數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第7章學習教案

1、會計學1數(shù)字電子數(shù)字電子(dinz)技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ) 第第7章章第一頁，共121頁。表 7-1 常用(chn yn)TTL型MSI計數(shù)器 第2頁/共121頁第二頁，共121頁。常用常用(chn yn)集成計數(shù)器功能分析集成計數(shù)器功能分析 1. 異步集成計數(shù)器74LS90 74LS90是二五十進制異步計數(shù)器，其內(nèi)部邏輯電路及傳統(tǒng)邏輯符號分別如圖7-1(a)、 (b)所示。它包含兩個獨立的下降沿觸發(fā)的計數(shù)器，即模2(二進制)和模5(五進制)計數(shù)器； 異步清0端R01、R02和異步置9端S91、S92均為高電平有效，圖 7-1(c)為74LS90的簡化結(jié)構(gòu)框圖。采用(ciyng)這種結(jié)構(gòu)可以增加使用

2、的靈活性。74LS196、74LS293等異步計數(shù)器多采用(ciyng)這種結(jié)構(gòu)。 第3頁/共121頁第三頁，共121頁。圖 7-1 74LS90計數(shù)器(a) 邏輯圖； (b) 傳統(tǒng)邏輯符號(fho)； (c) 結(jié)構(gòu)框圖 S1JC11KRS1JC11KR1JC11K1 R1JC11K1 R&FFAFFBFFCQAQBQC&R01R02CP2CP1&S92S91QDQAQBQCQDCP1CP2S91S92R01R02(a)(b)74LS90M=2M=5QAQBQCQDS91S92R01R02CP1CP2(c)FFD第4頁/共121頁第四頁，共121頁。 74LS90的功能

3、表如表7-2 所示。從表中看出(kn ch)，當R01R02=1， S91S92=0時，無論時鐘如何，輸出全部清0；而當S91S92=1時，無論時鐘和清0信號R01、R02如何，輸出就置9。這說明清0、置9都是異步操作，而且置9是優(yōu)先的，所以稱R01、R02為異步清0端，S91、S92為異步置9端。 表 7-2 74LS90功能表 第5頁/共121頁第五頁，共121頁。 當滿足R01R02=0、S91S92=0時電路才能執(zhí)行計數(shù)操作，根據(jù)CP1、CP2的各種接法可以(ky)實現(xiàn)不同的計數(shù)功能。當計數(shù)脈沖從CP1輸入，CP2不加信號時，QA端輸出2分頻信號，即實現(xiàn)二進制計數(shù)。當CP1不加信號，計

4、數(shù)脈沖從CP2輸入時，QD、 QC、QB實現(xiàn)五進制計數(shù)。實現(xiàn)十進制計數(shù)有兩種接法。圖7-2(a)是8421 BCD碼接法，先模2計數(shù)，后模5計數(shù)，由QD、QC、 QB、QA 輸出8421 BCD碼，最高位QD作進位輸出。圖7-2(b)是5421 BCD碼接法，先模5計數(shù)，后模2計數(shù)，由QA、QD、 QC、QB輸出5421 BCD碼，最高位Q作進位輸出，波形對稱。 兩種接法的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表(也稱態(tài)序表)見表 7-3。 第6頁/共121頁第六頁，共121頁。表 7-3 兩種接法的態(tài)序表 第7頁/共121頁第七頁，共121頁。圖 7-2 74LS90構(gòu)成(guchng)十進制計數(shù)器的兩種接法(a) 84

5、21 BCD碼接法； (b) 5421 BCD碼接法 QAQBQCQDCP1CP274LS90CP(a)(b)QAQBQCQDCP1CP274LS90CPS91S92R01R02S91S92R01R02第8頁/共121頁第八頁，共121頁。 2. 同步集成計數(shù)器74161 74161是模24(四位二進制)同步計數(shù)器，具有計數(shù)、保持、 預(yù)置、清0功能，其邏輯電路(dinl)及傳統(tǒng)邏輯符號分別如圖7-3(a)、 (b)所示。它由四個JK觸發(fā)器和一些控制門組成，QD、 QC、QB、QA 是計數(shù)輸出，QD 為最高位。74LS161與74161內(nèi)部電路(dinl)不同，但外部引腳圖及功能表均相同。 OC

6、為進位輸出端，OC=QDQCQBQAT，僅當T=1且計數(shù)狀態(tài)為1111時，OC才變高，并產(chǎn)生進位信號。 第9頁/共121頁第九頁，共121頁。&C11KR1J&1&C11KR1J&1&C11KR1J&1&C11KR1J&1&TPD1CrC1CP計數(shù)脈沖BA1LDQAQBQCQDOC(b)QAQBQCQDPCPABCD74161TCrLDOC(a)(MSB)圖 7-3 74161計數(shù)器(a) 邏輯(lu j)圖； (b) 傳統(tǒng)邏輯(lu j)符號 第10頁/共121頁第十頁，共121頁。 CP為計數(shù)脈沖輸入端，上升沿有效。

7、Cr為異步清0端，低電平有效，只要Cr=0，立即(lj)有QDQCQBQA=0000，與CP無關(guān)。 LD為同步預(yù)置端，低電平有效，當Cr=1，LD=0，在CP上升沿來到時，才能將預(yù)置輸入端D、C、B、A的數(shù)據(jù)送至輸出端，即QDQCQBQA=DCBA。 P、T為計數(shù)器允許控制端，高電平有效，只有當Cr=LD=1， PT=1，在CP作用下計數(shù)器才能正常計數(shù)。當P、T中有一個為低時，各觸發(fā)器的J、K端均為0，從而使計數(shù)器處于保持狀態(tài)。P、T的區(qū)別是T影響進位輸出OC，而P則不影響OC。 第11頁/共121頁第十一頁，共121頁。表7-4 74161功能表 第12頁/共121頁第十二頁，共121頁。圖

8、圖 7-4 74161 時序時序(sh x)圖圖 CrLDABCDCPPTQAQBQCQD12131415012清除 置數(shù)計數(shù)保持OC第13頁/共121頁第十三頁，共121頁。3. 十進制可逆集成十進制可逆集成(j chn)計數(shù)器計數(shù)器74LS192 圖 7-5 74LS192傳統(tǒng)邏輯(lu j)符號 QDQCQBQACP+DCBA74LS192CrLDOCOBCP(MSB)第14頁/共121頁第十四頁，共121頁。表 7-5 74LS192功能表 第15頁/共121頁第十五頁，共121頁。 該器件(qjin)為雙時鐘工作方式，CP+是加計數(shù)時鐘輸入，CP-是減計數(shù)時鐘輸入，均為上升沿觸發(fā)，采

