)數(shù)器；進(jìn)制集成計(jì)數(shù)器；NMN M M計(jì)數(shù)進(jìn)制時(shí)采用。計(jì)數(shù)進(jìn)制時(shí)采用。 異步清零計(jì)數(shù)器：異步清零計(jì)數(shù)器：用第用第M M個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)為個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)為1 1的輸出信號(hào)的輸出信號(hào) 相與非作為清零控制信號(hào)。相與非作為清零控制信號(hào)。 仿真仿真 8.1.4 集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 例：例：用用74LVC161(異步清零、同步置數(shù)異步清零、同步置數(shù))構(gòu)成九進(jìn)制加計(jì)數(shù)器。構(gòu)成九進(jìn)制加計(jì)數(shù)器。 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 74LV

27、C161邏輯功能表邏輯功能表 輸輸 入入輸輸 出出 清零清零預(yù)置預(yù)置使能使能時(shí)鐘時(shí)鐘預(yù)置數(shù)據(jù)輸入預(yù)置數(shù)據(jù)輸入計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù)進(jìn)位進(jìn)位 CEPCETCPD3D2D1D0Q3Q2Q1Q0TC LLLLLL HLD3D2D1D0D3D2D1D0* HHL保保持持* HHL保保持持* HHHH/PE計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)* PE CR /PE/PE為同步為同步 8.1.4 集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) (2) 反饋置反饋置0法法 C P CET CEP CR PE TC D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 1 C P 74LVC16

28、1 1 1 1 0010 0110 0000 0101 0100 0011 0001 1000 0111 Q3Q2Q1Q0 方法：方法：對(duì)于同步置數(shù)計(jì)數(shù)器：用對(duì)于同步置數(shù)計(jì)數(shù)器：用第第M-1M-1個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)為個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)為1 1 的輸出信號(hào)相與非的輸出信號(hào)相與非作為置零控制信號(hào)。作為置零控制信號(hào)。 如果，是異步置數(shù)計(jì)數(shù)器，則用如果，是異步置數(shù)計(jì)數(shù)器，則用第第M M個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài) 為為1 1的輸出信號(hào)相與非的輸出信號(hào)相與非作為置零控制信號(hào)。作為置零控制信號(hào)。 適用于有預(yù)置數(shù)功能的計(jì)數(shù)器。適用于有預(yù)置數(shù)功能的計(jì)數(shù)器。 仿真仿真 8.1.4 集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)

29、用集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 0101 1001 0011 1000 0111 0110 0100 0010 0001 Q3Q2Q1Q0 (3) 反饋置數(shù)法反饋置數(shù)法 適用于有預(yù)置數(shù)功能的計(jì)數(shù)器。適用于有預(yù)置數(shù)功能的計(jì)數(shù)器。 利用最后一個(gè)計(jì)數(shù)值產(chǎn)生置數(shù)利用最后一個(gè)計(jì)數(shù)值產(chǎn)生置數(shù)/PE/PE控制控制信號(hào)。信號(hào)。 方法：方法：對(duì)于同步置數(shù)計(jì)數(shù)器：將對(duì)于同步置數(shù)計(jì)數(shù)器：將最后一個(gè)計(jì)數(shù)值中為最后一個(gè)計(jì)數(shù)值中為1 1的位經(jīng)與的位經(jīng)與 非門非門連接于置數(shù)連接于置數(shù)/PE/PE端，置入的數(shù)據(jù)可以為端，置入的數(shù)據(jù)可以為00000000111111

30、11中的任何。中的任何。 C P CET CEP CR PE TC D0 D 1 D2 D 3 Q0 Q1 Q2 Q3 1 C P 74LVC161 1 1 1 1 0 0 0 例如：預(yù)置例如：預(yù)置00010001， 如果預(yù)置其它數(shù)，電路怎么連接？如果預(yù)置其它數(shù)，電路怎么連接？ 如果是異步預(yù)置控制信號(hào)？如果是異步預(yù)置控制信號(hào)？ 8.1.4 集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 1011 1111 1001 1110 1101 1100 1010 1000 0111 Q3Q2Q1Q0 /1 (3) 反饋置數(shù)法反饋置數(shù)法 C P

