觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路

1、第21章 觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路21.1 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器21.2 寄存器21.3 計(jì)數(shù)器21.6 應(yīng)用舉例 21.4 時(shí)序邏輯電路的分析(略) 21.5 由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和無(wú)穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器 電路的輸出狀態(tài)不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)，而且與電路原來(lái)的狀態(tài)有關(guān)，當(dāng)輸入信號(hào)消失后，電路狀態(tài)仍維持不變。這種具有存儲(chǔ)記憶功能的電路稱為時(shí)序邏輯電路。時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)： 下面介紹雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本邏輯單元。21.1 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器： 是一種具有記憶功能的邏輯單元電路，它能儲(chǔ)存一位二進(jìn)制碼。特點(diǎn)： (1) 有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)0 態(tài)和 1 態(tài)； (2) 能根據(jù)輸入信號(hào)將觸發(fā)

2、器置成 0 態(tài) 或 1 態(tài)； (3) 輸入信號(hào)消失后，被置成的 0 態(tài)或 1 態(tài)能保存下來(lái)，即具有記憶功能。21.1.1 RS 觸發(fā)器兩互補(bǔ)輸出端1. 基本 RS 觸發(fā)器兩輸入端反饋線 觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系 1001設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 1 態(tài)。翻轉(zhuǎn)為 0 態(tài)(1) SD=1，RD = 010101設(shè)原態(tài)為 0 態(tài)1001110觸發(fā)器保持 0 態(tài)不變復(fù)位001設(shè)原態(tài)為 0 態(tài)011100翻轉(zhuǎn)為 1 態(tài)(2) SD=0，RD = 1設(shè)原態(tài)為 1 態(tài)0110001觸發(fā)器保持 1 態(tài)不變置位111設(shè)原態(tài)為 0 態(tài)010011保持為 0 態(tài)(3) SD=1，RD = 1設(shè)原態(tài)為 1 態(tài)1110001觸

3、發(fā)器保持 1 態(tài)不變1110011111110若G1先翻轉(zhuǎn)，則觸發(fā)器為 0 態(tài) 1 態(tài) (4) SD=0，RD = 010若先翻轉(zhuǎn)基本 RS 觸發(fā)器狀態(tài)表邏輯符號(hào)RD(Reset Direct)直接置 0 端(復(fù)位端)SD(Set Direct)直接置 1 端(置位端)SR低電平有效2. 可控 RS 觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器導(dǎo)引電路時(shí)鐘脈沖當(dāng)CP=0時(shí)11R、S 輸入狀態(tài)不起作用。 觸發(fā)器狀態(tài)不變。11 SD、RD 用于預(yù)置觸發(fā)器的初始狀態(tài)，工作過(guò)程中應(yīng)處于高電平，對(duì)電路工作狀態(tài)無(wú)影響。0被封鎖被封鎖當(dāng) CP = 1 時(shí)1打開(kāi)觸發(fā)器狀態(tài)由R、S 輸入狀態(tài)決定。11打開(kāi)當(dāng) CP = 1 時(shí)1打開(kāi)(1

4、) S = 0, R = 00011觸發(fā)器保持原態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)由R、S 輸入狀態(tài)決定。11打開(kāi)1101010(2) S = 0, R= 1觸發(fā)器置“0”(3) S =1, R= 0觸發(fā)器置“1”111110011110若先翻Q=1Q=011(4) S =1, R= 1 當(dāng)時(shí)鐘由 1變 0 后觸發(fā)器狀態(tài)不定11若先翻轉(zhuǎn)可控RS觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表Qn時(shí)鐘到來(lái)前觸發(fā)器的狀態(tài)Qn+1時(shí)鐘到來(lái)后觸發(fā)器的狀態(tài)動(dòng)作特點(diǎn)：CP 高電平時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)由 R、S 確定。畫(huà)出可控 RS 觸發(fā)器的輸出波形 CP高電平時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)由R、S 確定。存在問(wèn)題：時(shí)鐘脈沖不能過(guò)寬，否則出現(xiàn)空翻現(xiàn)象,即在一個(gè)時(shí)鐘脈沖期間觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次