9、用8421 BCD碼計數(shù)。 Cr為異步清0端，高電平有效。 LD為異步預(yù)置控制端，低電平有效，當Cr=0、LD=0時預(yù)置輸入端D、C、B、A的數(shù)據(jù)送至輸出端，即QDQCQBQA=DCBA。 進位輸出和借位輸出是分開的。 OC為進位輸出，加法計數(shù)時，進入1001狀態(tài)后有負脈沖輸出，脈寬為一個時鐘周期。 OB為借位輸出，減法計數(shù)時，進入0000狀態(tài)后有負脈沖輸出，脈寬為一個時鐘周期。 第16頁/共121頁第十六頁，共121頁。4. 二進制可逆集成二進制可逆集成(j chn)計數(shù)器計數(shù)器74LS169 圖7-6 74LS169傳統(tǒng)邏輯(lu j)符號 表 7-6 74LS169功能表 QDQCQBQ

10、AD CBA74LS169CPLDOC(MSB)PTU/D第17頁/共121頁第十七頁，共121頁。 74LS169的特點如下： 該器件為加減控制型的可逆計數(shù)器，U/D=1時進行加法計數(shù)，U/D=0時進行減法計數(shù)。模為16，時鐘上升沿觸發(fā)。 LD為同步預(yù)置控制端，低電平有效(yuxio)。 沒有清0端， 因此清0靠預(yù)置來實現(xiàn)。 進位和借位輸出都從同一輸出端OC輸出。當加法計數(shù)進入1111后，OC端有負脈沖輸出，當減法計數(shù)進入0000后，OC端有負脈沖輸出。輸出的負脈沖與時鐘上升沿同步，寬度為一個時鐘周期。 P、T為計數(shù)允許端，低電平有效(yuxio)。只有當LD=1，P=T=0， 在CP作用下

11、計數(shù)器才能正常工作，否則保持原狀態(tài)不變。 第18頁/共121頁第十八頁，共121頁。圖 7-7 74LS169時序(sh x)工作波形圖 LD置入ABCDCP數(shù)據(jù)輸入U/DP和TQAQBQCQD1314150212210151413減法計數(shù)保持加法計數(shù)置入OC第19頁/共121頁第十九頁，共121頁。集成集成(j chn)計數(shù)器的級聯(lián)計數(shù)器的級聯(lián) 1. 異步級聯(lián) 用前一級計數(shù)器的輸出作為后一級計數(shù)器的時鐘信號。這種信號可以取自前一級的進位(或借位)輸出，也可直接取自高位觸發(fā)器的輸出。 此時若后一級計數(shù)器有計數(shù)允許(ynx)控制端，則應(yīng)使它處于允許(ynx)計數(shù)狀態(tài)。圖7-8是兩片74LS90按

12、異步級聯(lián)方式組成的 1010=100進制計數(shù)器。圖中每片74LS90接成8421 BCD碼計數(shù)器，第二級的時鐘由第一級輸出QD提供。第一級每經(jīng)過10個狀態(tài)向第二級提供一個時鐘有效沿，使第二級改變一次狀態(tài)。 第20頁/共121頁第二十頁，共121頁。圖 7-8 74LS90的級聯(lián)擴展(kuzhn) QAQBQCQDCP1CP274LS90(1)QAQBQCQDCP1CP274LS90(2)S91S92R01R02S91S92R01R02第21頁/共121頁第二十一頁，共121頁。 2. 同步級聯(lián) 同步級聯(lián)時，外加時鐘信號同時接到各片的時鐘輸入端，用前一級的進位(借位(ji wi)輸出信號作為下級

13、的工作狀態(tài)控制信號(計數(shù)允許或使能信號)。只有當進位(借位(ji wi)信號有效時， 時鐘輸入才能對后級計數(shù)器起作用。在同步級聯(lián)中，計數(shù)器的計數(shù)允許(使能)端和進位(借位(ji wi)端的連接有不同的方法，常見的有兩種： 利用T端串行級聯(lián)，各片的T端與相鄰低位片的OC相連， 級聯(lián)電路如圖7-9(a)所示。從圖中看出，因T1=1，所以 01234567245672301231012312QQQQQQQQTQQQQOTQQQQTQQQQOTCC第22頁/共121頁第二十二頁，共121頁。當片1開始(kish)計數(shù)，但未計滿時，由于T2=0, 所以片2、片3均處于保持狀態(tài)。只有當片1計滿需要進位時，

14、即T2=OC1=1時， 片2才在下一個時鐘作用下加1計數(shù)。同理，只有當?shù)臀黄魑惠敵鋈珵?，即T3=OC2=1時，片3才可能計數(shù)。 這種級聯(lián)方式工作速度較低，因為片間進位信號OC是逐級傳遞的。例如， 當Q7Q0=11111110時，T3=0，此時若CP有效，使Q0由01， 則經(jīng)片1延遲建立OC1，再經(jīng)T2到OC2的傳遞延遲，T3才由01， 待片3內(nèi)部穩(wěn)定后，才在下一個CP作用下使片3開始(kish)計數(shù)。因此，計數(shù)的最高頻率將受到片數(shù)的限制，片數(shù)越多，計數(shù)頻率越低。 第23頁/共121頁第二十三頁，共121頁。圖 7-9 74161的兩種同步(tngb)級聯(lián)方式 QAQBQCQDQ0Q1Q2Q

15、3OC1P1T174161(1)QAQBQCQDQ4Q5Q6Q7OC2P2T21QAQBQCQDQ8Q9Q10Q11OC3P3T311CCP(a)QAQBQCQDQ0Q1Q2Q3OC1P1QAQBQCQDQ4Q5Q6Q7OC2P2T2QAQBQCQDQ8Q9Q10Q11OC3P3T31CP(b)74161(2)74161(3)74161(3)74161(1)74161(2)CPCPCPCPT11CPCP&COC1OC3(c)第24頁/共121頁第二十四頁，共121頁。 利用P、T雙重控制，最低位片的OC1并行接到其它各片的P端，只有T2不與OC1相連，其它高位(o wi)片的T端均與相

16、鄰低位片OC相連。級聯(lián)電路如圖 7-9(b)所示。 從圖中看出： 45672456723012310123123211QQQQTQQQQOTQQQQTQQQQOPPTTCC第25頁/共121頁第二十五頁，共121頁。 顯然，只有P3=1,T3=1，即低片各位輸出全為1時,片3才可能計數(shù)，但OC傳遞比第一種方法快多了。例如，Q7Q0=11111110時T3已經(jīng)為1，雖然P3=0，但只要有CP作用， Q0由01，只需經(jīng)片1延遲，就可以使P3=OC1=1，片3穩(wěn)定(wndng)后，在CP作用下便可開始計數(shù)。因此這種接法速度較快，而且級數(shù)越多，優(yōu)越性越明顯。但這種接法其最高位片的進位OC3=1時并不表