31、 CET CEP CR PE TC D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 1 C P 74LVC161 1 1 1 1 1 1 0 適用于有預(yù)置數(shù)功能的計(jì)數(shù)器。適用于有預(yù)置數(shù)功能的計(jì)數(shù)器。 利用進(jìn)位信號(hào)利用進(jìn)位信號(hào)TCTC產(chǎn)生預(yù)置數(shù)產(chǎn)生預(yù)置數(shù)/PE/PE控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)。 方法：方法：對(duì)于同步置數(shù)計(jì)數(shù)器：將對(duì)于同步置數(shù)計(jì)數(shù)器：將TCTC取反連接于取反連接于LDLD端，置入的數(shù)端，置入的數(shù) 據(jù)為據(jù)為N-MN-M16169 97 7。 如果是異步預(yù)置控制信號(hào)？如果是異步預(yù)置控制信號(hào)？ 仿真仿真 8.1.4 集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 置入的數(shù)為置入的數(shù)為N-M-1=6,N-M-1

32、=6,狀態(tài)圖？狀態(tài)圖？ 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) D R LD LD 圖圖 計(jì)數(shù)器進(jìn)制的擴(kuò)展邏輯電路計(jì)數(shù)器進(jìn)制的擴(kuò)展邏輯電路 （a a）同步擴(kuò)展方式）同步擴(kuò)展方式 1 1 CPCP D0 D1 D2 D3 ET C EP 74161 CP Q0 Q1 Q2 Q3 1 1 1 1 1 1 1 1 D0 D1 D2 D3 ET C EP 74161 CP Q0 Q1 Q2 Q3 1 1 D R 當(dāng)當(dāng)MNMN時(shí)，首先將計(jì)數(shù)器進(jìn)制時(shí)，首先將計(jì)數(shù)器進(jìn)制N N進(jìn)行擴(kuò)展。進(jìn)行擴(kuò)展。 有同步擴(kuò)展方式和異步擴(kuò)展方式。有同步擴(kuò)展方式和異步擴(kuò)展方式。 同步擴(kuò)展方式同步

33、擴(kuò)展方式: :低位和高位的低位和高位的CPCP信號(hào)相同，用低位的信號(hào)相同，用低位的C C進(jìn)位進(jìn)位 信號(hào)作為高位的計(jì)數(shù)控制端的輸入信號(hào)。信號(hào)作為高位的計(jì)數(shù)控制端的輸入信號(hào)。 經(jīng)過(guò)擴(kuò)展后的計(jì)經(jīng)過(guò)擴(kuò)展后的計(jì) 數(shù)為數(shù)為N N2 2進(jìn)制計(jì)數(shù)器。進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 2 2） 集成計(jì)數(shù)器擴(kuò)展集成計(jì)數(shù)器擴(kuò)展 8.1.4 集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 圖圖 計(jì)數(shù)器進(jìn)制擴(kuò)展的邏輯電路計(jì)數(shù)器進(jìn)制擴(kuò)展的邏輯電路 （b b）異步擴(kuò)展方式）異步擴(kuò)展方式 LD D R 1 11 1 CPCP 1 1 D0 D1 D2 D3 ET C EP 74161

34、CP Q0 Q1 Q2 Q3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D0 D1 D2 D3 ET C EP 74161 CP Q0 Q1 Q2 Q3 1 1 LD D R 異步擴(kuò)展方式異步擴(kuò)展方式: :低位低位CPCP信號(hào)為計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，用高位的信號(hào)為計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，用高位的C C進(jìn)進(jìn) 位信號(hào)作為高位的計(jì)數(shù)脈沖輸入信號(hào)。高低位計(jì)數(shù)控制端位信號(hào)作為高位的計(jì)數(shù)脈沖輸入信號(hào)。高低位計(jì)數(shù)控制端 均輸入計(jì)數(shù)控制狀態(tài)信號(hào)。均輸入計(jì)數(shù)控制狀態(tài)信號(hào)。 經(jīng)過(guò)擴(kuò)展后的計(jì)數(shù)為經(jīng)過(guò)擴(kuò)展后的計(jì)數(shù)為N N2 2進(jìn)制計(jì)數(shù)器。進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 8.1.4 集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程

