電工學(xué)第13章時(shí)序邏輯電路

1、電子技術(shù)電子技術(shù)第第13章章 時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路 下一章下一章 上一章上一章 返回主頁返回主頁 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系2 由門電路加上適當(dāng)?shù)姆答伓鴺?gòu)成的一種新由門電路加上適當(dāng)?shù)姆答伓鴺?gòu)成的一種新的邏輯部件。的邏輯部件。 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出電平的高低不僅取決于雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出電平的高低不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入，還與以前的輸出狀態(tài)有關(guān)，是有當(dāng)時(shí)的輸入，還與以前的輸出狀態(tài)有關(guān)，是有記憶功能的邏輯部件。記憶功能的邏輯部件。 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系3邏輯狀態(tài)相反邏輯狀態(tài)相反 觸發(fā)器的狀態(tài)：觸發(fā)器的狀態(tài)： q = 1 1q = 0 0q = 1 1q = 0 0

2、 q 端的狀態(tài)為端的狀態(tài)為 觸發(fā)器的狀態(tài)。觸發(fā)器的狀態(tài)。復(fù)位狀態(tài)復(fù)位狀態(tài)置位狀態(tài)置位狀態(tài)qqrs &12&大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系40 01 10 01 10 01 10 01 11 11 10 10 11 01 00 00 0qnqn+1sr0 01 1qnqqrs &12&1 11 1保持原態(tài)保持原態(tài)大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系50 00 0 ：直接置：直接置 0 0 端端 直接復(fù)位端直接復(fù)位端r0 01 10 01 10 01 10 01 11 11 10 10 11 01 00 00 0qnqn+1srqn0 0qqrs &12&1 01 0置置 0

3、 00 10 1大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系61 11 1 ：直接置：直接置 1 1 端端 直接置位端直接置位端s0 01 10 01 10 01 10 01 11 11 10 10 11 01 00 00 0qnqn+1srqn0 01 1qqrs &12&0 10 1置置 1 11 01 0大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系71 11 1負(fù)脈沖有效負(fù)脈沖有效0 01 10 01 10 01 10 01 11 11 10 10 11 01 00 00 0qnqn+1srqn0 01 1 不定不定 qqrs &12&0 00 0不定不定1 11 1大連理工大學(xué)電氣工程

4、系大連理工大學(xué)電氣工程系8r s qn+10 00 0 不定不定0 1 00 1 01 0 11 0 11 11 1 qn r 和和 s 端部各加一個(gè)端部各加一個(gè) 小圓圈，表示輸入小圓圈，表示輸入 信號(hào)為低電平有效。信號(hào)為低電平有效。qqrs大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系9r s qn+10 0 0 0 qn0 1 10 1 11 0 01 0 01 1 1 1 不定不定r 和和 s 端部不加一個(gè)小端部不加一個(gè)小 圓圈，表示輸入信號(hào)為圓圈，表示輸入信號(hào)為 高電平有效。高電平有效。qqrsrsqq 1 1 2 1 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系10四門鐘控型電路結(jié)構(gòu)四

5、門鐘控型電路結(jié)構(gòu) 門門 1、2 組成基本組成基本 rs觸發(fā)器，門觸發(fā)器，門 3、4 組成組成 導(dǎo)引電路。導(dǎo)引電路。 指揮各觸發(fā)器動(dòng)作的信號(hào)。指揮各觸發(fā)器動(dòng)作的信號(hào)。：又稱同步觸發(fā)器。：又稱同步觸發(fā)器。 rs 觸發(fā)器、觸發(fā)器、jk 觸發(fā)器、觸發(fā)器、 d 觸發(fā)器、觸發(fā)器、t 觸發(fā)器。觸發(fā)器。 qq rdsdsrcpsr1 & & 2 3 4 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系11(1) cp = 0 時(shí)時(shí)0 01 1 1 1導(dǎo)引門導(dǎo)引門 3、4 被封鎖。被封鎖。觸發(fā)器保持原態(tài)：觸發(fā)器保持原態(tài)： qn+1 = qn設(shè)置初態(tài)為設(shè)置初態(tài)為 1 1設(shè)置初態(tài)為設(shè)置初態(tài)為 0 0qq rdsdsrc