17、示計數(shù)器已計到最大值，只有將最高位片OC3和片1的OC1相與，其輸出才能作為整個計數(shù)器的進位輸出，見圖 7-9(c)。 第26頁/共121頁第二十六頁，共121頁。任意任意(rny)模值計數(shù)器模值計數(shù)器 集成計數(shù)器可以加適當反饋電路后構(gòu)成任意模值計數(shù)器。 設(shè)計數(shù)器的最大計數(shù)值為N，若要得到一個模值為M(N)的計數(shù)器，則只要在N進制計數(shù)器的順序計數(shù)過程中，設(shè)法(shf)使之跳過(N-M)個狀態(tài)，只在M個狀態(tài)中循環(huán)就可以了。通常MSI計數(shù)器都有清0、置數(shù)等多個控制端，因此實現(xiàn)模M計數(shù)器的基本方法有兩種：一種是反饋清0法(或稱復位法)， 另一種是反饋置數(shù)法(或稱置數(shù)法)。 第27頁/共121頁第二十

18、七頁，共121頁。 1. 反饋清反饋清0法法 這種方法的基本思想是：計數(shù)器從全這種方法的基本思想是：計數(shù)器從全0狀態(tài)狀態(tài)S0開始計數(shù)，開始計數(shù)， 計滿計滿M個狀態(tài)后產(chǎn)生清個狀態(tài)后產(chǎn)生清0信號，使計數(shù)器恢復信號，使計數(shù)器恢復(huf)到初態(tài)到初態(tài)S0，然后再重復上述過程。具體做法又分兩種情況：，然后再重復上述過程。具體做法又分兩種情況： 異步清異步清0。計數(shù)器在。計數(shù)器在S0SM-1共共M個狀態(tài)中工作，當計數(shù)器進入個狀態(tài)中工作，當計數(shù)器進入SM狀態(tài)時，利用狀態(tài)時，利用SM狀態(tài)進行譯碼產(chǎn)生清狀態(tài)進行譯碼產(chǎn)生清0信號并反饋到異步清信號并反饋到異步清0端，使計數(shù)器立即返回端，使計數(shù)器立即返回S0狀態(tài)。

19、其示意圖如圖狀態(tài)。其示意圖如圖7-10(a)中虛線所示。由于是異步清中虛線所示。由于是異步清0，只要，只要SM狀態(tài)一出現(xiàn)便立即被置成狀態(tài)一出現(xiàn)便立即被置成S0狀態(tài)，因此狀態(tài)，因此SM狀態(tài)只在極短的瞬間出現(xiàn)，通常稱它為狀態(tài)只在極短的瞬間出現(xiàn)，通常稱它為“過渡態(tài)過渡態(tài)”。在計數(shù)器的穩(wěn)定狀態(tài)循環(huán)中不包含。在計數(shù)器的穩(wěn)定狀態(tài)循環(huán)中不包含SM狀態(tài)。狀態(tài)。 第28頁/共121頁第二十八頁，共121頁。圖 7-10 實現(xiàn)(shxin)任意模值計數(shù)器的示意圖(a) 清0法； (b) 置數(shù)法 SN1S0S1SN2SMSM1SM2S2復位(a)S0Si1SiSN1Si+MSi+M1Si+M2Si+1置數(shù)(b)第2

20、9頁/共121頁第二十九頁，共121頁。 同步清0。計數(shù)器在S0SM-1共M個狀態(tài)中工作，當計數(shù)器進入SM-1狀態(tài)時，利用(lyng)SM-1狀態(tài)譯碼產(chǎn)生清0信號并反饋到同步清0端，要等下一拍時鐘來到時，才完成清0動作，使計數(shù)器返回S0?？梢?，同步清0沒有過渡狀態(tài)，其示意圖如圖 7-10(a)中實線所示。 第30頁/共121頁第三十頁，共121頁。 2. 反饋置數(shù)法反饋置數(shù)法 置數(shù)法和清置數(shù)法和清0法不同，由于置數(shù)操作可以在任意狀態(tài)下進行，因此計數(shù)器不一定從全法不同，由于置數(shù)操作可以在任意狀態(tài)下進行，因此計數(shù)器不一定從全0狀態(tài)狀態(tài)S0開始開始(kish)計數(shù)。它可以通過預(yù)置功能使計數(shù)器從某個預(yù)

21、置狀態(tài)計數(shù)。它可以通過預(yù)置功能使計數(shù)器從某個預(yù)置狀態(tài)Si開始開始(kish)計數(shù)，計滿計數(shù)，計滿M個狀態(tài)后產(chǎn)生置數(shù)信號，使計數(shù)器又進入預(yù)置狀態(tài)個狀態(tài)后產(chǎn)生置數(shù)信號，使計數(shù)器又進入預(yù)置狀態(tài)Si，然后再重復上述過程，其示意圖如圖，然后再重復上述過程，其示意圖如圖7-10(b)所示。這種方法適用于有預(yù)置功能的計數(shù)器。對于同步預(yù)置的計數(shù)器，使置數(shù)所示。這種方法適用于有預(yù)置功能的計數(shù)器。對于同步預(yù)置的計數(shù)器，使置數(shù)(LD)有效的信號應(yīng)從有效的信號應(yīng)從Si+M-1狀態(tài)譯出，等下一個狀態(tài)譯出，等下一個CP到來時，才將預(yù)置數(shù)置入計數(shù)器，計數(shù)器在到來時，才將預(yù)置數(shù)置入計數(shù)器，計數(shù)器在Si、Si+1、 Si+M-

22、1共共M個狀態(tài)中循環(huán)，個狀態(tài)中循環(huán)， 如圖如圖7-10(b)中實線所示；對于異步預(yù)置的計數(shù)器，使置數(shù)中實線所示；對于異步預(yù)置的計數(shù)器，使置數(shù)(LD)有效的信號應(yīng)從有效的信號應(yīng)從Si+M狀態(tài)譯出，當狀態(tài)譯出，當Si+M狀態(tài)一出現(xiàn)，即置數(shù)信號一有效，立即就將預(yù)置數(shù)置入計數(shù)器，它不受狀態(tài)一出現(xiàn)，即置數(shù)信號一有效，立即就將預(yù)置數(shù)置入計數(shù)器，它不受CP控制，所以控制，所以Si+M狀態(tài)只在極短的瞬間出現(xiàn)，穩(wěn)定狀態(tài)循環(huán)中不包含狀態(tài)只在極短的瞬間出現(xiàn)，穩(wěn)定狀態(tài)循環(huán)中不包含S i+M，如圖，如圖7-10(b)中虛線所示。中虛線所示。 第31頁/共121頁第三十一頁，共121頁。 綜上所述，采用反饋清0法或反饋置