5、以上。CP克服辦法：采用 JK 觸發(fā)器或 D 觸發(fā)器。21.1.2 JK觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)反饋線互補(bǔ)時(shí)鐘控制主、從觸發(fā)器不能同時(shí)翻轉(zhuǎn)CP CP2. 工作原理主觸發(fā)器打開(kāi) 主觸發(fā)器狀態(tài)由J、K決定，接收信號(hào)并暫存。從觸發(fā)器封鎖 從觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。01CP01CP10狀態(tài)保持不變 從觸發(fā)器的狀態(tài)取決于主觸發(fā)器，并保持主、從狀態(tài)一致，因此稱之為主從觸發(fā)器。從觸發(fā)器打開(kāi)主觸發(fā)器封鎖0C01010CPCP 高電平時(shí)觸發(fā)器接收信號(hào)并暫存。要求CP高電平期間J、K狀態(tài)保持不變。CP 下降沿時(shí)( ) 觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。CP 低電平時(shí)J、K 不起作用。動(dòng)作特點(diǎn)：10010CP01010分析JK觸發(fā)器的邏輯功能(1

6、)J=1, K=1 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 0 態(tài)翻轉(zhuǎn)為 1 態(tài)110110101001主從狀態(tài)一致01狀態(tài)不變狀態(tài)不變01010設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 1 態(tài)為 ？狀態(tài)J=1, K=1時(shí)，每來(lái)一個(gè)時(shí)鐘脈沖，狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，即具有計(jì)數(shù)功能。(1) J=1, K=110100110從觸發(fā)器主觸發(fā)器01010(2) J=0，K=1 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 1 態(tài)翻轉(zhuǎn)為 0 態(tài)011001010110設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 0 態(tài)為 ？態(tài)01從觸發(fā)器主觸發(fā)器01010(3) J=1，K=0 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 0 態(tài)翻轉(zhuǎn)為 1 態(tài)10011010100101設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 1 態(tài)為 ？態(tài)從觸發(fā)器主觸發(fā)器010(4) J=0，K=0 設(shè)觸

7、發(fā)器原態(tài)為 0 態(tài)保持原態(tài)00010001從觸發(fā)器主觸發(fā)器保持原態(tài)保持原態(tài)01001結(jié)論： CP高電平時(shí)主觸發(fā)器狀態(tài)由J、K決定，從觸發(fā)器狀態(tài)不變。 CP下降沿( )觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)(主、從觸發(fā)器狀態(tài)一致）。從觸發(fā)器主觸發(fā)器(保持功能) (置 0 功能) (置 1 功能) (計(jì)數(shù)功能)SD 、 RD為直接置 1、置 0 端，不受時(shí)鐘控制，低電平有效，觸發(fā)器工作時(shí)SD 、 RD應(yīng)接高電平。 (翻轉(zhuǎn)功能)3. JK觸發(fā)器的邏輯功能CP下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)JK 觸發(fā)器工作波形下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn) 根據(jù) CP下降沿前 J、K 的狀態(tài)，確定下降沿后 Q 的狀態(tài)。74LS112雙JK觸發(fā)器 每個(gè)芯片內(nèi)有兩個(gè)獨(dú)立的JK觸發(fā)器

8、。 每個(gè)JK觸發(fā)器 有各自的置 0 端 (清零端)和置 1 端 (預(yù)置端) , 低電平有效。 CP下降沿( )觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。JK觸發(fā)器邏輯符號(hào) CPQJKSDRDQ基本RS觸發(fā)器導(dǎo)引電路21.1.3 D 觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)反饋線D觸發(fā)器狀態(tài)表D Qn+1 0101上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)2. 邏輯功能74LS74雙D觸發(fā)器74LS74引腳圖 每個(gè)芯片內(nèi)有兩個(gè)獨(dú)立的 D 觸發(fā)器。 CP上升沿( )觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。 每個(gè) D 有各自的置 0 端和置 1 端, 低電平有效。D 觸發(fā)器邏輯符號(hào)DCPQQRDSDD 觸發(fā)器工作波形圖 CPDQ上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)21.1.4 觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換1. 將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為 D