6、psr1 & & 2 3 4 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系12qq rdsdsrcpsr1 & & 2 3 4 1 1(2) cp = 1 1 時(shí)時(shí)導(dǎo)引門導(dǎo)引門 3、4 打開，打開， 接收接收 r、s 的信號(hào)。的信號(hào)。 r sqn+10 00 00 10 11 01 01 11 10 00 01 11 1qn 保持原態(tài)保持原態(tài)大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系13qq rdsdsrcpsr1 & & 2 3 4 1 1(2) cp = 1 1 時(shí)時(shí)導(dǎo)引門導(dǎo)引門 3、4 打開，打開， 接收接收 r、s 的信號(hào)。的信號(hào)。 r sqn+10 00 00 10 11 01 0

7、1 11 11 01 00 10 1qn 1 0 1 01 1大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系14qq rdsdsrcpsr1 & & 2 3 4 1 1(2) cp = 1 1 時(shí)時(shí)導(dǎo)引門導(dǎo)引門 3、4 打開，打開， 接收接收 r、s 的信號(hào)。的信號(hào)。 r sqn+10 00 00 10 11 01 01 11 10 10 11 01 0qn 0 1 0 11 10 0大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系151 1(2) cp = 1 1 時(shí)時(shí)導(dǎo)引門導(dǎo)引門 3、4 打開，打開， 接收接收 r、s 的信號(hào)。的信號(hào)。 r sqn+10 00 00 10 11 01 01 11

8、 11 11 10 00 0qn 1 1 1 11 10 0不定不定qq rdsdsrcpsr1 & & 2 3 4 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系16 電平觸發(fā)方式電平觸發(fā)方式cp 1 1 接受信號(hào)，并立即輸出相應(yīng)信號(hào)：高電平觸發(fā)接受信號(hào)，并立即輸出相應(yīng)信號(hào)：高電平觸發(fā)cp 0 0 接受信號(hào)，并立即輸出相應(yīng)信號(hào)：低電平觸發(fā)接受信號(hào)，并立即輸出相應(yīng)信號(hào)：低電平觸發(fā)高電平觸發(fā)高電平觸發(fā) sdqq1s c1 1r rdsrcp低電平觸發(fā)低電平觸發(fā) sdqq1s c1 1r rdsrcp大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系17 例例 13.2.1 已知高電平觸發(fā)已知高電平觸發(fā)

9、rs 觸發(fā)器，觸發(fā)器，r 和和 s 端端的輸入的輸入 波形如圖所示，而且已知觸發(fā)器原為波形如圖所示，而且已知觸發(fā)器原為 0 0 態(tài)態(tài)，求，求輸出端輸出端 q 的波形。的波形。rscp1234q多次翻轉(zhuǎn)多次翻轉(zhuǎn)解解大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系18s = j qnr = k qn 主從型電路結(jié)構(gòu)主從型電路結(jié)構(gòu) 從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由主觸發(fā)器的狀態(tài)決定由主觸發(fā)器的狀態(tài)決定 主觸發(fā)器主觸發(fā)器jkrdcp 1s c1 1rsdqq1s c1 1r 從觸發(fā)器從觸發(fā)器 cp：0 0 1 1 主觸發(fā)器打開主觸發(fā)器打開 接受信號(hào)接受信號(hào) 從觸發(fā)器關(guān)閉從觸發(fā)器關(guān)閉 輸出狀態(tài)輸出狀態(tài)

10、 不變不變 cp：1 1 0 0 主觸發(fā)器關(guān)閉主觸發(fā)器關(guān)閉 不接受信號(hào)不接受信號(hào) 從觸發(fā)器打開從觸發(fā)器打開 輸出相應(yīng)狀態(tài)輸出相應(yīng)狀態(tài)大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系19j kqn+10 00 00 10 11 01 01 11 1qn q q 主觸發(fā)器主觸發(fā)器jkrdcp 1s c1 1rsdqq1s c1 1r 從觸發(fā)器從觸發(fā)器1 10 00 00 00 0 保持不變保持不變s = j qnr = k qn大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系20j kqn+10 00 00 10 11 01 01 11 1qn q q 主觸發(fā)器主觸發(fā)器jkrdcp 1s c1 1rsdq