23、數(shù)法設(shè)計(shj)任意模值計數(shù)器都需要經(jīng)過以下三個步驟： 選擇模M計數(shù)器的計數(shù)范圍，確定初態(tài)和末態(tài)； 確定產(chǎn)生清0或置數(shù)信號的譯碼狀態(tài)，然后根據(jù)譯碼狀態(tài)設(shè)計(shj)譯碼反饋電路； 畫出模M計數(shù)器的邏輯電路。 第32頁/共121頁第三十二頁，共121頁。 【例【例 7-1】 用用74LS90實現(xiàn)模實現(xiàn)模7計數(shù)器。計數(shù)器。 解：因為解：因為74LS90有異步清有異步清0和異步置和異步置9功能，并有功能，并有8421BCD碼和碼和5421BCD碼兩種接法，因此可以用四種碼兩種接法，因此可以用四種(s zhn)方案設(shè)計。方案設(shè)計。 異步清異步清0法。法。 計數(shù)范圍是計數(shù)范圍是 06， 計到計到7時異

24、步清時異步清0。 8421 BCD碼接法的態(tài)序表如表碼接法的態(tài)序表如表7-7 所示。計數(shù)器輸出所示。計數(shù)器輸出QD、QC、QB、QA 的有效狀態(tài)為的有效狀態(tài)為00000110，計到，計到0111時異步清時異步清0，譯碼狀態(tài)為，譯碼狀態(tài)為0111，利用部分譯碼設(shè)計譯碼門，故，利用部分譯碼設(shè)計譯碼門，故R01R02=QCQBQA，即當，即當QC、QB、QA全為高時全為高時R01R02=1，使計數(shù)器復位到全，使計數(shù)器復位到全0狀態(tài)。狀態(tài)。 第33頁/共121頁第三十三頁，共121頁。 5421 BCD碼接法的態(tài)序表如表碼接法的態(tài)序表如表 7-8 所示。計數(shù)器輸出所示。計數(shù)器輸出QA、QD、QC、QB

25、 的有效狀態(tài)為的有效狀態(tài)為 00001001，計到，計到 1010 時異步清時異步清0，譯碼門邏輯方程為，譯碼門邏輯方程為R01R02=QCQA。兩種接法的波形圖和邏輯電路分別。兩種接法的波形圖和邏輯電路分別(fnbi)如圖如圖7-11(a)、 (b)所示。從波形圖中可看出，在過渡態(tài)所示。從波形圖中可看出，在過渡態(tài) 0111 和和 1010 中，輸出端都有中，輸出端都有“毛刺毛刺”，這是異步清，這是異步清0產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。 第34頁/共121頁第三十四頁，共121頁。表表 7-7 清清0法法8421BCD碼態(tài)序表碼態(tài)序表 第35頁/共121頁第三十五頁，共121頁。表表 7-8 清清0法法54

26、21BCD碼態(tài)序表碼態(tài)序表 第36頁/共121頁第三十六頁，共121頁。圖圖 7-11 例例 7-1 清清0法邏輯圖和時序法邏輯圖和時序(sh x)圖圖(a) 8421 BCD碼接法；碼接法； (b) 5421 BCD碼接法碼接法 QAQBQCQDCP1CP2S91S92R01R0274LS90&CPCP123456789QAQBQCQDR01R02(a)(b)QAQBQCQDCP1CP2S91S92R01R0274LS90&CPCP123456789QBQCQDQAR01R02第37頁/共121頁第三十七頁，共121頁。 反饋置 9 法。 以9為起始狀態(tài)，按9、0、1、2、3

27、、4、5 順序計數(shù)，計到 6 時異步置 9。 8421 BCD碼接法。態(tài)序表如表7-9所示，譯碼邏輯方程(fngchng)為S91S92=QCQB，其邏輯電路如圖 7-12(a)所示。 5421 BCD碼接法。態(tài)序表如表7-10所示，譯碼邏輯方程(fngchng)為S91S92=QAQB，其邏輯電路如圖 7-12(b)所示。 第38頁/共121頁第三十八頁，共121頁。表表7-9 置置9法法8421BCD碼態(tài)序表碼態(tài)序表 第39頁/共121頁第三十九頁，共121頁。表表 7-10 置置9法法5421 BCD碼態(tài)序表碼態(tài)序表第40頁/共121頁第四十頁，共121頁。圖 7-12 例 7-1 置9

28、法邏輯圖(a) 8421 BCD碼接法； (b) 5421 BCD碼接法 QAQBQCQDCP1CP2S91S92R01R0274LS90CP(a)(b)QAQBQCQDCP1CP2S91S92R01R0274LS90CP第41頁/共121頁第四十一頁，共121頁。 【例7-2】用74161實現(xiàn)模7計數(shù)器。 解： 74161有異步清0和同步置數(shù)功能，因此可以采用異步清 0 法和同步置數(shù)法實現(xiàn)任意模值計數(shù)器。 采用異步清 0 法和74LS90相似，不同的是74161的異步清0 端Cr是低電平有效，因此譯碼門應(yīng)采用與非門。模 7 計數(shù)器態(tài)序表見表 7-11(a)，邏輯圖見圖 7-13(a)。 置數(shù)

29、法是通過控制同步置數(shù)端LD和預(yù)置輸入端DCBA來實現(xiàn)模M計數(shù)器。由于置數(shù)狀態(tài)可在N個狀態(tài)中任選(rn xun)，因此實現(xiàn)的方案很多，常用方法有三種： 第42頁/共121頁第四十二頁，共121頁。 同步置0法(前M個狀態(tài)計數(shù))。 選用S0SM-1共M個狀態(tài)計數(shù)，計到SM-1時使LD=0，等下一個CP來到時置0，即返回S0狀態(tài)。這種方法和同步清0 似，但必須(bx)設(shè)置預(yù)置輸入DCBA=0000。本例中M=7，故選用 00000110 共七個狀態(tài)，計到 0110 時同步置 0 ，LD=QCQB，其態(tài)序表見表7-11(b)，邏輯圖見圖7-13(b)。 第43頁/共121頁第四十三頁，共121頁。 O

