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4.10時(shí)序邏輯電路結(jié)構(gòu)模型時(shí)序邏輯電路一個(gè)邏輯電路,它在任一時(shí)刻的輸出狀態(tài)不但與當(dāng)時(shí)的輸入狀態(tài)有關(guān),而且還與電路之前的狀態(tài)有關(guān)。InputXOutputZ驅(qū)動(dòng)信號(hào)W狀態(tài)信號(hào)Q存儲(chǔ)電路組合電路4.10.1鎖存器4.10.2鎖存器實(shí)驗(yàn)4.10.3寄存器4.10.4移位寄存器4.10.58位數(shù)據(jù)輸入與顯示實(shí)驗(yàn)4.10.6計(jì)數(shù)器4.10.78位地址輸入與顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)夸涙i存器74HC37374HC373:帶三態(tài)輸出的并入并出八D電平觸發(fā)鎖存器D[7:0] 輸入數(shù)據(jù)線Q[7:0]
輸出數(shù)據(jù)線LE
鎖存輸入信號(hào)OE
允許輸出信號(hào)鎖存器74HC37374HC373電路原理圖鎖存器74HC373三態(tài)門D鎖存器OE=1時(shí),8位輸出Q0~Q7呈高阻狀態(tài);OE=0時(shí),鎖存器L1~L8的輸出出現(xiàn)在輸出Q0~Q7上。鎖存器74HC373特性表輸入內(nèi)部鎖存輸出Qn功能描述LEDn1×××高阻總線隔離0×00鎖存00×11鎖存1000透明傳輸1111透明傳輸鎖存器74HC373QLEDOE_高阻透明傳輸鎖存透明傳輸鎖存4.10.1鎖存器4.10.2鎖存器實(shí)驗(yàn)4.10.3寄存器4.10.4移位寄存器4.10.58位數(shù)據(jù)輸入與顯示實(shí)驗(yàn)4.10.6計(jì)數(shù)器4.10.78位地址輸入與顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)夸?.10.1鎖存器4.10.2鎖存器實(shí)驗(yàn)4.10.3寄存器4.10.4移位寄存器4.10.58位數(shù)據(jù)輸入與顯示實(shí)驗(yàn)4.10.6計(jì)數(shù)器4.10.78位地址輸入與顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浖拇嫫骷拇嫫鳎簲?shù)字系統(tǒng)中用來(lái)存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的邏輯部件;寄存器基本組成單元為“觸發(fā)器”1個(gè)觸發(fā)器可存儲(chǔ)1位二進(jìn)制數(shù)據(jù)寄存器74HC374集成電路74HC374為8通道上升沿觸發(fā)鎖存器帶三態(tài)輸出的并入并出八D觸發(fā)器(8位寄存器)。置1置0置1置1寄存器74HC374回顧維持阻塞D觸發(fā)器的時(shí)序圖:CPDQQ_74HC374的基本組成是維持阻塞D觸發(fā)器。寄存器74HC374三態(tài)門與74HC373相同CPDQCP為高或低時(shí),不管輸入如何,觸發(fā)器輸出保持原狀態(tài)不變;CP上升沿到來(lái)時(shí),觸發(fā)器輸出變?yōu)榕c輸入D該時(shí)刻同樣的狀態(tài)。寄存器74HC374特性表輸入內(nèi)部寄存輸出Qn功能描述CPDn1×××高阻總線隔離××00寄存0××11寄存↑000觸發(fā)↑111觸發(fā)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn):74HC373與74HC374
從存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的角度來(lái)看,74HC373八D鎖存器與74HC374八位寄存器具有類似的邏輯功能74HC373與74HC374
區(qū)別74HC373是電平觸發(fā),74HC374是脈沖邊沿觸發(fā)應(yīng)用場(chǎng)合兩者有不同的應(yīng)用場(chǎng)合,主要取決于控制信號(hào)與輸入數(shù)據(jù)信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系,以及控制存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn):74HC373與74HC374