11、q1s c1 1r 從觸發(fā)器從觸發(fā)器0 0 1 10 10 10 10 1 0 1 0 1s = j qnr = k qn大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系21j kqn+10 00 00 10 11 01 01 11 1qn q q 主觸發(fā)器主觸發(fā)器jkrdcp 1s c1 1rsdqq1s c1 1r 從觸發(fā)器從觸發(fā)器0 0 1 11 01 01 01 0 1 0 1 0s = j qnr = k qn1 1 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系22j kqn+10 00 00 10 11 01 01 11 1qn q q 主觸發(fā)器主觸發(fā)器jkrdcp 1s c1 1rs

12、dqq1s c1 1r 從觸發(fā)器從觸發(fā)器0 0 1 11 11 11 01 0 原態(tài)：原態(tài)：0 10 1s = j qnr = k qn1 1 新態(tài)：新態(tài)：1 01 0大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系23j kqn+10 00 00 10 11 01 01 11 1qn q q 主觸發(fā)器主觸發(fā)器jkrdcp 1s c1 1rsdqq1s c1 1r 從觸發(fā)器從觸發(fā)器0 0 1 11 11 10 10 1 原態(tài)：原態(tài)：1 01 0s = j qnr = k qn1 1 qn 新態(tài)：新態(tài)：0 10 1大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系24j kqn+10 0 0 0 qn0

13、1 00 1 01 0 11 0 11 1 1 1 qn真值表真值表 jk 觸發(fā)器具有功能：觸發(fā)器具有功能： 記憶記憶 置數(shù)置數(shù) (置置 0 和置和置 1) 計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)(1) cp = 1 1 ( 或或 0 0 ) 時(shí)主觸發(fā)器接收信號(hào)，從觸發(fā)器關(guān)閉。時(shí)主觸發(fā)器接收信號(hào)，從觸發(fā)器關(guān)閉。 (2) cp = 0 0 ( 或或 1 1 ) 時(shí)主觸發(fā)器關(guān)閉，從觸發(fā)器接收主觸時(shí)主觸發(fā)器關(guān)閉，從觸發(fā)器接收主觸 發(fā)器的信號(hào)發(fā)器的信號(hào)。 主從觸發(fā)。主從觸發(fā)。 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系25sdqq1k1jc1 rdjkcp(a) (a) 后沿主從觸發(fā)后沿主從觸發(fā) (b) (b) 前沿主從觸發(fā)前沿

14、主從觸發(fā) 后沿主從觸發(fā)后沿主從觸發(fā) 前沿主從觸發(fā)前沿主從觸發(fā) sdqq1k 1jc1 rdjkcp大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系26 觸發(fā)器輸出的狀態(tài)，由觸發(fā)器輸出的狀態(tài)，由 cp 前沿所對(duì)應(yīng)的前沿所對(duì)應(yīng)的 j 和和 k 決定。決定。 觸發(fā)器輸出相應(yīng)狀態(tài)的時(shí)間卻在觸發(fā)器輸出相應(yīng)狀態(tài)的時(shí)間卻在 cp 后沿到來時(shí)。后沿到來時(shí)。在在 cp 有效期間輸入信號(hào)不應(yīng)變化，不發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。有效期間輸入信號(hào)不應(yīng)變化，不發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 例例13.2.2 已知后沿主從觸發(fā)已知后沿主從觸發(fā) 的的 jk 觸發(fā)器，觸發(fā)器， j 和和 k 端的輸入信號(hào)波形如圖所示，而且已知觸發(fā)器原端的輸入信號(hào)波形如

15、圖所示，而且已知觸發(fā)器原 為為 0 0 態(tài)，求輸出端態(tài)，求輸出端 q 的波形。的波形。 1 2 3 4cp 解解 jqk 注意：注意：大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系27維持阻塞型維持阻塞型輸出電路輸出電路導(dǎo)引電路導(dǎo)引電路輸入電路輸入電路&dsrab置置0 0維持線維持線置置1 1維持線維持線置置0 0阻塞線阻塞線置置1 1阻塞線阻塞線&sdrdqq123456&cp 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 在在 cp = 1 期期間，即使輸入信間，即使輸入信號(hào)變化，輸出狀號(hào)變化，輸出狀態(tài)不會(huì)改變，只態(tài)不會(huì)改變，只有等下一個(gè)有等下一個(gè) cp1，輸出狀態(tài)，輸出狀態(tài)由輸入信號(hào)決定。由輸入信號(hào)決定。 大連理工大學(xué)