30、C置數(shù)法(后M個狀態(tài)計數(shù))。 選用SiSN-1共M個狀態(tài)，當計到SN-1狀態(tài)并產(chǎn)生進位信號時，利用進位信號置數(shù)，使計數(shù)器返回初態(tài)Si。同步置數(shù)時預(yù)置(y zh)輸入數(shù)的設(shè)置為N-M。本例要求M=7，預(yù)置(y zh)數(shù)為16-M=9, 即DCBA=1001，故選用10011111共七個狀態(tài)，計到 1111 時利用OC同步置數(shù)，所以LD=OC，其態(tài)序表見表7-11(c)，邏輯圖見圖 7-13(c)。 第44頁/共121頁第四十四頁，共121頁。 中間任意M個狀態(tài)計數(shù)。 隨意選用(xunyng)SiSi+M-1共M個狀態(tài)，計到Si+M-1時譯碼使LD=0，等下一個CP來到時返回Si狀態(tài)。本例選用(x

31、unyng) 00101000 共七個狀態(tài)，計到 1000 時同步置數(shù)，故LD=QD，DCBA=0010，態(tài)序表見表 7-11(d)，邏輯圖見圖 7-13(d) 。 第45頁/共121頁第四十五頁，共121頁。圖 7-13 例 7-2 模 7 計數(shù)器的四種(s zhn)實現(xiàn)方法 QAQBQCQDPCr74161A B C D&T1LD(a)QAQBQCQDPCr74161A BC D&T1LD(b)QAQBQCQDPCr74161A BC DT1LD(c)OC110011QAQBQCQDPCr74161A B C DT1LD(d)OC101001OCOC1CPCPCPCPCPC

32、PCPCP第46頁/共121頁第四十六頁，共121頁。表表 7-11 例例 7-2 態(tài)序表態(tài)序表 第47頁/共121頁第四十七頁，共121頁。 如果要求實現(xiàn)的模值M超過單片計數(shù)器的計數(shù)范圍時， 必須將多片計數(shù)器級聯(lián)，才能實現(xiàn)模M計數(shù)器。常用的方法有兩種： 將模M分解為M=M1M2Mn，用n片計數(shù)器分別組成(z chn)模值為M1、M2、 、Mn的計數(shù)器，然后再將它們異步級聯(lián)組成(z chn)模M計數(shù)器。 先將n片計數(shù)器級聯(lián)組成(z chn)最大計數(shù)值NM的計數(shù)器，然后采用整體清 0 或整體置數(shù)的方法實現(xiàn)模M計數(shù)器。 第48頁/共121頁第四十八頁，共121頁。 【例【例7-3】試用】試用74L

33、S90實現(xiàn)模實現(xiàn)模 54 計數(shù)器。計數(shù)器。 解：因一片解：因一片74LS90的最大計數(shù)值為的最大計數(shù)值為10，故實現(xiàn)模，故實現(xiàn)模54計數(shù)器需要用兩片計數(shù)器需要用兩片74LS90。 大模分解法。大模分解法。 可將可將M分解為分解為 54=69，用兩片，用兩片74LS90分別分別(fnbi)組成組成8421BCD碼模碼模 6、模、模 9 計數(shù)器，然后級聯(lián)組成計數(shù)器，然后級聯(lián)組成 M=54 計數(shù)器，其邏輯圖如圖計數(shù)器，其邏輯圖如圖 7-14(a)所示。圖中，模所示。圖中，模 6 計數(shù)器的進位信號應(yīng)從計數(shù)器的進位信號應(yīng)從QC輸出。輸出。 第49頁/共121頁第四十九頁，共121頁。 整體清 0 法。

34、先將兩片74LS90用8421BCD碼接法構(gòu)成模100計數(shù)器，然后加譯碼反饋(fnku)電路構(gòu)成模54計數(shù)器。過渡態(tài) ，所以譯碼邏輯方程為 。 模 54 計數(shù)器的邏輯圖如圖 7-14(b)所示。 01010100ABCDBCDQQQQQQQCACQQQRRRR02010201圖圖 7-14 例例 7-3 用用 74LS90 實現(xiàn)實現(xiàn)(shxin)模模 54 計數(shù)器邏輯圖計數(shù)器邏輯圖(a) 大模分解法大模分解法; (b) 整體清整體清 0 法法 QAQBQCQD74LS90S91CPCP1CP2S92R01R02QAQBQCQD74LS90S91CP1CP2S92R01R02(a)QAQBQCQ

35、D74LS90S91CPCP1CP2S92R01R02QAQBQCQD74LS90S91CP1CP2S92R01R02&(b)第50頁/共121頁第五十頁，共121頁。 【例7-4】 試用 74161 實現(xiàn)模 60 計數(shù)器。 解： 因一片 74161 最大計數(shù)值為 16，故實現(xiàn)模 60 計數(shù)器必須用兩片 74161。 大模分解(fnji)法。 可將M分解(fnji)為 60=610，用兩片 74161 分別組成模 6、 模 10 計數(shù)器，然后級聯(lián)組成模 60 計數(shù)器，邏輯電路如圖 7-15(a)所示。 第51頁/共121頁第五十一頁，共121頁。(a)QAQBQCQDOCABCDPTC

36、rCP1LD74161011011QAQBQCQDOCPT1741611QAQBQCQDOCABCDPTCr1LD741611QAQBQCQDOCABCDPTCrLD741611&(b)QAQBQCQDOCABCDPTCr1LD741611QAQBQCQDOCABCDPTCrLD741611001000111(c)CPCPCPCPABCDCrLD01101CPCPCPCP圖 7-15 例 7-4 模 60 計數(shù)器邏輯圖(a) 大模分解(fnji)法； (b) 整體置 0 法； (c) OC整體置數(shù)法 第52頁/共121頁第五十二頁，共121頁。 整體置數(shù)法。 先將兩片74161 同步級

37、聯(lián)組成 N=162=256 的計數(shù)器，然后(rnhu)用整體置數(shù)法構(gòu)成模60計數(shù)器。圖7-15(b)為整體置0邏輯圖， 計數(shù)范圍為 059，當計到 59(00111011)時同步置0。圖7-15(c)為OC整體置數(shù)法邏輯圖，計數(shù)范圍為 196255，計到 255(OC=1)時使兩片LD均為 0，下一個CP來到時置數(shù)，預(yù)置輸入=256-M=196, 故DCBADCBA=(196)10=(11000100)2。 第53頁/共121頁第五十三頁，共121頁。 通常(tngchng)，凡是具有預(yù)置功能的加(減)計數(shù)器都可以實現(xiàn)可編程分頻器，只要用進位(或借位)輸出去控制置數(shù)端，使加計數(shù)計到SN-1狀態(tài)

