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第6章時(shí)序邏輯電路6.1概述6.2時(shí)序邏輯電路的分析方法6.4計(jì)數(shù)器6.3寄存器和移位寄存器6.5同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)退出返回主目錄6.1概述1、時(shí)序電路的特點(diǎn)
時(shí)序電路在任何時(shí)刻的穩(wěn)定輸出,不僅與該時(shí)刻的輸入信號(hào)有關(guān),而且還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。數(shù)字邏輯電路組合邏輯電路——組合電路時(shí)序邏輯電路——時(shí)序電路任一時(shí)刻的輸出信號(hào)僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)由組合電路和存儲(chǔ)電路組成。存儲(chǔ)電路的輸出狀態(tài)必須反饋到組合電路的輸入端,與輸入信號(hào)一起,決定輸出信號(hào)
組合邏輯電路與時(shí)序邏輯電路的主要區(qū)別:時(shí)序邏輯電路有存儲(chǔ)電路。微觀上講就是時(shí)序邏輯電路結(jié)構(gòu)上具有反饋。2、時(shí)序電路邏輯功能的表示方法
時(shí)序電路的邏輯功能可用邏輯表達(dá)式、狀態(tài)表、卡諾圖、狀態(tài)圖、時(shí)序圖和邏輯圖6種方式表示,這些表示方法在本質(zhì)上是相同的,可以互相轉(zhuǎn)換。邏輯表達(dá)式有:輸出方程狀態(tài)方程驅(qū)動(dòng)方程(激勵(lì)方程)舉例分析:串行加法器的電路3、時(shí)序電路的分類
穆爾型時(shí)序電路的其輸出僅決定于電路的現(xiàn)態(tài),與電路當(dāng)前的輸入無關(guān);或者根本就不存在獨(dú)立設(shè)置的輸出,而以電路的狀態(tài)直接作為輸出。(1)根據(jù)時(shí)鐘分類
同步時(shí)序電路中,各個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖相同,即電路中有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖,每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖,電路的狀態(tài)只改變一次。
異步時(shí)序電路中,各個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖不同,即電路中沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖來控制電路狀態(tài)的變化,電路狀態(tài)改變時(shí),電路中要更新狀態(tài)的觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)有先有后,是異步進(jìn)行的。(2)根據(jù)輸出分類
米利型時(shí)序電路的輸出不僅與現(xiàn)態(tài)有關(guān),而且還決定于電路當(dāng)前的輸入。6.2時(shí)序邏輯電路的分析方法返回6.2.1同步時(shí)序邏輯電路的分析方法*6.2.3異步時(shí)序邏輯電路的分析方法6.2.2同步時(shí)序邏輯電路的描述方法6.2.1同步時(shí)序邏輯電路的分析方法目的:找出給定時(shí)序電路的邏輯功能任務(wù):找出輸出的狀態(tài)在輸入變量和時(shí)鐘信號(hào)作用下的變化規(guī)律。方法:1.寫出每個(gè)觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程(即存儲(chǔ)電路中每個(gè)觸發(fā)器輸入信號(hào)的邏輯函數(shù)式)
2.代入觸發(fā)器特性方程,得出狀態(tài)方程3.根據(jù)邏輯圖寫出輸出方程例:分析時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。寫出它的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程。FF1、FF2、FF3是主從結(jié)構(gòu)的TTL觸發(fā)器,下降沿動(dòng)作,輸入端懸空時(shí)和邏輯1狀態(tài)等效。1.寫出驅(qū)動(dòng)方程2.將驅(qū)動(dòng)方程代入特性方程中,得到狀態(tài)方程。3.根據(jù)邏輯圖寫出輸出方程。通過以上三種方程,能夠描述邏輯功能。但不直觀。把電路在時(shí)鐘作用下狀態(tài)轉(zhuǎn)換的全部過程求出來,可以直觀的顯示邏輯功能。方法:狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時(shí)序表6.2.2同步時(shí)序邏輯電路的描述方法一、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表
若將任何一組輸入變量及電路初態(tài)的取值代入狀態(tài)方程和輸出方程,即可算出電路的次態(tài)和現(xiàn)態(tài)下的輸出值;以得到的次態(tài)作為新的初態(tài),和這時(shí)的輸入變量取值一起再代入狀態(tài)方程和輸出方程進(jìn)行計(jì)算,又得到一組新的次態(tài)和輸出值。如此繼續(xù)下去,把全部的計(jì)算結(jié)果列成真值表的形式,就得到了狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。
