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1數(shù)字邏輯電路組合邏輯電路時序邏輯電路
輸出狀態(tài)只決定于當前時刻各輸入狀態(tài)的組合,而與電路先前狀態(tài)無關(guān)(無記憶功能)
。
輸出狀態(tài)不僅決定于當前時刻各輸入狀態(tài)的組合,而且還與電路先前狀態(tài)有關(guān)(有記憶功能)
。第21章觸發(fā)器和時序邏輯電路門電路是組合電路的基本單元觸發(fā)器是時序電路的基本單元按功能分類:R-S觸發(fā)器、D型觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T型觸發(fā)器等。按穩(wěn)定工作狀態(tài):雙穩(wěn)態(tài)、單穩(wěn)態(tài)、無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(多諧振蕩器)按結(jié)構(gòu)分類:基本型、同步型、主從型、維持阻塞型。1數(shù)字邏輯電路組合邏輯電路時序邏輯電路輸出狀態(tài)2&&反饋兩個輸入端兩個輸出端邏輯圖邏輯符號Q=1,Q=0時,稱觸發(fā)器處于置位狀態(tài)(1態(tài));Q=0,Q=1時,稱觸發(fā)器處于復(fù)位狀態(tài)(0態(tài))?,F(xiàn)態(tài)——輸入信號作用前的狀態(tài),用Qn和Qn(或Q、Q)表示;次態(tài)——輸入信號作用后的狀態(tài),用Qn+1和Qn+1表示。SD——置1端或置位(SET)端;RD——置0或復(fù)位(RESET)端。
21.1.1
RS觸發(fā)器21.1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.基本RS觸發(fā)器SDRD2&&反饋兩個輸入端兩個輸出端邏輯圖邏輯符號Q=1,Q=03&&(1)輸入RD=0,SD=1時1001輸出:(2)輸入RD=1,SD=0時0110&a&b輸出:觸發(fā)信號——輸出端狀態(tài)改變時輸入端所加的有效信號。翻轉(zhuǎn)——輸出端狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程?;綬S觸發(fā)器又稱為置0置1觸發(fā)器,或置位復(fù)位觸發(fā)器。3&&(1)輸入RD=0,SD=1時1001輸出:(2)4若原狀態(tài):10111001輸出保持原狀態(tài):&a&b01110110&a&b若原狀態(tài):輸出保持原狀態(tài):(3)輸入RD=1,SD=1時4若原狀態(tài):10111001輸出保持原狀態(tài):&a&b01115(4)輸入RD=0,SD=0時&a&b001111若a門快,=0,Q=1若b門快,Q=0,=1當RD=SD=0同時變?yōu)?時,翻轉(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)?,另一個不得翻轉(zhuǎn)。--------不定狀態(tài),應(yīng)當避免。5(4)輸入RD=0,SD=0時&a&b001111若a6邏輯符號SDRD邏輯狀態(tài)表01不變不定10100110
SDRDQn+1簡化的邏輯狀態(tài)表6邏輯符號SDRD邏輯狀態(tài)表01不變不定101001107不定QRS例:基本RS觸發(fā)器的R、S端波形如下,畫出Q端波形。不定Q7不定QRS例:基本RS觸發(fā)器的R、S端波形如下,畫出Q端波8由或非門組成的基本RS觸發(fā)器8由或非門組成的基本RS觸發(fā)器901不變不定
SDRDQn+110100110901不變不定SDRDQn+110100110101011(2)可控RS觸發(fā)器&&&&CPSDRDSCPRDDCSRQ不定(Clock-Pulse)CP
R
S
Q
0
保持
1
0
0
保持
1
0
1
1
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1
1
0
0
1
1
1
1
不確定
CP11(2)可控RS觸發(fā)器&&&&CPSDRDSCPRDDCS12121321.1.2JK觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表1321.1.2JK觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表14JCPKDDnn1nQKQJQ+=+14JCPKDDnn1nQKQJQ+=+15DCDD21.1.3D觸發(fā)器QCDCPQn+1=D15DCDD21.1.3D觸發(fā)器QCDCPQn+1=164、觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換(1)將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器JCKDD1D(2)將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器JCKDDTTQn+101QnQn164、觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換(1)將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器17(3)將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T’觸發(fā)器DCDDn+1Qn=Q17(3)將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T’觸發(fā)器DCDDn+1Qn=Q18181921.1.6.在下圖中,試著畫出Q1和Q2端的波形,時鐘的波形如下所示。時鐘的頻率為4000Hz,那么Q1和Q2的頻率各位多少?1921.1.6.在下圖中,試著畫出Q1和Q2端的波形,時2021.1.7.在下圖中,試著畫出Q1和Q2端的波形,時鐘的波形如下所示。Q1和Q2的初始時刻為0。2021.1.7.在下圖中,試著畫出Q1和Q2端的波形,時2121.1.8.如圖所示電路是一個可以產(chǎn)生幾種脈沖波形的信號發(fā)生器。試從所給出的時鐘脈沖畫出三個輸出端口的波形。設(shè)初始狀態(tài)為0。2121.1.8.如圖所示電路是一個可以產(chǎn)生幾種脈沖波形的2221.1.9.試分析下圖所示電路,畫出Y1和Y2的波形,并與時鐘脈沖CP比較,說明電路的功能。設(shè)初始狀態(tài)為0。2221.1.9.試分析下圖所示電路,畫出Y1和Y2的波形23&1A11B21Y342B52Y6GND72A1098111213144B4A4Y3A3Y3BVCC&&&74LS00引腳分布圖21.1.10.下圖是一單脈沖輸出電路,試用一片74LS112雙下降沿JK觸發(fā)器和一片74LS00連接電路,畫出連接圖,并畫出CP,Q1和Q2的波形。23&1A11B21Y342B52Y6GND72A109812421.1.11(1)試按邏輯電路畫出電路連接圖;(2)畫出兩觸發(fā)器輸出波形。設(shè)初始狀態(tài)均為0。2421.1.11(1)試按邏輯電路畫出電路連接圖;(225數(shù)字邏輯電路組合邏輯電路時序邏輯電路