38、，或減計數(shù)計到S0狀態(tài)時置數(shù)控制端有效，使計數(shù)器又進入Si預(yù)置狀態(tài)。這樣計數(shù)器總是在SiSN-1(或S0)共M個狀態(tài)中循環(huán)，從而構(gòu)成模M計數(shù)器。表7-12列出了在不同工作條件下預(yù)置輸入數(shù)的設(shè)置方式。表中N為最大計數(shù)值，M為要求實現(xiàn)的模值。對于同步置數(shù)加法計數(shù)器，預(yù)置值=N-M=M補，M=N-預(yù)=預(yù)補，即如果已知M，只要求出M補(M的各位求反，末位加 1)，即可求得預(yù)置值；同理，若已知預(yù)置值，只要求出預(yù)補即可求得模M的值。可見用這種方法設(shè)計可編程分頻器是很簡便的。 第54頁/共121頁第五十四頁，共121頁。表 7-12 可編程計數(shù)器預(yù)置(y zh)輸入數(shù)的設(shè)置 第55頁/共121頁第五十五頁，

39、共121頁。 【 例 7-5 】圖 7-16 為可編程分頻器，試分別求出M=100 和M=200 時的預(yù)置值；若I7I0=01101000，試求M值。 解：該電路(dinl)為同步置數(shù)加法計數(shù)器，最大計數(shù)值N=256。 根據(jù)預(yù)置值=N-M=M補，可求得： 當M=(100)10=(01100100)2時，預(yù)置值DCBADCBA=M補=10011100；當M=(200)10=(11001000)2 時，預(yù)置值DCBADCBA=M補=00111000。 當I7I0=01101000 時，由于M=預(yù)補，因此M=01101000補=(10011000) 2=152。 第56頁/共121頁第五十六頁，共1

40、21頁。圖 7-16 例 7-5 可編程分頻器 QAQBQCQDOCABCDPT1LD74161QAQBQCQDOCTPLD74161CPI0I1I2I31I4I5I6I7CPABCDCP第57頁/共121頁第五十七頁，共121頁。 【 例例 7-6 】 分別用分別用74LS192 和和 74LS169 實現(xiàn)模實現(xiàn)模 6加法計數(shù)器和模加法計數(shù)器和模 6 減法減法(jinf)計數(shù)器。計數(shù)器。 解：解： 用用74LS192實現(xiàn)模實現(xiàn)模6加、減計數(shù)器。由于加、減計數(shù)器。由于74LS192為異步預(yù)置，最大計數(shù)值為異步預(yù)置，最大計數(shù)值N=10，因此，加計數(shù)時預(yù)置值，因此，加計數(shù)時預(yù)置值=N-M-1=10

41、-6-1=3，減計數(shù)時，預(yù)置值，減計數(shù)時，預(yù)置值=M=6。其態(tài)序表分別如表。其態(tài)序表分別如表 7-13(a)、 (b)所示，所示， 邏輯圖如圖邏輯圖如圖 7-17(a)、 (b)所示。所示。 用用74LS169實現(xiàn)模實現(xiàn)模 6 加、減計數(shù)器。由于加、減計數(shù)器。由于74LS169為同步置數(shù)，最大計數(shù)值為同步置數(shù)，最大計數(shù)值N=16，因此，加計數(shù)時預(yù)置值，因此，加計數(shù)時預(yù)置值=N-M=16-6=10=(1010) 2, 減計數(shù)時預(yù)置值減計數(shù)時預(yù)置值M-1=6-1=5=(0101)2。其態(tài)序表分別如表。其態(tài)序表分別如表 7-13(c)、 (d)所示，邏輯圖如圖所示，邏輯圖如圖7-17(c)、(d)所

42、示。所示。 第58頁/共121頁第五十八頁，共121頁。表 7-13 例 7-6 態(tài)序表 第59頁/共121頁第五十九頁，共121頁。圖圖 7-17 例例 7-6 模模 6 計數(shù)器計數(shù)器(a)、 (c) 模模6加法加法(jif)計數(shù)器；計數(shù)器； (b)、 (d) 模模6減法計數(shù)器減法計數(shù)器 QDCPCP+CrQCQBQAOCOBABCDLDCP1(a)QDCPCP+CrQCQBQAOCOBABCDLDCP1(b)QDCPQCQBQAU/DOCABCDLDCP(c)10101QDCPQCQBQAU/DOCABCDLDCP(d)100174LS16974LS19274LS19274LS16911P

43、TPT第60頁/共121頁第六十頁，共121頁。7.2 集成集成(j chn)寄存器和移位寄存器寄存器和移位寄存器 常用常用(chn yn)集成寄存器集成寄存器 一類是由多個(邊沿觸發(fā)(chf)D觸發(fā)(chf)器組成的觸發(fā)(chf)型集成寄存器， 如74LS171(4D)、74LS175(4D)、74LS174(6D)、 74LS273(8D)等。圖 7-18(a)是74LS171的邏輯符號，其功能表如表 7-14 所示。其中Cr為異步清 0 端，當Cr=1時，在CP上升沿作用下，輸出Q接收輸入代碼，若CP無效時輸出保持不變。 第61頁/共121頁第六十一頁，共121頁。 另一類是由帶使能端(

44、電位控制式)D觸發(fā)器構(gòu)成的鎖存型集成寄存器，如74LS375(4D)、74LS363(8D)、 74LS373(8D)等。圖 7-18(b)是八D鎖存器 74LS373的邏輯符號(fho)，其功能表見表 7-15。當EN1EN0=10 時，輸出Q隨輸入D變化，接收輸入代碼；當EN1EN0=00 時鎖存代碼；當EN0=1時，輸出端的三態(tài)門處于禁止狀態(tài)，因此輸出為高阻。 第62頁/共121頁第六十二頁，共121頁。表 7-14 74LS171 功能表 第63頁/共121頁第六十三頁，共121頁。表 7-15 74LS373 功能表 第64頁/共121頁第六十四頁，共121頁。圖 7-18 集成寄存

45、器(a) 74LS171 的邏輯(lu j)符號； (b)74LS373的邏輯(lu j)符號 1Q 1Q 2Q 2Q 3Q 3Q 4Q 4Q(a)CP1D2D3D4DCr1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q(b)EN01D 2D 3D 4DEN174LS17174LS3735D 6D 7D 8D第65頁/共121頁第六十五頁，共121頁。常用常用(chn yn)集成移位寄存器集成移位寄存器 1. 四位雙向移位寄存器四位雙向移位寄存器74LS194 74LS194是四位通用移存器，具有左移、右移、并行置數(shù)、保持是四位通用移存器，具有左移、右移、并行置數(shù)、保持(boch)、清除等多種功