狀態(tài)轉(zhuǎn)換表反映了時(shí)序電路的輸出Y、次態(tài)Q*、輸入X和初態(tài)Q之間的邏輯關(guān)系和狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)律。例:求出上例的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。分析:沒有外部輸入變量J、K,CLK為控制信號(hào),穆爾型電路。設(shè)電路的初態(tài)為Q3Q2Q1=000,代入狀態(tài)方程中,求出次態(tài)。將結(jié)果作為新的初態(tài)Q3Q2Q1=001,繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算。由Q3Q2Q1=000Y=0計(jì)算的結(jié)果依次為000→001→010→011→100→101→110檢查是否包含了電路所有可能出現(xiàn)的狀態(tài)。缺少111的狀態(tài),將其帶入式中計(jì)算得出次態(tài)為000、Y=1,這樣可以做出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。狀態(tài)轉(zhuǎn)換表
1
0
0
0
1
1
11000011001110101010010001110011001000101000100000
YQ1Q2Q30
00011
11100000710116010150001401103001020100100000YCLK的順序狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的另一種形式
可以看出,每經(jīng)過7個(gè)時(shí)鐘脈沖電路的狀態(tài)循環(huán)變化一次,所以這個(gè)電路具有對(duì)時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)的功能。二、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖表示時(shí)序電路的狀態(tài)、狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件、方向及狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)律。QQ*X/Y米利型(輸出與狀態(tài)、輸入有關(guān))穆爾型(輸出僅與狀態(tài)有關(guān))QQ*/Y實(shí)際時(shí)序電路中,若有n個(gè)觸發(fā)器(記憶單元),一般有N個(gè)狀態(tài),2n-1≤N≤2n。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖能自啟動(dòng)三、狀態(tài)誰(shuí)機(jī)流程圖站(SM圖棚)SM圖類太似于編寫肆計(jì)算機(jī)程鹽序時(shí)用的錫程序流程猶圖,表示面在一系列世脈沖作用先下時(shí)序電它路狀態(tài)轉(zhuǎn)國(guó)換的流程帳以及每個(gè)河狀態(tài)下的蘇輸入和輸顧出。SM圖心中使用押的圖形仇符號(hào):狀態(tài)框講、判斷禍框和條件輸出買框狀態(tài)框
每個(gè)狀態(tài)框表示電路的一個(gè)狀態(tài),左上角注明狀態(tài)的名稱(也有將狀態(tài)名稱寫在框內(nèi)的),右上角注明狀態(tài)編碼,框內(nèi)列出此狀態(tài)下等于1的輸出邏輯變量。因?qū)懺跔顟B(tài)框內(nèi)的輸出只與電路的狀態(tài)有關(guān),所以一定是穆爾型輸出。當(dāng)此狀態(tài)機(jī)用作復(fù)雜系統(tǒng)的控制電路時(shí),每個(gè)輸出信號(hào)可能就是系統(tǒng)進(jìn)行某種操作的控制指令,所以有時(shí)也在框內(nèi)直接注明系統(tǒng)所應(yīng)當(dāng)執(zhí)行的操作,代替輸出信號(hào)。判斷框
判斷框又稱條件分支框,外形為菱形。判斷框接在狀態(tài)框的出口,決定著狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方向??騼?nèi)標(biāo)注判斷條件,可以是一個(gè)邏輯變量、一個(gè)乘積項(xiàng)或者一個(gè)邏輯式。根據(jù)判斷條件的取值是1還是0,確定在時(shí)鐘信號(hào)到達(dá)時(shí)電路狀態(tài)的去向。條件輸出交框條件輸攜出框的猶外形為趙扁圓形張。它接脅在判斷蟻框的出抄口,框等內(nèi)標(biāo)注鳳輸出變架量的名佩稱。當(dāng)柱所接判需斷框出臺(tái)口的條俯件滿足碗時(shí),框儉內(nèi)輸出斥變量等部于1,伯否則等摩于0。一個(gè)時(shí)序貪電路的S泉M圖由若汪干個(gè)SM隱模塊組成螺。每個(gè)模煮塊包含一非個(gè)狀態(tài)框悟、若干個(gè)機(jī)判斷框和狠條件輸出戀框。當(dāng)電路渡進(jìn)入S1狀態(tài)后響,輸出Y1、Y2等于1,啄若這時(shí)A=1、B=0,則浴輸出Y4也等于1擊,下一個(gè)CLK到達(dá)時(shí),錢電路轉(zhuǎn)向爆出口2所務(wù)指向的次知態(tài)。若這嚼時(shí)A=B=1,額則Y4=0,下駁一個(gè)CLK到達(dá)時(shí)是,電路坦轉(zhuǎn)向出瓜口3所難指向的綿次態(tài)。底若這時(shí)A=0,則Y3等于1構(gòu),Y4等于0貿(mào),下一孩個(gè)CLK到達(dá)時(shí),蓋電路轉(zhuǎn)向售出口1所禽指向的次脖態(tài)。按照此規(guī)違則,就可圣根據(jù)狀態(tài)葛轉(zhuǎn)換表或乓狀態(tài)轉(zhuǎn)換澡圖畫出對(duì)叉應(yīng)的SM棵圖來。S0到S5狀態(tài)輸出窩均為0,S6、S7狀態(tài)輸出黃為1,它穴們的次態(tài)辛都是S0。四、時(shí)稀序圖在時(shí)鐘脈佛沖的作用煌下,電路牢狀態(tài)、輸眠出狀態(tài)隨污時(shí)間變化麗的波形圖夢(mèng)叫做時(shí)序沿圖。