輸出狀態(tài)只決定于當前時刻各輸入狀態(tài)的組合,而與電路先前狀態(tài)無關(guān)(無記憶功能)
。
輸出狀態(tài)不僅決定于當前時刻各輸入狀態(tài)的組合,而且還與電路先前狀態(tài)有關(guān)(有記憶功能)
。第21章觸發(fā)器和時序邏輯電路門電路是組合電路的基本單元觸發(fā)器是時序電路的基本單元按功能分類:R-S觸發(fā)器、D型觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T型觸發(fā)器等。按穩(wěn)定工作狀態(tài):雙穩(wěn)態(tài)、單穩(wěn)態(tài)、無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(多諧振蕩器)按結(jié)構(gòu)分類:基本型、同步型、主從型、維持阻塞型。1數(shù)字邏輯電路組合邏輯電路時序邏輯電路輸出狀態(tài)26&&反饋兩個輸入端兩個輸出端邏輯圖邏輯符號Q=1,Q=0時,稱觸發(fā)器處于置位狀態(tài)(1態(tài));Q=0,Q=1時,稱觸發(fā)器處于復(fù)位狀態(tài)(0態(tài))?,F(xiàn)態(tài)——輸入信號作用前的狀態(tài),用Qn和Qn(或Q、Q)表示;次態(tài)——輸入信號作用后的狀態(tài),用Qn+1和Qn+1表示。SD——置1端或置位(SET)端;RD——置0或復(fù)位(RESET)端。
21.1.1
RS觸發(fā)器21.1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.基本RS觸發(fā)器SDRD2&&反饋兩個輸入端兩個輸出端邏輯圖邏輯符號Q=1,Q=027&&(1)輸入RD=0,SD=1時1001輸出:(2)輸入RD=1,SD=0時0110&a&b輸出:觸發(fā)信號——輸出端狀態(tài)改變時輸入端所加的有效信號。翻轉(zhuǎn)——輸出端狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程?;綬S觸發(fā)器又稱為置0置1觸發(fā)器,或置位復(fù)位觸發(fā)器。3&&(1)輸入RD=0,SD=1時1001輸出:(2)28若原狀態(tài):10111001輸出保持原狀態(tài):&a&b01110110&a&b若原狀態(tài):輸出保持原狀態(tài):(3)輸入RD=1,SD=1時4若原狀態(tài):10111001輸出保持原狀態(tài):&a&b011129(4)輸入RD=0,SD=0時&a&b001111若a門快,=0,Q=1若b門快,Q=0,=1當RD=SD=0同時變?yōu)?時,翻轉(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)?,另一個不得翻轉(zhuǎn)。--------不定狀態(tài),應(yīng)當避免。5(4)輸入RD=0,SD=0時&a&b001111若a30邏輯符號SDRD邏輯狀態(tài)表01不變不定10100110
SDRDQn+1簡化的邏輯狀態(tài)表6邏輯符號SDRD邏輯狀態(tài)表01不變不定1010011031不定QRS例:基本RS觸發(fā)器的R、S端波形如下,畫出Q端波形。不定Q7不定QRS例:基本RS觸發(fā)器的R、S端波形如下,畫出Q端波32由或非門組成的基本RS觸發(fā)器8由或非門組成的基本RS觸發(fā)器3301不變不定
SDRDQn+110100110901不變不定SDRDQn+110100110341035(2)可控RS觸發(fā)器&&&&CPSDRDSCPRDDCSRQ不定(Clock-Pulse)CP
R
S
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0
保持
1
0
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1
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不確定
CP11(2)可控RS觸發(fā)器&&&&CPSDRDSCPRDDCS36123721.1.2JK觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表1321.1.2JK觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表38JCPKDDnn1nQKQJQ+=+14JCPKDDnn1nQKQJQ+=+39DCDD21.1.3D觸發(fā)器QCDCPQn+1=D15DCDD21.1.3D觸發(fā)器QCDCPQn+1=404、觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換(1)將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器JCKDD1D(2)將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器JCKDDTTQn+101QnQn164、觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換(1)將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器41(3)將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T’觸發(fā)器DCDDn+1Qn=Q17(3)將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T’觸發(fā)器DCDDn+1Qn=Q42184321.1.6.在下圖中,試著畫出Q1和Q2端的波形,時鐘的波形如下所示。時鐘的頻率為4000Hz,那么Q1和Q2的頻率各位多少?1921.1.6.在下圖中,試著畫出Q1和Q2端的波形,時4421.1.7.在下圖中,試著畫出Q1和Q2端的波形,時鐘的波形如下所示。Q1和Q2的初始時刻為0。2021.1.7.在下圖中,試著畫出Q1和Q2端的波形,時4521.1.8.如圖所示電路是一個可以產(chǎn)生幾種脈沖波形的信號發(fā)生器。試從所給出的時鐘脈沖畫出三個輸出端口的波形。設(shè)初始狀態(tài)為0。2121.1.8.如圖所示電路是一個可以產(chǎn)生幾種脈沖波形的4621.1.9.試分析下圖所示電路,畫出Y1和Y2的波形,并與時鐘脈沖CP比較,說明電路的功能。設(shè)初始狀態(tài)為0。2221.1.9.試分析下圖所示電路,畫出Y1和Y2的波形47&1A11B21Y342B52Y
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