46、能，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與邏輯符號分別如圖、清除等多種功能，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與邏輯符號分別如圖 7-19(a)、(b)所示，功能表如表所示，功能表如表7-16 所示。所示。74LS194各引出端功能如下：各引出端功能如下： D0D3: 并行數(shù)碼輸入端。并行數(shù)碼輸入端。 Cr: 異步清異步清 0 端，低電平有效。端，低電平有效。 SR、SL：右移、左移串行數(shù)碼輸入端。：右移、左移串行數(shù)碼輸入端。 S1、 S0： 工作方式控制端。工作方式控制端。 第66頁/共121頁第六十六頁，共121頁。圖 7-19 74LS194四位雙向移位寄存器(a) 邏輯圖； (b) 邏輯符號(fho)； (c) 時序圖 RD1RC11

47、S1&RD1RC11S1&RD1RC11S1&RD1RC11S1&1111S0S1SRD0D1D2D3SL1CrCPQ3Q2Q1Q0(a)CPS0S1CrSRSLD0HLD1D2D3Q0Q1Q2Q3清送除數(shù)右移左移禁止清除(c)S1S0SLD3D2D1D0Cr74LS194CPSR(b)1CPQ0Q1Q2Q3第67頁/共121頁第六十七頁，共121頁。表 7-16 74LS194 功能表 從其功能表和圖7-19(c)時序圖可以看出，只要Cr=0，移存器無條件清 0。只有當Cr=1，CP上升沿到達時，電路才可能(knng)按S1S0設(shè)置的方式執(zhí)行移位或置數(shù)操作：S

48、1S0=11為并行置數(shù)，S1S0=01為右移，S1S0=10為左移，時鐘無效或雖然時鐘有效，但S1S0=00 則電路保持原態(tài)。 第68頁/共121頁第六十八頁，共121頁。2. 集成集成(j chn)移位寄存器的應(yīng)用移位寄存器的應(yīng)用 1) 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串并轉(zhuǎn)換 在數(shù)字系統(tǒng)中，信息的傳播通常是串行的，而處理和加工往往是并行的，因此經(jīng)常要進行輸入(shr)、輸出的串、并轉(zhuǎn)換。 圖圖 7-20 七位串入七位串入并出轉(zhuǎn)換并出轉(zhuǎn)換(zhunhun)電路電路 Q0Q1Q2Q3S1S0CrD0D1D2D3SRQ0Q1Q2Q3S1S0CrD0D1D2D3SRQ4Q3Q2Q111Q5Q6Q7Q8轉(zhuǎn)換完成信號1串行

49、輸入D6D0清0CP74LS19474LS1947-201并行輸出CPCP第69頁/共121頁第六十九頁，共121頁。表 7-17 七位串入并出狀態(tài)表 第70頁/共121頁第七十頁，共121頁。圖 7-21 七位并入(bn r)串出轉(zhuǎn)換電路 Q0Q1Q2Q3S1S0D0D1D2D3SRQ0Q1Q2Q3S1S0D0D1D2D3SRQ01&Q4Q5Q6Q71CP74LS19474LS194d3d2d1d01d4d5d6d7&Q1Q2Q3串行輸出轉(zhuǎn)換完成信號STCPCPG2G1第71頁/共121頁第七十一頁，共121頁。表 7-18 七位并入(bn r)串出狀態(tài)表 第72頁/共121

50、頁第七十二頁，共121頁。2) 構(gòu)成(guchng)移位型計數(shù)器 圖 7-22 移位型計數(shù)器一般(ybn)框圖 移位型計數(shù)器的狀態(tài)變化順序必須符合(fh)移位的規(guī)律，即 ),.,2(,11111niQQDQinin組合控制邏輯Q1Q2Qnn位移位寄存器FCP第73頁/共121頁第七十三頁，共121頁。 環(huán)型計數(shù)器。 圖 7-23 四位環(huán)型計數(shù)器(a) 邏輯電路(lu j din l)； (b) 完全狀態(tài)圖 0100000100101000101001011111000011000011011010011110101101111101(a)(b)S1S0SLD3D2D1D0Cr74LS194CP

51、SRCPQ0Q1Q2Q30112第74頁/共121頁第七十四頁，共121頁。 n位環(huán)型計數(shù)器由n位移存器組成，其反饋邏輯方程為D1=Qn。圖 7-23(a)是由74LS194構(gòu)成的四位環(huán)型計數(shù)器， 其輸入方程為SR=Q3，根據(jù)移位規(guī)律(gul)作出完全狀態(tài)圖如圖 7-23(b)所示。若電路的起始狀態(tài)為Q0Q1Q2Q3=1000，則電路中循環(huán)移位一個 1，環(huán)為有效循環(huán)。若起始狀態(tài)為Q0Q1Q2Q3=1110，則電路中循環(huán)移位一個0，環(huán)為有效循環(huán)?？梢?，四位環(huán)型計數(shù)器實際上是一個模 4 計數(shù)器。環(huán)型計數(shù)器結(jié)構(gòu)很簡單，其特點是每個時鐘周期只有一個輸出端為 1(或 0)，因此可以直接用環(huán)型計數(shù)器的輸出

52、作為狀態(tài)輸出信號或節(jié)拍信號，不需要再加譯碼電路。但它的狀態(tài)利用率低，n個觸發(fā)器或n位移存器只能構(gòu)成M=n的計數(shù)器，有(2n-n)個無效狀態(tài)。 第75頁/共121頁第七十五頁，共121頁。 為了使環(huán)型計數(shù)器具有自啟動特性，設(shè)計時要進行修正。 圖 7-24(a)是修正后的四位環(huán)型計數(shù)器，它利用74LS194 的預(yù)置功能(gngnng)，并進行全0序列檢測, 有效地消除了無效循環(huán)，其狀態(tài)圖如圖7-24(b)所示。 第76頁/共121頁第七十六頁，共121頁。11000001001000001111101111110010110100011011011000000100110111101(a)(b)主

53、S1S0SLD3D2D1D0Cr74LS194CPSRCPQ0Q1Q2Q310001圖 7-24 有自啟動特性的環(huán)型計數(shù)器(a) 邏輯電路(lu j din l)； (b) 完全狀態(tài)圖 第77頁/共121頁第七十七頁，共121頁。 扭環(huán)計數(shù)器(也稱循環(huán)碼或約翰遜計數(shù)器)。 n位扭環(huán)計數(shù)器由n位移存器組成，其反饋(fnku)邏輯方程為 nQD 1 n位移存器可以構(gòu)成M=2n計數(shù)器，無效狀態(tài)為(2n-2n)個。扭環(huán)計數(shù)器的狀態(tài)按循環(huán)碼的規(guī)律變化，即相鄰狀態(tài)之間僅有一位代碼不同，因而(yn r)不會產(chǎn)生競爭、冒險現(xiàn)象，且譯碼電路也比較簡單。 圖7-25是由74LS194構(gòu)成的四位扭環(huán)計數(shù)器和它的狀態(tài)