35、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 圖圖6.5.21 6.5.21 計(jì)數(shù)器進(jìn)制擴(kuò)展的邏輯電路計(jì)數(shù)器進(jìn)制擴(kuò)展的邏輯電路 例例: :用雙二用雙二- -五五- -十進(jìn)制十進(jìn)制74HCT390(74HCT390(異步復(fù)位異步復(fù)位) )構(gòu)成構(gòu)成2424進(jìn)制計(jì)數(shù)器。進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 ? T1 CP ? Q0 ? Q1 ? Q2 ? Q3 CKA 1 CKB 4 MR 2 Q0 3 Q1 5 Q2 6 Q3 7 U1 74HCT390 CKA 1 CKB 4 MR 2 Q0 3 Q1 5 Q2 6 Q3 7 U2 74HCT390 1 2 3 U3:A 74LS08 ? T0 8.1.4 集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用集成計(jì)數(shù)

36、器的應(yīng)用 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 1 1） 鎖存器（寄存器）鎖存器（寄存器） 8.2.1 鎖存器鎖存器 寄存器寄存器:是數(shù)字系統(tǒng)中用來(lái)存儲(chǔ)代碼或數(shù)據(jù)的邏輯部是數(shù)字系統(tǒng)中用來(lái)存儲(chǔ)代碼或數(shù)據(jù)的邏輯部 件。它的主要組成部分是觸發(fā)器。件。它的主要組成部分是觸發(fā)器。 一個(gè)觸發(fā)器能存儲(chǔ)一個(gè)觸發(fā)器能存儲(chǔ)1位二進(jìn)制代碼，位二進(jìn)制代碼，存儲(chǔ)存儲(chǔ) n 位位二進(jìn)二進(jìn) 制代碼的寄存器需要用制代碼的寄存器需要用 n 個(gè)觸發(fā)器個(gè)觸發(fā)器組成。寄存器實(shí)際組成。寄存器實(shí)際 上是若干觸發(fā)器的集合。上是若干觸發(fā)器的集合。 8.2 鎖存器和移位寄存器鎖存器和移位寄存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精

37、品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 1 1D C1 CP 1 OE 1 E Q0 1 1D C1 E Q1 1 1D C1 E Q7 D0 D1 D7 2）集成鎖存器）集成鎖存器-各種類型見(jiàn)各種類型見(jiàn)P228表表8.2.1 8位位CMOS寄存器寄存器74HC374 1 11 1 11 0 1 11 8.2.1 鎖存器鎖存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 8位位CMOS寄存器寄存器74LV374 高阻高阻HHH 高阻高阻LLH 存入數(shù)據(jù)，禁止輸出存入數(shù)據(jù)，禁止輸出 HHL 對(duì)應(yīng)內(nèi)部觸對(duì)應(yīng)內(nèi)部觸 發(fā)器的狀態(tài)發(fā)器的狀態(tài) LLL 存入

38、和讀出數(shù)據(jù)存入和讀出數(shù)據(jù) Q0Q7DN CP 輸出輸出 內(nèi)部觸發(fā)器內(nèi)部觸發(fā)器 輸輸 入入 工作模式工作模式 OE 1n N Q 8.2.1 鎖存器鎖存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 移位寄存器是既能寄存數(shù)碼，又能在時(shí)鐘脈沖的作用移位寄存器是既能寄存數(shù)碼，又能在時(shí)鐘脈沖的作用 下使數(shù)碼向高位或向低位移動(dòng)的邏輯功能部件。下使數(shù)碼向高位或向低位移動(dòng)的邏輯功能部件。 按移動(dòng)方式分按移動(dòng)方式分 單向移位寄存器單向移位寄存器 雙向移位寄存器雙向移位寄存器 左移位寄存器左移位寄存器( (硬件電路上硬件電路上) ) 移位寄存器的邏輯功能分類移位寄存器的邏輯功能分類

39、 移位寄存器的邏輯功能移位寄存器的邏輯功能 右移位寄存器右移位寄存器( (硬件電路上硬件電路上) ) 8.2.2 移位寄存器移位寄存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 1D Q0 DSI CP 1D 1D 1D Q1 Q2 Q3 Q3 Q0 Q1 Q0 DSO FF3 FF0 FF1 FF2 1) 1) 基本移位寄存器基本移位寄存器( (右移右移) ) （a a）電路）電路 串行數(shù)據(jù)輸入端串行數(shù)據(jù)輸入端 串行數(shù)據(jù)輸出端串行數(shù)據(jù)輸出端 并行數(shù)據(jù)輸出端并行數(shù)據(jù)輸出端 8.2.2 移位寄存器移位寄存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