9、觸發(fā)器 當(dāng)J=D，K=D時(shí)，兩觸發(fā)器狀態(tài)相同仍為下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)2. 將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為 T 觸發(fā)器(保持功能)(計(jì)數(shù)功能)當(dāng)J=K時(shí)，兩觸發(fā)器狀態(tài)相同3. 將 D 觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為 T觸發(fā)器觸發(fā)器僅具有計(jì)數(shù)功能。 即要求來(lái)一個(gè)CP， 觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)一次。CPQQD21.2 寄存器 寄存器是數(shù)字系統(tǒng)常用的邏輯部件，它用來(lái)存放數(shù)碼或指令等。它由觸發(fā)器和門(mén)電路組成。一個(gè)觸發(fā)器只能存放一位二進(jìn)制數(shù)，存放 n 位二進(jìn)制時(shí),要 n 個(gè)觸發(fā)器。按功能分?jǐn)?shù)碼寄存器移位寄存器21.2.1 數(shù)碼寄存器僅有寄存數(shù)碼的功能。 清零寄存指令通常由D觸發(fā)器或RS觸發(fā)器組成。并行輸入方式00001101寄存數(shù)碼1101觸發(fā)器狀態(tài)

10、不變10清零1100寄存指令取數(shù)指令1100并行輸出方式0000001110101111狀態(tài)保持不變21.2.2 移位寄存器不僅能寄存數(shù)碼，還有移位的功能。 所謂移位，就是每來(lái)一個(gè)移位脈沖，寄存器中所寄存的數(shù)據(jù)就向左或向右順序移動(dòng)一位。按移位方式分類單向移位寄存器雙向移位寄存器寄存數(shù)碼1. 單向移位寄存器清零1移位脈沖2341011 數(shù)據(jù)依次向左移動(dòng)，稱左移寄存器，輸入方式為串行輸入。從高位向低位依次輸入數(shù)碼輸入1 0 1 100001. 單向移位寄存器5移位脈沖678清零1011數(shù)碼輸入1 0 1 1 再輸入四個(gè)移位脈沖，1011由高位至低位依次從Q3端輸出。串行輸出方式左移寄存器波形圖11

11、11011Q0Q3Q2Q11110待存數(shù)據(jù)1011存入寄存器從Q3取出011114 位左移移位寄存器狀態(tài)表0001123移位脈沖Q2 Q1 Q0移位過(guò)程Q3寄 存 數(shù) 碼 D001110000清 零110左移一位001011左移二位01011左移三位10114左移四位101并 行 輸 出再繼續(xù)輸入四個(gè)移位脈沖, 從Q3端串行輸出1011數(shù)碼。寄存器分類并行輸入/并行輸出串行輸入/并行輸出并行輸入/串行輸出串行輸入/串行輸出 74LS194功能表并行輸入控制端輸出端左移串行輸入右移串行輸入74LS194型雙向移位寄存器21.3 計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)器是數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)中廣泛應(yīng)用的一種邏輯部件，可累計(jì)輸入

12、脈沖的個(gè)數(shù)，可用于定時(shí)、分頻、時(shí)序控制等。分類加法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器 (按計(jì)數(shù)功能 )異步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器(按計(jì)數(shù)脈沖引入方式) 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器(按計(jì)數(shù)制)21.3.1 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 按二進(jìn)制的規(guī)律累計(jì)脈沖個(gè)數(shù), 它也是構(gòu)成其他進(jìn)制計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)。要構(gòu)成 n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需用 n個(gè)具有計(jì)數(shù)功能的觸發(fā)器。1. 異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)脈沖CP不是同時(shí)加到各位觸發(fā)器。最低位觸發(fā)器由計(jì)數(shù)脈沖觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，其他各位觸發(fā)器有時(shí)需由相鄰低位觸發(fā)器輸出的進(jìn)位脈沖來(lái)觸發(fā)，因此各位觸發(fā)器狀態(tài)變換的時(shí)間先后不一，只有在前級(jí)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后,后級(jí)觸發(fā)器才能翻轉(zhuǎn)。三位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器