CLKQ3Q2Q1Y00000100102010030110410005101061101700000111110000電路圖時(shí)鐘方程摟(可省)戒、驅(qū)動(dòng)方閑程和輸出歇方程狀態(tài)方趙程狀態(tài)圖拿、狀態(tài)防表、SM圖或時(shí)影序圖判斷電浙路邏輯醫(yī)功能1235四、基本斗分析步驟軋:計(jì)算4例時(shí)鐘方程夫:輸出方程炭:輸出僅與簡(jiǎn)電路現(xiàn)態(tài)查有關(guān)為穆爾型時(shí)序電路誕。同步時(shí)桿序電路缺中此方帆程可省享略。驅(qū)動(dòng)方雖程:1寫方程姨式五、分析克舉例:2求狀態(tài)方貪程JK觸發(fā)器的王特性方程屆:將各觸盛發(fā)器的天驅(qū)動(dòng)方領(lǐng)程代入旅,即得省電路的弓狀態(tài)方樣程:3計(jì)算、番列狀態(tài)偷表0猾0掌00輸0貍10長(zhǎng)1福00賞1叮11貿(mào)0眼01謎0恰11哲1唉01瀉1鴿10恐0臺(tái)10污1豎11鑼0達(dá)11玩1掃10撒0律00繁1伯01銅0李01猜1湖0000011004畫狀態(tài)圖濾、時(shí)序圖狀態(tài)圖5電路功暢能時(shí)序圖有效循環(huán)美的6個(gè)狀卻態(tài)分別是察0~5這搭6個(gè)十進(jìn)策制數(shù)字的制格雷碼,定并且在時(shí)要鐘脈沖CLK的作用很下,這當(dāng)6個(gè)狀辨態(tài)是按談遞增規(guī)臭律變化振的,即痕:000→砍001→慰011→彼111→歇110→窗100→繳000→悄…所以這是軟一個(gè)用格法雷碼表示賢的六進(jìn)制線同步加法近計(jì)數(shù)器?;楫?dāng)對(duì)第6夏個(gè)脈沖計(jì)軋數(shù)時(shí),計(jì)緣瑞數(shù)器又重爐新從00乏0開始計(jì)榴數(shù),并產(chǎn)糾生輸出Y=1。例輸出方偶程:輸出與普輸入有證關(guān),為比米利型顧時(shí)序電習(xí)路。同步時(shí)序首電路,時(shí)就鐘方程省性去。驅(qū)動(dòng)方程杯:1寫方程式2求狀態(tài)溝方程T觸發(fā)器的教特性方程蹲:將各觸六發(fā)器的坑驅(qū)動(dòng)方錄程代入蔥,即得裹電路的悄狀態(tài)方歪程:3計(jì)算、可列狀態(tài)趨表45電路功慌能由狀態(tài)圖峽可以看出交,當(dāng)輸入X=0時(shí),近在時(shí)鐘脈疲沖CLK的作用下注,電路的掘4個(gè)狀態(tài)怪按遞增規(guī)許律循環(huán)變腸化,即:00→身01→梅10→京11→薦00→狼…當(dāng)X=1時(shí)普,在時(shí)挽鐘脈沖CLK的作用蘆下,電團(tuán)路的4鐮個(gè)狀態(tài)鄉(xiāng)豐按遞減斷規(guī)律循癥環(huán)變化會(huì),即:00→物11→猾10→滴01→肝00→苦…可見,事該電路涂既具有愛遞增計(jì)兆數(shù)功能衫,又具垂有遞減庭計(jì)數(shù)功教能,是桐一個(gè)2紀(jì)位二進(jìn)仿制同步直可逆計(jì)停數(shù)器。畫狀態(tài)龍圖時(shí)序按圖米利型犬電路1寫方程靜式輸出方程踢:例:分析疤圖示電路復(fù)的邏輯功論能。P2禿66D觸發(fā)闖器的特轟性方程離為:將驅(qū)動(dòng)虧方程代核入其中戲,得到用狀態(tài)方型程驅(qū)動(dòng)方程芳:狀態(tài)轉(zhuǎn)換糖表電路的功度能轉(zhuǎn)換圖可作為計(jì)某數(shù)器使用仙。當(dāng)A=0時(shí)擱是一個(gè)穿加法計(jì)棉數(shù)器,英在時(shí)鐘鎖信號(hào)連兩續(xù)作用占下,Q2Q1的數(shù)值從掙00到1輔1遞增。如果從Q2Q1=00狀木態(tài)開始加晉入時(shí)鐘信恰號(hào),則Q2Q1的數(shù)值舒可以表商示輸入刺的時(shí)鐘策脈沖數(shù)箏目。當(dāng)A=1時(shí)礎(chǔ)是一個(gè)系減法計(jì)泳數(shù)器,畏在連續(xù)城加入時(shí)絡(luò)鐘脈沖深時(shí),Q2Q1的數(shù)值是并從11到窗00遞減普。SM圖作業(yè)(四購(gòu)):P營(yíng)300胸題:5.裳1作業(yè)(閃五):枯P3脖46預(yù)題:臟6.3本節(jié)小客結(jié)時(shí)序電政路的特按點(diǎn)是:朱在任何它時(shí)刻的趣輸出不棕僅和輸鉗入有關(guān)芳,而且衡還決定百于電路巡壽原來的黎狀態(tài)。綱為了記繼憶電路呆的狀態(tài)吐,時(shí)序偉電路必渴須包含蠻有存儲(chǔ)鄉(xiāng)豐電路。脊存儲(chǔ)電衛(wèi)路通常霸以觸發(fā)希器為基路本單元據(jù)電路構(gòu)扛成。時(shí)序電舞路可分帆為同步唇時(shí)序電蘆路和異崖步時(shí)序亂電路兩跡類。它富們的主嚇要區(qū)別儀是,前美者的所祥有觸發(fā)快器受同宣一時(shí)鐘腸脈沖控籠制,而色后者的勤各觸發(fā)油器則受車不同的撿脈沖源焦控制。時(shí)序電路燒的邏輯功系能可用邏脆輯圖、狀虧態(tài)方程、期狀態(tài)表、巾卡諾圖、撫狀態(tài)圖和餐時(shí)序圖等餡6種方法懲來描述,描它們?cè)诒纠^質(zhì)上是相票通的,可文以互相轉(zhuǎn)良換。時(shí)序電路成的分析,親就是由邏蓬輯圖到狀鍵態(tài)圖的轉(zhuǎn)況換。6.3負(fù)寄叫存器和遍移位寄朗存器6.3.啞1凍寄存器返回6.3強(qiáng).2陸移鏟位寄存衰器在數(shù)字電剝路中,用墨來存放二鉤進(jìn)制數(shù)據(jù)木或代碼的螞電路稱為寄存器。寄存器是慘由具有存森儲(chǔ)功能的偶觸發(fā)器組午合起來構(gòu)莊成的。一星個(gè)觸發(fā)器痰可以存儲(chǔ)偉1位二進(jìn)辛制代碼,序存放n位二進(jìn)制您代碼的時(shí)寄存器摟,需用n個(gè)觸發(fā)器基來構(gòu)成行。按照功能噸的不同,林可將寄存器叮分為基臉本寄存撐器和移秋位寄存謎器兩大類。舍基本寄存俱器只能并誼行送入數(shù)屆據(jù),需要常時(shí)也只能臺(tái)并行輸出名。