40、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) D3=Q2nD1=Q0nD0=DSI Q0n+1=DSI Q1n+1 =D1 = Q0n Q2n+1 =D2 =Q1n Q3n+1 =D3 = Q2n 寫出激勵(lì)方程寫出激勵(lì)方程 寫出狀態(tài)方程寫出狀態(tài)方程 (b) (b) 工作原理工作原理 1D Q0 DSI CP 1D 1D 1D Q1 Q2 Q3 Q3 Q 0 Q1 Q0 DSO FF0 FF1 FF2 FF3 D2=Q1n D0 D1 D2D3 8.2.2 移位寄存器移位寄存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

41、0 FF0 FF1 FF2 FF3 1CP 后后 2CP 后后 3CP 后后 4CP 后后 1 1 0 1 1 Q0n+1=DSI Q1n+1 = Q0n Q2n+1 =Q1n Q3n+1 =Q2n 1D Q0 DSI CP 1D 1D 1D Q1 Q2 Q3 Q3 Q0 Q1 Q0 DSO FF0 FF1 FF2 FF3 1011 D0 D1 D2D3 8.2.2 移位寄存器移位寄存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) DSI CP 1 1 0 1 1 2 4 3 5 6 8 7 0 0 0 0 0 DSI =11010000,從高位開(kāi)始輸入從高位開(kāi)始

42、輸入 串串行行輸輸出出 并并行行輸輸出出DPO 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)4個(gè)個(gè)CP脈沖作用后，從脈沖作用后，從DSI 端串行輸入的數(shù)碼就可以端串行輸入的數(shù)碼就可以 從從Q0 Q1 Q2 Q3并行并行輸出。輸出。 串入串入并出并出 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)7個(gè)個(gè)CP脈沖作用后，從脈沖作用后，從DSI 端串行輸入的數(shù)碼就可以端串行輸入的數(shù)碼就可以 從從DSO 端串行輸出。端串行輸出。 串入串入串出串出 Q0 Q1 Q2 Q3(DSO) 仿真仿真 8.2.2 移位寄存器移位寄存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 2）多功能雙向移位寄存器）多功能雙向移位寄存器 D0 FF 0 D1 FF 1

43、 D2 FF 2 D3 FF 3 并并行行輸輸入入 并并行行輸輸出出 右右移移串串行行輸輸入入（DIR） 左左移移串串行行輸輸出出（DOL） 右右移移串串行行輸輸出出（DOR） 左左移移串串行行輸輸入入（DIL） Q0 Q1 Q2 Q3 多功能移位寄存器工作模式簡(jiǎn)圖多功能移位寄存器工作模式簡(jiǎn)圖 （1）工作原理）工作原理 高位移向低位高位移向低位-左移左移 低位移向高位低位移向高位-右移右移 8.2.2 移位寄存器移位寄存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 1D C1 1D C1 FFm 0 1 3 2 1 0 MUX MUXm Dm1 Dm FFm1

44、1D C1 FFm+1 Dm+1 Dm CP S1 S0 Qm1 Qm Qm+1 實(shí)現(xiàn)多種功能雙向移位寄存器的一種方案實(shí)現(xiàn)多種功能雙向移位寄存器的一種方案( (僅以僅以FFm為例為例) ) n m n m QQ 1 1 n m n m QQ 1 1 m n m DQ 1 S1S0=00 S1S0=01 高位移高位移 向低位向低位 S1S0=10 S1S0=11 n m n m QQ 1 并入并入 不變不變 低位移低位移 向高位向高位 8.2.2 移位寄存器移位寄存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) （2）典型集成電路）典型集成電路 CMOS 4位雙向移

45、位寄存器位雙向移位寄存器74HC/HCT194 1S C1 FF0 S1 1 & 1R R 1 DSR 1 S0 1 1 1 & 1 D0 & 1 D1 & & 1 D2 & 1 D3 1 DSL 1 D0 D0 CP 1 1S C1 FF1 1R R 1 1 D1 D1 1S C1 FF2 1R R 1 1 D2 D2 1S C1 FF3 1R R 1 1 D3 D3 CR 1 1 Q0 1 Q1 1 Q2 1 Q3 Q0Q1 Q2 Q3 8.2.2 移位寄存器移位寄存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 74HCT194 的功能表的功能表 1 0 n