16、電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系28(1) 當(dāng)當(dāng)cp = 0 0 時(shí)時(shí) s = r = 1 1門門 5 和門和門 6 打開，打開，可接受輸入信號(hào)可接受輸入信號(hào)db=da=d門門 3 和門和門 4 關(guān)閉關(guān)閉 &dsrab置置0 0維持線維持線置置1 1維持線維持線置置0 0阻塞線阻塞線置置1 1阻塞線阻塞線&sdrdqq123456&cp0 0 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系29&dsrab置置0 0維持線維持線置置1 1維持線維持線置置0 0阻塞線阻塞線置置1 1阻塞線阻塞線&sdrdqq123456&cpd1 1(2) 當(dāng)當(dāng)cp 由由 0 0變變1 1 時(shí)時(shí) 門門 3 和門和門

17、 4 打開打開 則則 q = d s = dr = dd = = d= d d大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系30&dsrab置置0 0維持線維持線置置1 1維持線維持線置置0 0阻塞線阻塞線置置1 1阻塞線阻塞線&sdrdqq123456&cp(3) 當(dāng)當(dāng) cp = 1 1 時(shí)時(shí) 輸入信號(hào)被封鎖輸入信號(hào)被封鎖門門 3 和門和門 4 始終始終打開，打開，s 和和 r 的的狀態(tài)是互補(bǔ)的。狀態(tài)是互補(bǔ)的。如果：如果： r = d = 0 0門門 6 被關(guān)閉！被關(guān)閉！ d 的變化不能傳的變化不能傳遞到遞到 s、r 端。端。1 10 01 10 00 01 1大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大

18、學(xué)電氣工程系31&dsrab置置0 0維持線維持線置置1 1維持線維持線置置0 0阻塞線阻塞線置置1 1阻塞線阻塞線&sdrdqq123456&cp1 10 01 10 0如果如果 s = d = 0 0門門 4 和門和門 5 同時(shí)同時(shí)被關(guān)閉！被關(guān)閉！ d 的變化不能傳的變化不能傳遞到遞到 s、r 端。端。 1 10 01 10 0大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系32真值表真值表0 01 1dqn+10 01 1cpqqrdsd1dc1dcprdsd1d c1 dcpqq 在跳變沿觸發(fā)。在跳變沿觸發(fā)。(a) 上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)(b)(b)下升沿觸發(fā)下升沿觸發(fā)大連理工大學(xué)電氣工程系

19、大連理工大學(xué)電氣工程系33 例例13.2.3 已知上升沿觸發(fā)已知上升沿觸發(fā) d 觸發(fā)器觸發(fā)器 d 端的輸入端的輸入 信號(hào)波形，而且信號(hào)波形，而且 觸原為觸原為 0 0 態(tài)，求輸出端態(tài)，求輸出端 q 的波形。的波形。 1 2 3 4qcpdd 的變化對(duì)的變化對(duì) q 無影響無影響解解大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系34t qn+10 01 1qn 相同邏輯功能的觸發(fā)器，電路結(jié)構(gòu)不同，相同邏輯功能的觸發(fā)器，電路結(jié)構(gòu)不同， 觸發(fā)方式就不同。觸發(fā)方式就不同。 不同邏輯功能的觸發(fā)器可相互轉(zhuǎn)換，但是不同邏輯功能的觸發(fā)器可相互轉(zhuǎn)換，但是 邏輯功能改變邏輯功能改變,觸發(fā)方式不變。觸發(fā)方式不變。 qn

20、大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系35tj = k =0 01 1 qn+1 = qn qn+1 = qn邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)主從主從觸發(fā)觸發(fā) t 觸觸發(fā)器發(fā)器sd1tc1 rdtcpqqcpqq1k1jc1sdrd大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系36邊沿邊沿觸發(fā)觸發(fā) t 觸觸發(fā)器發(fā)器(a) 改接方法改接方法(b) 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào) rdsd1t c1 tcpqqt=1cpsdrd1dc1qq大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系37 例例13.2.4 是供四組人員參加智力競賽的搶答電是供四組人員參加智力競賽的搶答電路。其中采用了四個(gè)路。其中采用了四個(gè)d 觸發(fā)器的集成電