移位寄盟存器中的亞數(shù)據(jù)可以旅在移位脈莫沖作用下租依次逐位艦右移或左帆移,數(shù)據(jù)折既可以并復(fù)行輸入、母并行輸出病,也可以籃串行輸入顯、串行輸李出,還可蓄以并行輸閑入、串行錘輸出,串攻行輸入、功并行輸出富,十分靈拉活,用途匙也很廣。6.3園.1始寄怨存器一、單拍飼工作方式傲基本寄存知器無論寄存曠器中原來般的內(nèi)容是艇什么,只指要送數(shù)控紅制時(shí)鐘脈桃沖CLK上升沿到造來,加在同并行數(shù)據(jù)毛輸入端的針數(shù)據(jù)D0~D3,就立禁即被送替入進(jìn)寄束存器中獄,即有囑:''''二、雙打拍工作羽方式基盒本寄存較器第一拍嚼:清零爐。R'D=0,蹤蝶異步清溪零。即蜜有:第二拍:刮送數(shù)。R'D=1時(shí),CLK上升沿送蒜數(shù)。即有榜:此外:保持。在R'D=1、CLK上升沿福以外時(shí)戲間,寄糕存器內(nèi)泄容將保佩持不變營(yíng)。'''''''''集成寄存集器舉例1燥:74L乞S75CLK高電平期嫂間,跟隨D的狀態(tài)CLK低電平狀期間,啦保持狀仿態(tài)①四位謊寄存器特點(diǎn):②由同步SR觸發(fā)器構(gòu)成(D型)集成寄存環(huán)器舉例2針:74H拐C175特點(diǎn):①四位寄比存器②由維持阻惠塞D觸發(fā)器訓(xùn)構(gòu)成③附加控制檢功能——婦異步清零74H瞇C17黎5工作波形t1t2t3Q0R'DD0CLK是上升沿怒觸發(fā)6.3仿.2座移太位寄存趣器一、單向番移位寄存獅器4位右家移移位寄圖存器時(shí)鐘方程閉:驅(qū)動(dòng)方勉程:狀態(tài)方玻程:硬件機(jī)棕理:因?yàn)閺腃LK上升沿綁到達(dá)開眨始到輸勾出端新存狀態(tài)的絮建立需魄要經(jīng)過告一段傳講輸延遲投時(shí)間,瘡所以當(dāng)CLK的上升悼沿同時(shí)寄作用于抓所有的綿觸發(fā)器銜時(shí),它疫們輸入市端(D端)的狀冬態(tài)還沒有籍改變。于釘是FF1按Q0原來的狀巾態(tài)翻轉(zhuǎn),胞FF2按Q1原來的狀義態(tài)翻轉(zhuǎn),緊FF3按Q2原來的狀言態(tài)翻轉(zhuǎn)。旗同時(shí),加姓到寄存器型輸入端DI的代碼存普入FF0??偟陌绦Ч嗦卯?dāng)于移濟(jì)位寄存壩器里原止有的代信碼依次元右移了靠一位。''''并行輸出4位左鋪移移位寄索存器時(shí)鐘方豈程:驅(qū)動(dòng)方程吹:狀態(tài)方程頓:''''也可以積用JK觸發(fā)器構(gòu)那成Q*=JQ'+K'Q(1)單吼向移位寄禁存器中的獎(jiǎng)數(shù)碼,在CLK脈沖操作寬下,可以朽依次右移或企左移。(3)露若串行危輸入端問狀態(tài)為影0,則n個(gè)CLK脈沖后,抓寄存器便站被清零。單向移盼位寄存鳳器具有誤以下主初要特點(diǎn)日:(2)n位單向厭移位寄看存器可防以寄存n位二進(jìn)謹(jǐn)制代碼嗓。n個(gè)CLK脈沖即豬可完成拒串行輸燦入工作覽,此后頁(yè)可從Q0~Qn-1端獲得急并行的n位二進(jìn)膛制數(shù)碼惠,再用n個(gè)CLK脈沖又可桶實(shí)現(xiàn)串行喊輸出操作振。二、雙饞向移位滅寄存器沸(74金LS1銀94A堡)以第2治位觸發(fā)雖器FF刊1為例挽進(jìn)行分吹析(了解)S1=S0=0時(shí),保持S1=S0=1時(shí),并行碌輸入S1=0,S0=1時(shí),右箏移S1=1,S0=0時(shí),左可移R'D=0時(shí),置繁零藍(lán)框(與嫁或門)組掀成四選一數(shù)易據(jù)選擇器富。紅框(SR觸發(fā)器)化組成D鎖存器。(1)行74L怖S19留4A:集成雙映向移位澡寄存器4位:民194端、19夢(mèng)5等8位:銅164險(xiǎn)、19籌8等左移,右移,并行輸入,保持—4種功能雙變量控制S1、S0。功能:并行輸?shù)救?11左移(由DIL輸入)011右移(由DIR輸入)101保持001置零××0工作狀柏態(tài)S0S1R'D擴(kuò)展應(yīng)仔用:2三片19昆4A實(shí)愧現(xiàn)8位惑雙向移殘位寄存秘器只需將鉤(1)垃片的Q3接至(麥2)片雷的DIR端,而歐將(2柄)片的Q0接到(典1)片槐的DIL,同時(shí)必把兩片回的S1、S0、CLK和R'D分別并聯(lián)聰就行了。組成8位賭并行加法貴器例:分欲析電路畜的邏輯本功能,早指出在辯給定的CLK及S1、S0狀態(tài)作用返下,t4時(shí)刻以屯后輸出Y與兩組竊并行輸跡入二進(jìn)洽制數(shù)M、N在數(shù)值上稿的關(guān)系。枕假定M、N的狀態(tài)始顏終不變。283怒全加器194雙危向移位寄奪存器組成8貪位移位斧寄存器解:思路:按濾時(shí)間分析t1
:S1S0=11→194并行置數(shù)全加器輸盟出[283道(2)2梁83(1膏)]:A口:0000M3M2M1M0B口:0000N3N2N1N0Y=M+Nt2
:S1S0=01→194右移194執(zhí)行:M×2,N×2→Y=2M+2Nt3
:S1S0=01→194(1,2)右移,194(3,4)維持(無CLK2)→Y=2×2M+2N=4M+2Nt4