46、 Q 1 1 n Q 1 2 n Q 1 3 n Q CR n Q0 n Q1 n Q2 n Q3 n Q1 n Q2 n Q0 n Q1 n Q2 n Q3 n Q1 n Q2 n Q3 7 D3D2D1D0D3*D2*D1*D0* 111 6H H011 5LL011 4HH101 3LL101 2001 1LLLL0 DI3DI2DI1DI0 左左 移移 DSL 右右 移移 DSR S0S1 行行 并行輸入并行輸入 時(shí)時(shí) 鐘鐘 CP 串行輸串行輸 入入 控制信控制信 號(hào)號(hào) 清清 零零 輸輸 出出輸輸 入入 n Q0 n Q1 n Q2 高位移向低位高位移向低位 并入并入 不變不變 低位移

47、向高位低位移向高位 仿真仿真 8.2.2 移位寄存器移位寄存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 3 3）集成移位寄存器）集成移位寄存器-各種類型見(jiàn)各種類型見(jiàn)P232表表8.2.5 1D C1 R 1 1 1 1 1 Q0 1D C1 R 1 Q1 1D C1 R 1 Q7 CP CR DSA DSB & 內(nèi)部邏輯圖內(nèi)部邏輯圖 8 8位移位寄存器位移位寄存器74HC/HCT164 8.2.2 移位寄存器移位寄存器 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 工作原理工作原理 1D Q 0 D SI CP 1D 1D 1D Q

48、 1 Q 2 Q 3 Q 3 Q0 Q 1 Q 0 D SO FF 0 FF 1 FF 2 FF3 假設(shè)初態(tài)假設(shè)初態(tài)Q3Q2Q1Q0=0001， 0001 0010 0100 1000 Q3Q2Q1Q0 狀態(tài)圖狀態(tài)圖 1 1）基本環(huán)形計(jì)數(shù)器）基本環(huán)形計(jì)數(shù)器 第一個(gè)第一個(gè)CP:Q3Q2Q1Q0=0010， 第二個(gè)第二個(gè)CP:Q3Q2Q1Q0=0100， 第三個(gè)第三個(gè)CP:Q3Q2Q1Q0=1000， 第四個(gè)第四個(gè)CP:Q3Q2Q1Q0=0001， 第五個(gè)第五個(gè)CP:Q3Q2Q1Q0=0010， 8.2.3 移位寄存器的應(yīng)用移位寄存器的應(yīng)用 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

49、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 又如：又如：Q3Q2Q1Q0=1110。計(jì)數(shù)過(guò)程為：。計(jì)數(shù)過(guò)程為：11101101101101111110。M=4 例如：例如：Q3Q2Q1Q0=0000。計(jì)數(shù)過(guò)程為：。計(jì)數(shù)過(guò)程為：000000000000。M=1 例如：例如：Q3Q2Q1Q0=1111。計(jì)數(shù)過(guò)程為：。計(jì)數(shù)過(guò)程為：111111111111。M=1 例如：例如：Q3Q2Q1Q0=1010。計(jì)數(shù)過(guò)程為：。計(jì)數(shù)過(guò)程為：101001011010。M=2 工作原理工作原理 1D Q0 DSI CP 1D 1D 1D Q1 Q2 Q3 Q3 Q 0 Q1 Q0 DSO FF0 FF1 FF2 FF3 1 1）基本環(huán)形計(jì)數(shù)