21、路，試分析電觸發(fā)器的集成電路，試分析電路的工作過程。路的工作過程。解解 比賽之前，先閉合電源開關(guān)，使觸發(fā)器與電源接比賽之前，先閉合電源開關(guān)，使觸發(fā)器與電源接通。然后給通。然后給 rd 加上清零負(fù)脈沖，使四個(gè)加上清零負(fù)脈沖，使四個(gè) d 觸發(fā)器都預(yù)觸發(fā)器都預(yù)置在置在 0 0 態(tài)。這時(shí)，作指示燈用的發(fā)光二極管態(tài)。這時(shí)，作指示燈用的發(fā)光二極管 d 都不都不亮，或非門的輸入皆為亮，或非門的輸入皆為 0 0，輸出為，輸出為 1 1，與門被打開，時(shí)，與門被打開，時(shí)鐘脈沖進(jìn)入鐘脈沖進(jìn)入 cp 端。端。 四位參賽者分別手控按鈕四位參賽者分別手控按鈕 sb1 sb4，都不按按，都不按按鈕，則四個(gè)鈕，則四個(gè) d 觸

22、發(fā)器輸入皆為觸發(fā)器輸入皆為 0 0，輸出端，輸出端 q 為為 0 0。搶。搶答時(shí)，誰先按下按鈕，他所屬的答時(shí)，誰先按下按鈕，他所屬的 d 觸發(fā)器輸入為觸發(fā)器輸入為 1 1，輸出輸出q 為為 1 1，相應(yīng)的指示燈亮。同時(shí)，或非門因一個(gè)輸，相應(yīng)的指示燈亮。同時(shí)，或非門因一個(gè)輸入為入為 1 1，其輸出為，其輸出為 0 0，與非門關(guān)閉，輸出始終為，與非門關(guān)閉，輸出始終為 0 0，時(shí)，時(shí)鐘脈沖不能進(jìn)入鐘脈沖不能進(jìn)入 cp 端，其他人再按下按鈕不起作用。端，其他人再按下按鈕不起作用。大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系38+ucc清零清零 1d 2d 3d 4d ucccp 1q 2q 3q 4q

23、rdr4&時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖10 0 0 00 0 0 0發(fā)光二極管不亮發(fā)光二極管不亮1 1大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系390 0 0 00 0 0 0 1 11 11 1 0 01 10 0+ucc清零清零 1d 2d 3d 4d ucccp 1q 2q 3q 4qrdr4&時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖1按其他按鈕按其他按鈕不起作用不起作用大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系40a4 a3 a2 a1o4 o3 o2 o1預(yù)先清零預(yù)先清零0 0 0 00 0 0 0清零清零指令指令0 00 01 10 0 0 00 0 0 0&11110 0 0 00 0 0 0q4q3q2q1r

24、drdrdrd1s c1 1rff4ff3ff21s c1 1r1s c1 1rff11s c1 1r大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系410 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 0寄存數(shù)碼寄存數(shù)碼取出數(shù)碼取出數(shù)碼1 1 1 1 0 0 1 11 1 1 1 0 0 1 11 1 1 1 0 0 1 1并行輸入并行輸入 并行輸出并行輸出寄存寄存指令指令取出取出指令指令a4 a3 a2 a1o4 o3 o2 o1&1111q4q3q2q1rdrdrdrd1s c1 1rff4ff3ff21s c1 1r1s 1c 1rff11s c1 1r大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大

25、學(xué)電氣工程系42 按移位方向的不同按移位方向的不同右移位寄存器右移位寄存器左移位寄存器左移位寄存器雙向移位寄存器雙向移位寄存器數(shù)碼數(shù)碼取出端取出端數(shù)碼存入端數(shù)碼存入端移位移位1 1 1 1 0 0 1 10 0 0 00 0 0 01 1 0 0 0 0 0 00 0 1 1 0 0 0 01 1 0 0 1 1 0 01 1 1 1 0 0 1 1cpq4 q3 q2 q1d41dc1 rd rd1dc1 1d c1 1d c1 rd rdd3d2d1清零清零大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系43cpd4q4 q3 q2 q1存取過程存取過程00 0 0 00 0 0 0清零清零1

26、1 11 0 0 01 0 0 0存入存入 1 位位20 00 1 0 00 1 0 0存入存入 2 位位31 11 0 1 01 0 1 0存入存入 3 位位41 11 1 0 01 1 0 0存入存入 4 位位50 00 1 1 00 1 1 0取出取出 1 位位 串行輸入串行輸入 串行輸出串行輸出大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系44q1cp1 2 3 4 5 6 7 8q2q3q4d 移位寄存器的波形圖：移位寄存器的波形圖： 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系45 按計(jì)數(shù)方式按計(jì)數(shù)方式 加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器、可逆計(jì)數(shù)器。加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器、可逆計(jì)數(shù)器。 按觸發(fā)