13、狀態(tài)表二進(jìn)制計(jì)數(shù)器：按二進(jìn)制規(guī)律計(jì)數(shù)3 位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器1010 當(dāng)J、K=1時(shí)，具有計(jì)數(shù)功能，每來(lái)一個(gè)脈沖觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)一次。CP計(jì)數(shù)脈沖在電路圖中J、懸空表示J、K=1。每來(lái)一個(gè)CP翻轉(zhuǎn)一次 當(dāng)相鄰低位觸發(fā)器由1變 0 時(shí)翻轉(zhuǎn)下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器工作波形2分頻4分頻8分頻 Q0Q1Q2每個(gè)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)的時(shí)間有先后，與計(jì)數(shù)脈沖不同步。 每經(jīng)一個(gè)觸發(fā)器，脈沖的周期就增加一倍，頻率減為一半。？各 D 觸發(fā)器已接成T觸發(fā)器，即具有計(jì)數(shù)功能。用D觸發(fā)器構(gòu)成 3 位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。2. 若構(gòu)成減法計(jì)數(shù)器, CP 端又如何連接？思考1. 各觸發(fā)器的CP 端應(yīng)如何連接？ 八進(jìn)制異步減

14、法計(jì)數(shù)器電路 (a) D 觸發(fā)器構(gòu)成；(b) JK觸發(fā)器構(gòu)成74LS197集成4位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 芯片內(nèi)有一個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 CP下降沿( )觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。 有置 0 端和置數(shù)端，低電平有效。2. 同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器線路連接簡(jiǎn)單。 各觸發(fā)器逐級(jí)翻轉(zhuǎn)，因而工作速度較慢。同步計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)接到各位觸發(fā)器，各位觸發(fā)器狀態(tài)的變換與計(jì)數(shù)脈沖同步。同步計(jì)數(shù)器由于各觸發(fā)器同步翻轉(zhuǎn)，因此工作速度快，但接線較復(fù)雜。同步計(jì)數(shù)器組成原則: 根據(jù)翻轉(zhuǎn)條件,確定觸發(fā)器級(jí)間連接方式，找出J、K 輸入端的連接方式。2. 同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器4 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表四位二進(jìn)制同

15、步計(jì)數(shù)器級(jí)間連接的邏輯關(guān)系 由J、K端邏輯表達(dá)式，可得出四位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的邏輯電路。（加法）（減法）由主從型 JK 觸發(fā)器組成的同步 4 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)加到各位觸發(fā)器上，當(dāng)每個(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來(lái)后，觸發(fā)器狀態(tài)是否改變要看J、K的狀態(tài)。與關(guān)系 74LS161型 4 位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(a) 引腳排列圖； (b) 邏輯符號(hào)例: 分析圖示邏輯電路的邏輯功能,說(shuō)明其用處。 設(shè)初始狀態(tài)為 000 。解：1. 寫(xiě)出各觸發(fā)器J、K端和CP端的 邏輯表達(dá)式 CP0= CP K0 =1 J0 =Q2K1 =1 J1 =1CP1= Q0J2=Q0Q1K2 =1CP2= CP 解：當(dāng)初始狀態(tài)為 00

16、0 時(shí)， 各觸發(fā)器J、K端和CP端的電平為 CP0= CP=0 K0 =1 J0 =Q2=1 K1 =1 J1 =1 CP1= Q0=0J2=Q0Q1=0K2 =1CP2= CP=0 011111CPJ2=Q0Q1K2 =1J1 = K1 =1K0 =1 J0 =Q2Q2 Q1 Q0011111011111111111011101011111000010012010301141005000由表可知，經(jīng)5個(gè)脈沖循環(huán)一次, 為五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。2.列寫(xiě)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，分析其狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程CP1= Q0 由于計(jì)數(shù)脈沖沒(méi)有同時(shí)加到各位觸發(fā)器上，所以為異步計(jì)數(shù)器。異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作波形21.3.2 十進(jìn)制計(jì)

17、數(shù)器 計(jì)數(shù)規(guī)律：“逢十進(jìn)一”。它是用4 位二進(jìn)制數(shù)表示對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)，所以又稱為二十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 4 位二進(jìn)制數(shù)可以表示十六種狀態(tài)，為了表示十進(jìn)制數(shù)的十個(gè)狀態(tài)，需要去掉六種狀態(tài)，具體去掉哪六種狀態(tài)，有不同的安排，這里僅介紹廣泛使用的 8421編碼的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表1. 同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器工作波形 常使用74LS160型同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器, 其引腳排列及功能表與74LS161型計(jì)數(shù)器相同。2. 異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(1) 74LS290型二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器邏輯功能及引腳排列110 10清零(1) R01、 R02 ： 置 0 輸入端。邏輯功能