:S1S0=01→194(1,2)右移,194(3,4)維持(無CLK2)→Y=2×4M+2N=8M+2N所以t4時(shí)刻,Y=8M+2N低位往惑高位移降1位相鈔當(dāng)于乘飽2作業(yè)(躁四):烘P3幸02卡題:內(nèi)5.7作業(yè)(五減):P疫348生題:6.喉10注:普把CO后棟面的非號(hào)銀去掉。本節(jié)小組結(jié):寄存器露是用來歪存放二肯進(jìn)制數(shù)繭據(jù)或代皺碼的電閘路,是杯一種基產(chǎn)本時(shí)序泡電路。糧任何現(xiàn)野代數(shù)字鎖系統(tǒng)都晴必須把窮需要處佛理的數(shù)過據(jù)和代殲碼先寄刪存起來約,以便陸隨時(shí)取創(chuàng)用。寄存器分挖為基本寄夫存器和移玩位寄存器井兩大類。底基本寄存惹器的數(shù)據(jù)井只能并行跪輸入、并輸行輸出。志移位寄存舊器中的數(shù)足據(jù)可以在茂移位脈沖蘇作用下依卻次逐位右牙移或左移弟,數(shù)據(jù)可奧以并行輸臣入、并行唐輸出,串逐行輸入、腳串行輸出單,并行輸堵入、串行食輸出,串匆行輸入、賭并行輸出戶。寄存器的啟應(yīng)用很廣畏,特別是安移位寄存籠器,不僅糖可將串行擋數(shù)碼轉(zhuǎn)換迎成并行數(shù)兇碼,或?qū)⒔癫⑿袛?shù)碼烘轉(zhuǎn)換成串姑行數(shù)碼,虧還可以很褲方便地構(gòu)丑成移位寄凱存器型計(jì)優(yōu)數(shù)器和順欺序脈沖發(fā)灘生器等電賞路。6.4廟計(jì)情數(shù)器*6.4票.3汽集成異步弊計(jì)數(shù)器返回6.4描.2劣集樓成同步栗計(jì)數(shù)器6.4.田1避概述6.4.貌1去概述構(gòu)成:1個(gè)觸發(fā)食器有2個(gè)茶狀態(tài),可餡計(jì)2個(gè)二圣進(jìn)制數(shù)(棒0,1)圓;n個(gè)觸發(fā)珠器有2n個(gè)狀態(tài),晃可計(jì)2n個(gè)數(shù)(n位二進(jìn)制秘?cái)?shù))。計(jì)數(shù):累計(jì)輸麗入脈沖候的個(gè)數(shù)山。用于丹計(jì)數(shù)、數(shù)分頻、至定時(shí)、廁產(chǎn)生節(jié)控拍脈沖凍和脈沖腸序列以綱及進(jìn)行計(jì)數(shù)字運(yùn)椒算等。分類:1.按計(jì)抵?jǐn)?shù)器中的尊觸發(fā)器是菜否同時(shí)翻籌轉(zhuǎn)分類,招可分為同并步計(jì)數(shù)器醉和異步計(jì)泄數(shù)器。同要步計(jì)數(shù)器璃中,脈沖殺輸入時(shí)觸妹發(fā)器的翻紐奉轉(zhuǎn)是同時(shí)掘發(fā)生的。較異步計(jì)數(shù)駁器中,觸慈發(fā)器的翻穴轉(zhuǎn)有先有司后,不是呆同時(shí)發(fā)生廉的。2.按計(jì)照數(shù)過程中害計(jì)數(shù)器的授數(shù)字增減慘分類,又餃可把計(jì)數(shù)叢器分為加生法計(jì)數(shù)器狂、減法計(jì)么數(shù)器和可膏逆計(jì)數(shù)器根(或稱加期/減計(jì)數(shù)田器)。隨沈著計(jì)數(shù)脈白沖的不斷妥輸入而作殿遞增計(jì)數(shù)疼的叫加法宏計(jì)數(shù)器,砍做遞減計(jì)領(lǐng)數(shù)的叫減喜法計(jì)數(shù)器雙,可增可里減的叫可林逆計(jì)數(shù)器賠。3.按計(jì)從數(shù)器中數(shù)歪字的編碼勻方式分類知,分成二規(guī)進(jìn)制計(jì)數(shù)撫器、二—提十進(jìn)制計(jì)眠數(shù)器、格葵雷碼計(jì)數(shù)銅器等。4.按扒計(jì)數(shù)容量來冊(cè)區(qū)分,喪如十進(jìn)恐制計(jì)數(shù)象器、六訪十進(jìn)制喝計(jì)數(shù)器筋等。741爐90是具單時(shí)鐘殲(只有營(yíng)一個(gè)時(shí)乘鐘信號(hào)冰輸入端回)集成銹十進(jìn)制慎同步可勵(lì)逆計(jì)數(shù)及器,其濱引腳排卷列圖和午邏輯功買能示意杠圖與7特419傾1相同童。6.4滴.2仗集寧成同步恒計(jì)數(shù)器集成十進(jìn)攀制同步加挖法計(jì)數(shù)器乞7416游0、74蹲162的游引腳排列搏圖、邏輯妹功能示意拳圖與74溪161、她7416石3相同,捆不同的是鼻,741披60和7賊4162揉是十進(jìn)制按同步加法瞧計(jì)數(shù)器,蘭而741狀61和7狂4163拳是4位二虧進(jìn)制(1爛6進(jìn)制)趴同步加法鞠計(jì)數(shù)器。谷此外,7畜4160畏和741滲62的區(qū)笑別是,7匙4160踩采用的是東異步清零追方式,而幻玉7416農(nóng)2采用的爸是同步清抬零方式。7419梯2是雙時(shí)診鐘集成十朋進(jìn)制同步戴可逆計(jì)數(shù)奴器,其引矛腳排列圖令和邏輯功詢能示意圖停與741格93相同熟。進(jìn)制*異步同步異清異清同清加減可控單時(shí)鐘加減可控雙時(shí)鐘二進(jìn)制293(2-8-16)161163191異清193十進(jìn)制290(2-5-10)160162190192異置同步置數(shù)異步置數(shù)常用集成集計(jì)數(shù)器列循表:記住單數(shù)雙數(shù)一、4楚位集成昌二進(jìn)制介同步加摔法計(jì)數(shù)涌器74孕LS1貝61/煎163①R'D=0時(shí)厚異步清散零。②R'D=1、LD'=0時(shí)匯同步置酸數(shù)。③R'D=LD'=1且ET=EP=1時(shí),稿按照4位呈自然二進(jìn)們制碼進(jìn)行虎同步二進(jìn)岔制計(jì)數(shù)。④R'D=LD'=1且ET·EP=0時(shí)役,計(jì)數(shù)宴器狀態(tài)光保持不棄變。74L雁S16瀉3的引麻腳排列考和74觸LS1屈61相爽同,不包同之處兼是74聲LS1冒63采朝用同步作清零方燃式。''''74LS慚161邏書輯功能表當(dāng)復(fù)位烏端R'D=0時(shí),挪輸出Q3Q2Q1Q0全為零用,實(shí)現(xiàn)陶異步清伸除功能殃(又稱受復(fù)位功揉能)。當(dāng)R'D=1,預(yù)鑄置控制端LD'=0,話并且CLK=CLK↑時(shí),Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0,實(shí)現(xiàn)復(fù)同步預(yù)夠置數(shù)功仇能。功能分雙析:0000D3
D2
D1
D0Q3
Q2
Q1
Q0(保持)Q3
Q2Q1
Q0(C=0)加法計(jì)數(shù)
×↑××↑××101××0×1×011101111Q3
Q2
Q1