27、方式按觸發(fā)方式 同步計(jì)數(shù)器、異步計(jì)數(shù)器。同步計(jì)數(shù)器、異步計(jì)數(shù)器。 按進(jìn)位制按進(jìn)位制 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、二進(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。 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系46 1 1 0 0 0 0 0 0 (8) 0 0 1 1 1 1 1 1 (7)異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器q41tc1q4ff4q31tc1q3ff3q11tc1q1ff2q11tc1q1ff1cprd=1 1=1 1t大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系47q1q2q3q41 4 7 10 13 15 16 cp 十六分頻十六分頻 四分頻四分頻 八分

28、頻八分頻 二分頻二分頻 二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器波形圖：二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器波形圖： 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系48cpq4 q3 q2 q1q4 q3 q2 q1012678915160 0 0 00 0 0 00 0 0 10 0 0 10 0 1 00 0 1 0 0 1 1 00 1 1 00 1 1 10 1 1 11 0 0 01 0 0 01 0 0 11 0 0 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 01 1 1 01 1 0 11 1 0 1 1 0 0 11 0 0 11 0 0 01 0 0 00 1 1

29、10 1 1 10 1 1 00 1 1 00 0 0 10 0 0 10 0 0 00 0 0 0大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系49二、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器二、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器0 0 0 00 0 0 00 0 0 10 0 0 10 0 1 00 0 1 00 0 1 10 0 1 10 1 0 00 1 0 00 1 0 10 1 0 10 1 1 00 1 1 00 1 1 10 1 1 11 0 0 01 0 0 01 0 0 11 0 0 1cp q3 q2 q1 q0012345678910 十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)0123456789進(jìn)位進(jìn)位0 0 0 00 0 0 0十進(jìn)制計(jì)數(shù)器狀

30、態(tài)表十進(jìn)制計(jì)數(shù)器狀態(tài)表 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系50j1k11 1j2q4q1，j3k3q2q1j4q3q2q1，k4q1k2q11 1cpq41k1j c1 1k1jc1q31k 1j c1 q21k 1j c1 q1rd大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系51q0q1q2q31 2 3 4 5 6 7 8 9 10cp 十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器波形圖：十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器波形圖： 大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系52 電源端電源端 放電端放電端 gnd 低電平低電平 觸發(fā)端觸發(fā)端 高電平高電平 觸發(fā)端觸發(fā)端 電壓電壓 控制端控制端 復(fù)位端復(fù)位端 輸出端輸出端 u

31、dd d th cog tl uo rd8 7 6 5 5551 2 3 4大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系5388rsqq+uddthcotldmosuo8745321rd+ +rrr6 + udd13 udd23 u6 23udd 時(shí)時(shí)：r = 0 0 q = 0 0 q = 1 1 mos 管導(dǎo)通管導(dǎo)通 u2 13udd時(shí)時(shí)：s= 0 0q = 1 1 q = 0 0mos 管截止管截止大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系54u6u2 r s q qmos管管0 1 0 10 1 0 11 0 1 01 0 1 01 1 1 1 保持保持 導(dǎo)通導(dǎo)通 截止截止 保持保持

32、555 集成定時(shí)器狀態(tài)表集成定時(shí)器狀態(tài)表23udd23udd23udd13udd13udd13udd大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系55t oc r1 u6、u2 uo= 0 0 例例13.5.1 如圖所示是利用如圖所示是利用 集成定時(shí)器組成的溫度控制電路。集成定時(shí)器組成的溫度控制電路。 試分析該電路的工作原理。試分析該電路的工作原理。 u6 23udd13udd 、u2 切斷加熱器切斷加熱器t oc r1 u6、u2 uo= 1 1 u6 23udd13udd 、u2 接通加熱器。接通加熱器。 8 41 562 3 7 r1 r2 r3 555+udduo0.01f解解大連理工大