應(yīng)用場(chǎng)合如果輸入數(shù)據(jù)的刷新可能出現(xiàn)在控制信號(hào)開始有效之后,則只能使用鎖存器,它不能保證輸出同時(shí)更新狀態(tài)。如果能確保輸入數(shù)據(jù)的刷新在控制信號(hào)觸發(fā)邊沿出現(xiàn)之前穩(wěn)定,或要求輸出同時(shí)更新狀態(tài),則可選擇寄存器。4.10.1鎖存器4.10.2鎖存器實(shí)驗(yàn)4.10.3寄存器4.10.4移位寄存器4.10.58位數(shù)據(jù)輸入與顯示實(shí)驗(yàn)4.10.6計(jì)數(shù)器4.10.78位地址輸入與顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浺莆患拇嫫髟谟?jì)算機(jī)系統(tǒng)中為了高效的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)距離通信,且要使通信電路簡(jiǎn)單、可靠,則采用串行輸入、輸出的方式,例如串行口、I2C和SPI通信等,甚至當(dāng)今廣泛應(yīng)用的互聯(lián)網(wǎng)通信,都采用了這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。MCUSDAUARTI2CSPIMOSIMISOCSCLKSP232TXDRXDSCLVCC移位寄存器74HC164串入并出移位寄存器74HC164是一種常用的八位串入并出移位寄存器縱隊(duì)橫隊(duì)74HC164就是一個(gè)把8位“縱隊(duì)”數(shù)據(jù)變?yōu)?位“橫隊(duì)”數(shù)據(jù)的寄存器移位寄存器74HC164A/B 輸入數(shù)據(jù)線Q[7:0]
輸出數(shù)據(jù)線CP
時(shí)鐘脈沖信號(hào)MR 直接復(fù)位移位寄存器74HC164輸入移位順序CPD*輸出功能描述
Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0
00000000清零0
×××1234567移位移位移位移位移位移位移位移位8特性表11111111D7↑D7D7↑D6D6↑D5D5D6D7D1↑↑↑↑↑D3D0D4D2D4D4D4D4D4D3D3D2D3D2D1D3D2D1D0D7D7D7D6D6D5D5D6D6D5D7D7D5D5D6××××××××××××××××××××××××××××移位寄存器74HC164時(shí)序圖CP串行輸入:DQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7101010234567811110100111101011110101110101101110111狀態(tài)不定1最先輸入的經(jīng)過(guò)8次移位到達(dá)Q7串入并出帶鎖存的移位寄存器74HC595CPMRDQ0'Q1'Q2'Q3'Q4'Q5'Q6'Q7'01100001STR
八D鎖存器CPMRDQ0'Q1'Q2'Q3'Q4'Q5'Q6'Q7'
移位寄存器帶鎖存的移位寄存器74HC595移位寄存器74HC164將D觸發(fā)器直接輸出,移位過(guò)程的中間結(jié)果直接作用在目標(biāo)上,就有可能產(chǎn)生非正常效果,例如數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描。帶鎖存的移位寄存器74HC595管腳功能串行數(shù)據(jù)輸入并行數(shù)據(jù)輸出時(shí)鐘脈沖輸入復(fù)位輸出使能鎖存使能帶鎖存的移位寄存器74HC595特性表鎖存器輸入輸出Qn功能描述STRCP移位寄存器器輸入MRD1××××高阻輸出禁止0××××QLn輸出使能×↑××××將移位寄存器的輸出Qn'鎖存到QLn××0×××將移位寄存器的輸出Qn'清零××1×↑×D→Q0'
,Q0'~Q6'→Q1'~Q7'
×↑1×↑×D→Q0'
,Q0'~Q6'→Q1'~Q7'移位寄存器移位前輸出Qn'鎖存到QLn4.10.1鎖存器4.10.2鎖存器實(shí)驗(yàn)4.10.3寄存器4.10.4移位寄存器4.10.58位數(shù)據(jù)輸入與顯示實(shí)驗(yàn)4.10.6計(jì)數(shù)器4.10.78位地址輸入與顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)夸泴?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1
無(wú)鍵按下時(shí)110000數(shù)據(jù)輸入端AB與時(shí)鐘脈沖信號(hào)輸入端CP都為0。實(shí)驗(yàn)原理1
無(wú)鍵按下2S5(0鍵)按下010111111110實(shí)驗(yàn)原理1
無(wú)鍵按下2S5(0鍵)按下01000011111111CP端得到一個(gè)高電平脈沖信號(hào),AB端數(shù)據(jù)0傳送到輸出端,Q7~Q0全部左移一位。實(shí)驗(yàn)原理1
無(wú)鍵按下2S5(0鍵)按下10000000003S6(1鍵)按下實(shí)驗(yàn)原理1