18、0000R0高電平清零邏輯功能及外引線排列1 10置9(2) S91、 S02 ： 置 9 輸入端。邏輯功能1100邏輯功能及外引線排列(3) 計(jì)數(shù)功能0011邏輯功能0輸出五進(jìn)制011輸入計(jì)數(shù)脈沖二進(jìn)制計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)脈沖下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)0011輸出十進(jìn)制8421碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸入脈沖計(jì)數(shù)74LS290型計(jì)數(shù)器功能表清零置9輸入計(jì)數(shù)脈沖8421碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十分頻輸出(進(jìn)位輸出)計(jì)數(shù)狀態(tài)計(jì)數(shù)器輸出(2) 74LS290的應(yīng)用 引腳排列圖五進(jìn)制輸出計(jì)數(shù)脈沖輸入異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作波形21.3.3 任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器 反饋置 0 法：當(dāng)滿足一定的條件時(shí)，利用計(jì)數(shù)器的復(fù)位端強(qiáng)迫計(jì)數(shù)器清零, 重新開(kāi)始

19、新一輪計(jì)數(shù)。 利用反饋置 0 法可用已有的計(jì)數(shù)器得出小于原進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。 如：用一片74LS290可構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，再將十進(jìn)制計(jì)數(shù)器適當(dāng)改接, 利用其清零端進(jìn)行反饋清零，則可得出十以內(nèi)的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成 例1：用一片74LS290構(gòu)成十以內(nèi)的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解：六進(jìn)制計(jì)數(shù)器六種狀態(tài)六個(gè)脈沖循環(huán)一次一般計(jì)數(shù)器有幾種狀態(tài)就稱為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。六進(jìn)制計(jì)數(shù)器 當(dāng)狀態(tài) 0110(6)出現(xiàn)時(shí)，將 Q2 = 1，Q1=1 送到清零端 R0(即R0=Q2 Q1) ,使計(jì)數(shù)器立即清零。狀態(tài) 0110僅瞬間存在。74LS290為異步清零的計(jì)數(shù)器反饋置 0 實(shí)現(xiàn)方法:六進(jìn)制計(jì)數(shù)器七進(jìn)制計(jì)數(shù)器 當(dāng)出

20、現(xiàn) 0110(6)時(shí)，應(yīng)立即使計(jì)數(shù)器清零，重新開(kāi)始新一輪計(jì)數(shù)。 R0 = Q2 Q1。 當(dāng)出現(xiàn) 0111(7)時(shí)，計(jì)數(shù)器立即清零，重新開(kāi)始新一輪計(jì)數(shù)。R0 = Q2 Q1 Q0 。例2：用二片74LS290構(gòu)成100以內(nèi)的計(jì)數(shù)器。解：(1) 二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器0010(2)0100(4)R0 = 2Q1 1Q2 解: (2) 六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 個(gè)位為十進(jìn)制，十位為六進(jìn)制。個(gè)位的最高位 Q3 接十位的 CP0 ，個(gè)位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器經(jīng)過(guò)十個(gè)脈沖循環(huán)一次，每當(dāng)?shù)谑畟€(gè)脈沖來(lái)到后 Q3由 1 變?yōu)?0，相當(dāng)于一個(gè)下降沿，使十位六進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。經(jīng)過(guò)六十個(gè)脈沖，個(gè)位和十位計(jì)數(shù)器都恢復(fù)為 0000。(3) 二五十