33、學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系56 在外來觸發(fā)信號(hào)在外來觸發(fā)信號(hào)的作用下，能夠由穩(wěn)的作用下，能夠由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)成另一暫穩(wěn)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)成另一暫穩(wěn)狀態(tài)，暫穩(wěn)狀態(tài)維持一態(tài)，暫穩(wěn)狀態(tài)維持一 定時(shí)間后，又會(huì)自動(dòng)定時(shí)間后，又會(huì)自動(dòng) 返回到穩(wěn)態(tài)。返回到穩(wěn)態(tài)。 只有一個(gè)穩(wěn)態(tài)的觸發(fā)器。只有一個(gè)穩(wěn)態(tài)的觸發(fā)器。8 41 53 uoui +uddrc 555627大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系57 無輸入信號(hào)時(shí)：無輸入信號(hào)時(shí)： ui = 1 1 設(shè)設(shè) q = 1 1q = 0 0 q = 1 1 ，mos 管導(dǎo)通管導(dǎo)通 7 端接通端接通，c 放電放電 u623udd 設(shè)設(shè) q = 0 0 q 維持維持 0

34、0 態(tài)態(tài)。 q = 0 0mos管截止管截止，7 端斷開端斷開23udd u6 電容電容 c 充電充電 uc = u6 q = 0 0 q = 1 1，mos 管導(dǎo)通管導(dǎo)通 7 端接地端接地，c 不能充電不能充電，觸發(fā)器的穩(wěn)態(tài)為觸發(fā)器的穩(wěn)態(tài)為: : uo = q = 0 08 41 53 uoui +uddrc 555627大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系58(1) t = 0 t1時(shí)，時(shí)，ui 未輸入：未輸入：uo = 0 0(2) t = t1 t2時(shí)，輸入觸發(fā)脈沖時(shí)，輸入觸發(fā)脈沖 ui ：u2 = = ui 13 udd uo= 1 1 c充電充電: uc = u6 (3)

35、t t2 時(shí)時(shí)，ui 消失消失， u2= =ui 13uddc 繼續(xù)充電繼續(xù)充電：uc = u6 ，uo= q = 1 1otuiotucotuot1t223udd23udd u6= uc =8 41 53 uoui +uddrc 555627大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系59t3(4) t t3 時(shí)時(shí), uo= q = 0 023uddu6= uc q = 1 1 ，mos 管導(dǎo)通管導(dǎo)通 c 放電放電 u6 23udd uo= q = 0 0暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)twtw = t t ln3= 1.1rc8 41 53 uoui +uddrc 555627t1t223uddotuiotu

36、cotuo大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系60時(shí)間時(shí)間uiucu6 =ucu2 =uirsucqmos狀態(tài)狀態(tài)0t1高電平高電平01 1 1 1 保持保持0 0導(dǎo)通導(dǎo)通穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)t1低電平低電平01 1 0 01 1截止截止跳變跳變t1t2低電平低電平充電充電1 1 0 01 1截止截止暫態(tài)暫態(tài)t2 t3高電平高電平充電充電0 0 1 1 保持保持1 1截止截止暫穩(wěn)暫穩(wěn)t3高電平高電平0 0 1 10 0導(dǎo)通導(dǎo)通跳變跳變t3 后后高電平高電平放電放電1 1 1 1 保持保持0 0導(dǎo)通導(dǎo)通穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)表單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)表31udd31udd31udd31udd32udd32

37、udd32udd32udd32udd31udd31udd32udd32udd大連理工大學(xué)電氣工程系大連理工大學(xué)電氣工程系61 例例13.5.2 洗相曝光定時(shí)電路。它是在集成定時(shí)器洗相曝光定時(shí)電路。它是在集成定時(shí)器 組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端接一繼電器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端接一繼電器 ka 的線圈，的線圈， 并用繼電器的動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)控制曝光用的紅燈和白燈。并用繼電器的動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)控制曝光用的紅燈和白燈。 控制信號(hào)由按鈕控制信號(hào)由按鈕 sb 發(fā)出。圖中二極管發(fā)出。圖中二極管 d1 起隔離作用，起隔離作用， d2 起防止繼電器線圈斷電時(shí)產(chǎn)生過高的電動(dòng)勢損壞集成起防止繼電器線圈斷電時(shí)產(chǎn)生過高的電動(dòng)勢損壞集成 定時(shí)器。試說明該電路的工作原理。定時(shí)器。試說明該電路的工作原理。 解解 由集成定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原由集成定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原 理可知，不按按鈕理可知，不按按鈕 sb，2 端為高電平，輸出端為高電平，輸出 uo