Q0CLKETEPLD'R'D****當(dāng)R'D=LD'=EP=ET=1,皺并且CLK=CLK↑時(shí),計(jì)蓄數(shù)器才開作始加法計(jì)脂數(shù),實(shí)現(xiàn)族計(jì)數(shù)功能園。電路為李四位二進(jìn)濕制加法計(jì)免數(shù)器。在CLK脈沖作啄用下,臥電路按屠自然二趣進(jìn)制遞墾加,即霜由00拾00→維000逐1→…剃→11夠11。蘭當(dāng)計(jì)到損111冶1時(shí),染進(jìn)位輸篩出端CO送出進(jìn)鈔位信號(hào)愿,即CO=Q3Q2Q1Q0=1。二、集成世十進(jìn)制同輸步加法計(jì)熟數(shù)器74LS俊160/京162集成十進(jìn)珍制同步加那法計(jì)數(shù)器翼7416調(diào)0、74聯(lián)162的研引腳排列圖、膜邏輯功能斬示意圖與耕7416巡壽1、74揮163相鉗同。與7較4161惰相比,(應(yīng)1)74貴160是胸十進(jìn)制計(jì)拘數(shù)器;(武2)注意芒7416月0在計(jì)數(shù)斃時(shí)CO=Q3Q0(即Q3Q2Q1Q0=100欣1)741供60和街741賊62的午區(qū)別是最,74噴160縮慧采用的存是異步清夫零方式,而答7416葡2采用的途是同步清絲式零方式。當(dāng)R'D=LD'=1且EP·ET=0時(shí)彈,輸出Q3Q2Q1Q0保持不變義。三、集成謹(jǐn)十進(jìn)制同彼步加/減憑可逆計(jì)數(shù)垃器7419謹(jǐn)0/19勝17419凍0是單時(shí)賓鐘集成十篇進(jìn)制同步索可逆計(jì)數(shù)籃器,其引溉腳排列圖撲和邏輯功乖能示意圖音與741床91相同型。U'/D是加減計(jì)奏數(shù)控制端暮;G'是使能俊端;LD'是異步置自數(shù)控制端晶;D0~D3是并行數(shù)宜據(jù)輸入端旨;Q0~Q3是計(jì)數(shù)辜器狀態(tài)騙輸出端司;CO/BO是進(jìn)位/授借位信號(hào)徐輸出端;RC'是多個(gè)敲芯片級(jí)彎聯(lián)時(shí)級(jí)脆間串行無時(shí)鐘輸勻出端,G'=0,CO/BO=1時(shí),RC'=CLK,由RC'端產(chǎn)生的藥輸出進(jìn)位但脈沖的波辛形與輸入妄計(jì)數(shù)脈沖碗的波形相紫同。74L組S19析1邏輯推功能表保持預(yù)置數(shù)加法計(jì)數(shù)
減法計(jì)數(shù)××0110111×00××↑↑工作狀態(tài)G'CLKLD'U'/D4位集遣成二進(jìn)意制同步請(qǐng)可逆計(jì)微數(shù)器7貫4LS舅193RD是異步怪清零端眠,高電緩平有效謙;LD'是異步置數(shù)端蟲,低電閣平有效占;CLKU是加法計(jì)望數(shù)脈沖輸毛入端;CLKD是減法計(jì)陸數(shù)脈沖輸制入端;D0~D3是并行數(shù)自據(jù)輸入端布;Q0~Q3是計(jì)數(shù)覆器狀態(tài)基輸出端幸;CO'是進(jìn)位脈迷沖輸出端槍;BO'是借位漫脈沖輸筆出端;疾多個(gè)7課4LS千193肯級(jí)聯(lián)時(shí)臺(tái),只要?jiǎng)偘训臀皇畹腃O'端、BO'端分別與兄高位的CLKU、CLKD連接起夾來,各堤個(gè)芯片旋的RD端連接墻在一起競(jìng),LD'端連接在么一起,就沉可以了。類型型號(hào)功能計(jì)數(shù)器746874LS9074LS9274LS9374LS16074LS161雙十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十二分頻計(jì)數(shù)器4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(異步清除)4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器(異步清除)常用計(jì)數(shù)閉器類型型號(hào)功能計(jì)數(shù)器74LS16274LS16374LS16874LS16974LS19074LS19174LS19274LS19374LS19674LS197十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器(同步清除)4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器(同步清除)可預(yù)置制十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器可預(yù)置4位二進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器可預(yù)置十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器可預(yù)置制4位二進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器可預(yù)置十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器(雙時(shí)鐘)可預(yù)置4位二進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器(雙時(shí)鐘)可預(yù)置十進(jìn)制計(jì)數(shù)器可預(yù)置二進(jìn)制計(jì)數(shù)器續(xù)表(2萍)類型型號(hào)功能計(jì)數(shù)器74LS29074LS29374LS39074LS39374LS49074LS56874LS56974LS66874LS669十進(jìn)制計(jì)數(shù)器4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器雙4位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器雙4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(異步清除)雙4位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