54、圖。它有一個無效循環(huán)，不能自啟動。 第78頁/共121頁第七十八頁，共121頁。圖 7-25 扭環(huán)計數(shù)器 (a) 邏輯電路(lu j din l)； (b) 完全狀態(tài)圖 0000100011001110000100110111111101001010110101101001001001011011主(a)(b)S1S0SLD3D2D1D0Cr74LS194CPSRCPQ0Q1Q2Q3011第79頁/共121頁第七十九頁，共121頁。圖 7-26 有自啟特性(txng)的扭環(huán)計數(shù)器 Q0Q1Q2Q3S1S0SR74LS194D1D0D2D311110&1CP第80頁/共121頁第八十頁，

55、共121頁。 扭環(huán)計數(shù)器輸出波形的頻率比時鐘頻率降低(jingd)了2n倍，所以它可以用作偶數(shù)分頻器。如果將反饋輸入方程改為 ， 則可以構(gòu)成奇數(shù)分頻器，其模值為 M=2n-1。圖7-27是用 74LS194 構(gòu)成的 7 分頻電路，其態(tài)序表如表7-19 所示，其狀態(tài)變化與扭環(huán)計數(shù)器相似，但跳過了全 0 狀態(tài)。 11nnQQD第81頁/共121頁第八十一頁，共121頁。表 7-19 M=7 分頻器狀態(tài)表 第82頁/共121頁第八十二頁，共121頁。 圖 7-27 用74LS194 構(gòu)成的 7 分頻(fn pn)電路 S1S0SLD3D2D1D0Cr74LS194CPSRCPQ0Q1Q2Q301&a

56、mp;第83頁/共121頁第八十三頁，共121頁。7.3 序列序列(xli)信號發(fā)生器信號發(fā)生器 序列信號發(fā)生器是能夠循環(huán)產(chǎn)生(chnshng)一組或多組序列信號的時序電路，它可以用移位寄存器或計數(shù)器構(gòu)成。序列信號的種類很多，按照序列循環(huán)長度M和觸發(fā)器數(shù)目n的關(guān)系一般可分為三種： 最大循環(huán)長度序列碼， M=2n。 最長線性序列碼(m序列碼)，M=2n-1。 任意循環(huán)長度序列碼，M2n。 第84頁/共121頁第八十四頁，共121頁。序列序列(xli)信號發(fā)生器的設(shè)計信號發(fā)生器的設(shè)計 圖 7-28 反饋(fnku)移位型序列信號發(fā)生器框圖 1. 反饋移位型序列反饋移位型序列(xli)信號發(fā)生器信號

57、發(fā)生器 組合反饋網(wǎng)絡(luò)Q1Q2QnSR(SL) n位移位寄存器ZCP第85頁/共121頁第八十五頁，共121頁。 反饋移位型序列碼發(fā)生器的結(jié)構(gòu)框圖如圖7-28所示，它由移位寄存器和組合反饋網(wǎng)絡(luò)組成，從移存器的某一輸出端可以得到周期性的序列碼。其設(shè)計按以下步驟進行： 根據(jù)給定序列信號的循環(huán)長度M，確定移存器位數(shù)n， 2n-1M2n。 確定移位寄存器的M個獨立狀態(tài)。 將給定的序列碼按照移位規(guī)律每n位一組，劃分為M個狀態(tài)。若M個狀態(tài)中出現(xiàn)重復現(xiàn)象，則應(yīng)增加移存器位數(shù)。用n+1位再重復上述(shngsh)過程，直到劃分為M個獨立狀態(tài)為止。 第86頁/共121頁第八十六頁，共121頁。 根據(jù)M個不同(b

58、tn)狀態(tài)列出移存器的態(tài)序表和反饋函數(shù)表，求出反饋函數(shù)F的表達式。 檢查自啟動性能。 畫邏輯圖。 第87頁/共121頁第八十七頁，共121頁。 【例【例 7-7 】 設(shè)計一個產(chǎn)生設(shè)計一個產(chǎn)生 100111 序列的反饋移位型序列信號發(fā)生器。序列的反饋移位型序列信號發(fā)生器。 解：解： 確定移存器位數(shù)確定移存器位數(shù)n。 因因M=6， 故故n3。 確定移存器的六個獨立狀態(tài)。確定移存器的六個獨立狀態(tài)。 將序列碼將序列碼 100111 按照移位規(guī)律每三位一組，劃分按照移位規(guī)律每三位一組，劃分(hu fn)六個狀態(tài)為六個狀態(tài)為 100、001、011、111、111、110。其中狀態(tài)。其中狀態(tài) 111 重復

59、出現(xiàn)，故取重復出現(xiàn)，故取n=4， 并重新劃分并重新劃分(hu fn)六個獨立狀態(tài)為六個獨立狀態(tài)為 1001、 0011、0111、1111、1110、1100。因此確定。因此確定n=4，用一片，用一片 74LS194即可。即可。 第88頁/共121頁第八十八頁，共121頁。 列態(tài)序表和反饋激勵函數(shù)表，求反饋函數(shù)F的表達式。 首先列出態(tài)序表，然后根據(jù)每一狀態(tài)所需要的移位輸入即反饋輸入信號，列出反饋激勵函數(shù)表如表 7-20 所示。從表中可見，移存器只需進行左移操作，因此反饋函數(shù)F=SL。 表7-20 也表明了組合反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出(shch)和輸入之間的函數(shù)關(guān)系， 因此可填出F的K圖如圖 7-29(a

60、)所示，并求得 2020)(QQQQSFL第89頁/共121頁第八十九頁，共121頁。圖 7-29 例 7-7F的K圖和移存器狀態(tài)圖 1111000001111000011110Q0Q1Q2Q310100100100100110010010111001110主(a)(b)01111111000000011000101101101101F(SL)第90頁/共121頁第九十頁，共121頁。表 7-20 例 7-7 反饋(fnku)函數(shù)表 Q0 Q1 Q2 Q3 F(SL)1 0 0 10 0 1 10 1 1 11 1 1 11 1 1 01 1 0 0111001第91頁/共121頁第九十一頁，共121頁。 檢查(jinch)自啟動性能。 圖 7-30 修正(xizhng)后的F的K圖和移存器狀態(tài)圖 1111000001111000011110Q0Q1Q2Q3101001001001001101101