無(wú)鍵按下2S5(0鍵)按下103S6(1鍵)按下01100000000實(shí)驗(yàn)步驟123實(shí)驗(yàn)步驟:動(dòng)畫演示人工智能學(xué)科的誕生人工智能是研究理解和模擬人類智能、智能行為及其規(guī)律的一門學(xué)科,其主要任務(wù)是建立智能信息處理理論,進(jìn)而設(shè)計(jì)可以展現(xiàn)某些近似于人類智能行為的計(jì)算系統(tǒng)。1956年麥卡錫聯(lián)合申龍(信息論創(chuàng)立者)、明斯基(人工智能大師、《心智社會(huì)》的作者)、羅徹斯特(IBM計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)者之一)發(fā)起了達(dá)特默斯人工智能會(huì)議,達(dá)特默斯會(huì)議標(biāo)志人工智能學(xué)科的誕生,它從一開始就是交叉學(xué)科的產(chǎn)物,與會(huì)者有數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家、認(rèn)知學(xué)家、心理學(xué)家、神經(jīng)生理學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家。在達(dá)特默斯會(huì)議上,明斯基的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬器、麥卡錫的搜索法以及西蒙和紐維爾的定理證明器是3個(gè)亮點(diǎn)。分別討論如何穿過(guò)迷宮,如何搜索推理和如何證明數(shù)學(xué)定理,會(huì)上首次使用了“人工智能”這一術(shù)語(yǔ)。
4.10.1鎖存器4.10.2鎖存器實(shí)驗(yàn)4.10.3寄存器4.10.4移位寄存器4.10.58位數(shù)據(jù)輸入與顯示實(shí)驗(yàn)4.10.6計(jì)數(shù)器4.10.78位地址輸入與顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)夸?1100計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最常用的時(shí)序電路之一,除了可以對(duì)時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)外,還可以用于分頻、定時(shí)及產(chǎn)生各種時(shí)序信號(hào)。四位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器T觸發(fā)器計(jì)數(shù)器直接清零0001010001:加計(jì)數(shù)1次0010:加計(jì)數(shù)2次計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)器時(shí)序圖12345678910111213141516時(shí)鐘輸入CP1010101010101010100110011001100100001111000011110000111100001111Q0Q1Q2Q3并行輸出二進(jìn)制計(jì)數(shù)值觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)存在延時(shí)Tpd,因此各個(gè)觸發(fā)器不同時(shí)翻轉(zhuǎn),在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前,輸出將會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)估的亂碼。對(duì)于一個(gè)N位的異步計(jì)數(shù)器,從時(shí)鐘脈沖到來(lái)至所有觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)需要經(jīng)歷NTpd,這就要求:Tcp>>NTpd
各級(jí)觸發(fā)器不是同時(shí)翻轉(zhuǎn),而是逐級(jí)脈動(dòng)進(jìn)位翻轉(zhuǎn),故又叫做紋波計(jì)數(shù)器2分頻4分頻8分頻16分頻4.10.1鎖存器4.10.2鎖存器實(shí)驗(yàn)4.10.3寄存器4.10.4移位寄存器4.10.58位數(shù)據(jù)輸入與顯示實(shí)驗(yàn)4.10.6計(jì)數(shù)器4.10.78位地址輸入與顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)夸泴?shí)驗(yàn)電路①產(chǎn)生步進(jìn)計(jì)數(shù)脈沖②產(chǎn)生快速計(jì)數(shù)脈沖③8位計(jì)數(shù)功能④LED顯示計(jì)數(shù)輸出各部分實(shí)現(xiàn)功能實(shí)驗(yàn)原理:產(chǎn)生步進(jìn)計(jì)數(shù)脈沖
播放功能NEXT步進(jìn)鍵S8用于產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖。當(dāng)S8未按下時(shí),輸出為0;每按一次按鍵,輸出則由0跳變?yōu)?。實(shí)驗(yàn)原理:產(chǎn)生快速計(jì)數(shù)脈沖
短路JP23上的任何一組排針實(shí)驗(yàn)原理:產(chǎn)生快速計(jì)數(shù)脈沖
功能按下FAST鍵不松開,將輸出快速計(jì)數(shù)脈沖
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