器可預(yù)置十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器(三態(tài))可預(yù)置二進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器(三態(tài))十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器二進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器續(xù)表(3振)類型型號(hào)功能計(jì)數(shù)器74LS69074LS69174LS69274LS69374LS69674LS69774LS69874LS699可預(yù)置十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器/寄存器(直接清除、三態(tài))可預(yù)置二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器/寄存器(直接清除、三態(tài))可預(yù)置十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器/寄存器(同步清除、三態(tài))可預(yù)置二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器/寄存器(同步清除、三態(tài))十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器(三態(tài)、直接清除)二進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器(三態(tài)、直接清除)十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器(三態(tài)、同步清除)二進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器(三態(tài)、同步清除)續(xù)表(緩4)部分??扔肕S絕I計(jì)數(shù)架器的型喇號(hào)及基端本特性任意進(jìn)制頓計(jì)數(shù)器只能用已付有的計(jì)數(shù)獎(jiǎng)器芯片通過外電繪路的不同祝連接方式類實(shí)現(xiàn),即用濕組合電點(diǎn)路產(chǎn)生俘復(fù)位、貫置位信有號(hào)得到料任意進(jìn)壞制計(jì)數(shù)器。常見的集額成計(jì)數(shù)器偏芯片主要田有十進(jìn)制河、十六進(jìn)克制、7位漏二進(jìn)制、計(jì)12位二已進(jìn)制,1稈4位二進(jìn)飼制等。6.4.色3哥任意進(jìn)制佛計(jì)數(shù)器的婚構(gòu)成方法1、用異步置零端鬼或異步置數(shù)端歸零構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)趴數(shù)器(1)顏寫出狀者態(tài)SM的二進(jìn)制熄代碼。(2)東求歸零展邏輯,割即求異株步清零戰(zhàn)端或置認(rèn)數(shù)控制虎端信號(hào)鋒的邏輯放表達(dá)式倡。(3)評(píng)畫連線征圖。2、用同步置零端或同步置數(shù)端歸零構(gòu)成M芹進(jìn)制計(jì)課數(shù)器(1)味寫出狀遵態(tài)SM-1的二進(jìn)材制代碼揚(yáng)。(2)求忍歸零邏輯紀(jì),即求同啄步清零端趟或置數(shù)控沸制端信號(hào)歡的邏輯表傷達(dá)式。(3)扇畫連線悄圖。利用集成塊計(jì)數(shù)器的清零端/臭置數(shù)端實(shí)現(xiàn)歸零可或置數(shù),零從而構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)冠數(shù)器。構(gòu)成方追法(P拖298鍬)計(jì)數(shù)容量M(計(jì)數(shù)器膠中能計(jì)到河的最大數(shù)背)小于集贏成芯片容餓量N(已有的綁計(jì)數(shù)器)茶時(shí),即M<N,采用復(fù)尸位法和置情位法。3、用同步置另數(shù)端置數(shù)構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)數(shù)鞋器(1)猴寫出狀觸態(tài)SN-M的二進(jìn)糧制代碼儲(chǔ)。(2)杜畫連線悅圖。將進(jìn)位輸出令端接非門連到置數(shù)端。1.利用異步置零端執(zhí)/置數(shù)掀端歸零,跳過具多余狀貴態(tài),實(shí)燈現(xiàn)任意饅進(jìn)制計(jì)裳數(shù)。2.利鳴用同步置零/啞置數(shù)端歸零或疼置數(shù),跳過多趴余狀態(tài),獨(dú)實(shí)現(xiàn)任意冶進(jìn)制計(jì)數(shù)出。3.用同步置數(shù)唇端置數(shù)構(gòu)成行M進(jìn)制計(jì)嫩數(shù)器。2種方導(dǎo)法3種方救法1種方法用74紗LS1蝦63來冶構(gòu)成一服個(gè)十二蕉進(jìn)制計(jì)號(hào)數(shù)器。犯(同步雙置數(shù)同辯步清零赤)(3)畫譜連線圖。注意區(qū)益別SM-1=S12-1=S11=101徑1(2)逮求歸零悄邏輯。例D3~D0可隨意處理D3~D0必須都接0法一法二:(1)僅寫出狀態(tài)SM-1的二進(jìn)嫂制代碼報(bào)。SN-M=S16-物12=S4=01貢00(2)漏畫連線雞圖。法三:(1)委寫出狀態(tài)SN-M的二進(jìn)身制代碼樸。D3~D0必須接0李100(即是叢4營(yíng)開始計(jì)數(shù))同步脈置數(shù)用74很LS1靜61來描構(gòu)成一蒼個(gè)七進(jìn)很制計(jì)數(shù)揚(yáng)器。(滔異步清叛零同步吃置數(shù))SM=S7=01巖11例D3~D0可隨意嚼處理D3~D0必須都接沒0SM-1=S6=01遭10解:法一法二如何產(chǎn)生榴正確的進(jìn)高位輸出?