21、進(jìn)制計(jì)數(shù)器RD高電平清零五進(jìn)制五進(jìn)制 每個(gè)芯片內(nèi)有兩個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 每個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器包含一個(gè)二進(jìn)制和一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和五進(jìn)制計(jì)數(shù)器經(jīng)適當(dāng)連接可組成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。下降沿翻轉(zhuǎn)二進(jìn)制例3：用一片74LS390構(gòu)成四十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。十位 0100(4)個(gè)位0110(6)D (DOWN) 減法脈沖輸入端U(UP) 加法脈沖輸入端L(LOAD) 置數(shù)端CO 進(jìn)位端BO 借位端C(CLR) 清零端 74LS192引腳排列圖十進(jìn)制同步加 / 減計(jì)數(shù)器 74LS192功能表十進(jìn)制同步加 / 減計(jì)數(shù)器21.3.4 環(huán)形計(jì)數(shù)器工作原理：先將計(jì)數(shù)器置為Q3 Q2 Q1 Q0=1000 而后每來(lái)一個(gè)C

22、P，其各觸發(fā)器狀態(tài)依次右移一位。即1000010000100001環(huán)行計(jì)數(shù)器工作波形 環(huán)形計(jì)數(shù)器可作為順序脈沖發(fā)生器。21.3.5 環(huán)形分配器K0 = Q2 J0 =Q2 J1 =Q0J2 =Q1 K1 =Q0 K2 =Q1J0K0J1K1J2K2環(huán)行分配器工作波形可產(chǎn)生相移為 的順序脈沖。21.5 由555定時(shí)器定時(shí)器組成的單穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器和無(wú)穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 555定時(shí)器是一種將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器件。用它可以構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器等多種電路。 555定時(shí)器在工業(yè)控制、定時(shí)、檢測(cè)、報(bào)警等方面有廣泛應(yīng)用。21.5.1 555定時(shí)器(1) 分壓器：由三個(gè)等值電阻構(gòu)成

23、。(2) 比較器：由電壓比較器C1和C2構(gòu)成。(3) RS觸發(fā)器。(4) 放電管T。48+C1+C2S5kTRD2567315k5kSDQQRVAVB輸出端 電壓控制端 高電平觸發(fā)端低電平觸發(fā)端放電端UCC分壓器比較器RS觸發(fā)器放電管地(復(fù)位端)RD555定時(shí)器功能表 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。在未加觸發(fā)脈沖前，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)；在觸發(fā)脈沖作用下，電路由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)定狀態(tài)，停留一段時(shí)間后，電路又自動(dòng)返回穩(wěn)定狀態(tài)。 暫穩(wěn)定狀態(tài)的長(zhǎng)短，取決于電路的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖無(wú)關(guān)。21.5.2 由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一般用做定時(shí)、整形及延時(shí)。接通電源2/3 UCC01101Q=

24、0導(dǎo)通1穩(wěn)定狀態(tài)21.5.2 由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器21.5.2. 由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Q=01101Q=1截止00012/3 UCC 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(a) 電路；(b) 輸入輸出波形tp=RC ln3=1.1RC 暫穩(wěn)態(tài)的長(zhǎng)短取決于RC時(shí)間常數(shù)。應(yīng)用1：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成定時(shí)檢測(cè)。應(yīng)用2：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成短時(shí)用照明燈。若S未按下, 則 uI = 1 。若S按下, 則 uI = 0。 燈亮的時(shí)間為tp = 1.1 R C應(yīng)用3：抗干擾的定時(shí)電路。 在工業(yè)控制中，周圍環(huán)境往往存在大量的干擾信號(hào)，如高頻火花、電磁波等，必須要提高控制所用的定時(shí)電路的抗干擾能力。21.5.3 由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器 多諧振蕩器是一種無(wú)穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,接通電源后，不需外加觸發(fā)信號(hào)，就能產(chǎn)生矩形波輸出。由于矩形波中含有豐富的諧波，故稱為多諧振蕩器。 多諧振蕩器是一種常用的脈沖波形發(fā)生器，觸發(fā)器和時(shí)序電路中的時(shí)鐘脈沖一般由多諧振蕩器產(chǎn)生的。uCR1R2.+接通電源通電前uC=00111002/3 UCCRD=1SD=0C充電C放電11/3 UCC21.5.3 由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器tp1tp22/3UCC1/3UCCQ=1Q=0Q=0Q=1tp1=(R1+R2)C ln2=0.7(R1+R2)Ctp2=R2C ln2=0.7R2CT=tp1+tp2=0.7(R1+2R2)C接通