50、器）基本環(huán)形計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)循環(huán)取決于計(jì)數(shù)循環(huán)取決于初始輸入初始輸入。 計(jì)數(shù)進(jìn)制最大為計(jì)數(shù)進(jìn)制最大為M=n(M=n(位數(shù)位數(shù)) )。 前三種計(jì)數(shù)過(guò)程都是前三種計(jì)數(shù)過(guò)程都是4 4進(jìn)制的計(jì)數(shù)過(guò)程，可以根據(jù)計(jì)數(shù)的需要進(jìn)制的計(jì)數(shù)過(guò)程，可以根據(jù)計(jì)數(shù)的需要 選擇其中一種循環(huán)計(jì)數(shù)。當(dāng)選擇其中的一種，其他的計(jì)數(shù)循選擇其中一種循環(huán)計(jì)數(shù)。當(dāng)選擇其中的一種，其他的計(jì)數(shù)循 環(huán)將是無(wú)效的循環(huán)。而且，環(huán)將是無(wú)效的循環(huán)。而且，計(jì)數(shù)器一旦脫離有效的計(jì)數(shù)循環(huán)，計(jì)數(shù)器一旦脫離有效的計(jì)數(shù)循環(huán)， 電路就不能自動(dòng)回到有效循環(huán)狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為電路就不能自動(dòng)回到有效循環(huán)狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為不能自啟不能自啟 動(dòng)動(dòng)。 8.2.3 移位寄存器的應(yīng)用

51、移位寄存器的應(yīng)用 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 74LS199:8 74LS199:8位串入位串入/ /并入，串出，異步清并入，串出，異步清0 0，Y/LY/LD D右移右移/ /置數(shù)。置數(shù)。 1 1）基本環(huán)形計(jì)數(shù)器）基本環(huán)形計(jì)數(shù)器 8.2.3 移位寄存器的應(yīng)用移位寄存器的應(yīng)用 圖圖8.2.108.2.10 Y/LDY/LD K K J J RDRD CPOFCPOF QEQE QF QF QG QG QHQHQDQD QCQCQBQBQAQA D D C CB BA AE EF F G G H H 74LS19974LS199 CPCP 1 1 1

52、 1 CICI 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 74LS199:8 74LS199:8位串入位串入/ /并入，串出，異步清并入，串出，異步清0 0，Y/LY/LD D右移右移/ /置數(shù)。置數(shù)。 1 1）基本環(huán)形計(jì)數(shù)器）基本環(huán)形計(jì)數(shù)器 8.2.3 移位寄存器的應(yīng)用移位寄存器的應(yīng)用 圖圖8.2.11 8.2.11 能自啟動(dòng)的環(huán)形計(jì)數(shù)器能自啟動(dòng)的環(huán)形計(jì)數(shù)器 Y/LDY/LD K K J J RDRD CPOFCPOF QEQE QF QF QG QG QHQHQDQD QCQCQBQBQAQA D D C CB BA AE EF F G G H H 74LS

53、19974LS199 CPCP 1 1 1 1 CICI 11 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 2）扭環(huán)形計(jì)數(shù)器）扭環(huán)形計(jì)數(shù)器 該計(jì)數(shù)的狀態(tài)個(gè)數(shù)可以增加到該計(jì)數(shù)的狀態(tài)個(gè)數(shù)可以增加到2n個(gè)。如個(gè)。如4位移位器型，其計(jì)數(shù)進(jìn)制將為位移位器型，其計(jì)數(shù)進(jìn)制將為 M=8。 這一電路也稱這一電路也稱約翰遜約翰遜計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)器： n 3 1n 0 QQ n 1 1n 2 QQ n 2 1n 3 QQ Q3Q2Q1Q0 有效有效 循環(huán)循環(huán) 例例1：扭環(huán)形計(jì)數(shù)器，：扭環(huán)形計(jì)數(shù)器， n 0 1n 1 QQ 000000010011 1000 1100 0111 1110 1

54、111 101001001001 1101 0110 0010 1011 0101 有效循環(huán)僅僅是人為的規(guī)定而已，沒(méi)有明確的定義。有效循環(huán)僅僅是人為的規(guī)定而已，沒(méi)有明確的定義。 不能自啟動(dòng)不能自啟動(dòng) )Q,Q,Q,Q(FD 32100 8.2.3 移位寄存器的應(yīng)用移位寄存器的應(yīng)用 1D Q0 DSI CP 1D 1D 1D Q1 Q2 Q3 Q3 Q 0 Q1 Q0 DSO FF0 FF1 FF2 FF3 電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 2 2）扭環(huán)形計(jì)數(shù)器）扭環(huán)形計(jì)數(shù)器 例例2 2：電路如圖電路如圖 這一電路只有一個(gè)有效計(jì)數(shù)循環(huán)，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖。這一電路只有一個(gè)有效計(jì)數(shù)循環(huán)，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖。 321321 1n 0 QQQQQQQ n