買兩種方法厚:1.從羽輸出端產(chǎn)頌生;2.意采用適當(dāng)予的置數(shù)方仇法產(chǎn)生,栽這種方法年需包括進(jìn)霸位輸出狀票態(tài)。SN-M=S16-7=S9=10臟01(2)畫峽連線圖。法三:(1榮)寫出慶狀態(tài)SN-M的二進(jìn)賺制代碼怨。D3~D0必須接1梳010試用一片4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS193組成6進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。(加減可控雙時(shí)鐘、異步置零異步置數(shù))例解:SM=S6=011采0,故LD‘=Q2Q1注進(jìn)位輸革出5+1心=10。提高歸席零可靠性的方法因異步置零或異步置數(shù)信號(hào)稈隨計(jì)數(shù)器蒼被置零而譯立即消失艘,故置零鴨信號(hào)持續(xù)芽時(shí)間極短溝,如觸發(fā)共器的復(fù)位俯速度有快汽有慢,則傅可能動(dòng)作荷慢的觸發(fā)蘿器還未來玩得及復(fù)位拖置零信號(hào)簡(jiǎn)已經(jīng)消失年,導(dǎo)致電薯路誤操作靠。因此有遙必要改進(jìn)虎電路。利用一理個(gè)SR鴨鎖存器沿將R'D=0暫存策一下,從尺而保證歸駐零信號(hào)有筆足夠的作距用時(shí)間,酷使計(jì)數(shù)器種能夠可靠稱歸零。(1)M=M1×M2(M1≤N、M2≤N),即M可分解為M1×M2,可采賄用串行運(yùn)進(jìn)位方陶式/并影行進(jìn)位搶方式。采用多泉片級(jí)聯(lián)寬組合的捏方法實(shí)跨現(xiàn)任意址進(jìn)制計(jì)覽數(shù)。整體置零方式整體置數(shù)方式串行進(jìn)位方式并行進(jìn)位方式計(jì)數(shù)器農(nóng)容量的擇擴(kuò)展(M>N)以低位片的進(jìn)位輸出信號(hào)作為高位片的時(shí)鐘輸入信號(hào)。串行進(jìn)位方式:以低位片的進(jìn)位輸出信號(hào)作為高位片的控制信號(hào)(使能),兩片的CLK同時(shí)接計(jì)數(shù)輸入。并行進(jìn)位方式:例:試洋用兩片渣同步十少進(jìn)制計(jì)仿數(shù)器接憲成百進(jìn)守制計(jì)數(shù)崖器。并行CLK方式M=10×10遺=10理0解:串行CLK方式M=10×10=賓100在M1、M2不等于M時(shí),可惠以先將新兩個(gè)M進(jìn)制計(jì)高數(shù)器分掩別接成M1計(jì)數(shù)器心和M2計(jì)數(shù)器,幟然后再以鑼串行進(jìn)位胃方式或并速行進(jìn)位方虜式將它們穴連接起來范。例:試用于兩片同步咐十進(jìn)制計(jì)丘數(shù)器接成厚十二進(jìn)制酬計(jì)數(shù)器。解:串行CLK方式M=3×4=握12并行CLK方式M=3×4=1受2將2片計(jì)損數(shù)器連接聚成大于M的計(jì)數(shù)搭器,然元后在計(jì)沈到M時(shí)譯出濁置零信攜號(hào)R'D=0,片將兩個(gè)友計(jì)數(shù)器諒?fù)瑫r(shí)置攏零。(2)當(dāng)M為素?cái)?shù)名時(shí),不航能分解隙為M1和M2,采用畏整體置槽零/整以體置數(shù)迅方式。辰(上一交情況此舞方法同磁樣適用燙)整體置零方式:整體置數(shù)方式:將2片戰(zhàn)計(jì)數(shù)器管接成大籍于M的計(jì)數(shù)慮器,然妖后選定聰某一狀迅態(tài)譯出泛置數(shù)信微號(hào)LD'=0,將榆兩個(gè)計(jì)數(shù)乖器同時(shí)置渠入適當(dāng)?shù)酿垹顟B(tài),跳瘋過多余狀制態(tài)。例:試激用2片暑同步十坦進(jìn)制計(jì)坐數(shù)器7剩416劇0接成李29進(jìn)斃制計(jì)數(shù)乞器。(珍異步置坊零同步哨置數(shù))解:異澡步置零:(SM)BCD=001酷01考001;濱輸入端任住意注:①異步置零法,可靠性差;②進(jìn)位輸出需另加譯碼電路。同步置豪數(shù):(SM-1)BCD=001網(wǎng)01固000同步置數(shù)擁:(輸入舍端接零)6.4僵.4啟分駛頻器原碰理及應(yīng)內(nèi)用十六進(jìn)稈制計(jì)數(shù)貧器狀態(tài)描轉(zhuǎn)換圖欠和時(shí)序業(yè)圖如果設(shè)搶計(jì)數(shù)輸檢入脈沖CLK的頻率剖為f0,則Q0、Q1、Q2和Q3端輸出縱脈沖的咸頻率將估依次為f0/2、f0/4、f0/8和f0/16弊。針對(duì)朱計(jì)數(shù)器予的這種壓分頻功圓能,也淘將它稱爺為分頻午器??佳羞M(jìn)階:試分析下圖所示電路的分頻比(即Y與CLK的分頻比)。(西北工業(yè)大學(xué)1999)解:兩惜片74騰LS1受61組鉤成七位餅二進(jìn)制咱同步計(jì)鄉(xiāng)豐數(shù)器,膽當(dāng)計(jì)數(shù)徑到01隨110須111倡B(即叼77H濫、11云9D)故時(shí),與非門輸出低按電平,租下一個(gè)CLK到達(dá)時(shí)電單路同步置比0,所以柿兩片74設(shè)LS16續(xù)1組成了脖120D榜進(jìn)制計(jì)數(shù)哲器;另外覆,電路輸檔出端的D觸發(fā)器接油成了T'觸發(fā)器,即2班分頻電伶路,所完以輸出Y與CLK的分頻慘比為1父:24滑0。產(chǎn)生在刺時(shí)間上戴有一定攻先后順慎序的脈凈沖信號(hào)特,在電擠路的多朗個(gè)輸出矛端依次柏發(fā)出脈蜂沖。1、移位寄存芳器型計(jì)數(shù)器(1)算環(huán)形計(jì)鐘數(shù)器(侮2)扭環(huán)形技計(jì)數(shù)器2、順序取脈沖發(fā)生莊器*3、序列劍信號(hào)發(fā)生蓮器*產(chǎn)生特定娘順序的串槍行數(shù)據(jù)信爭(zhēng)號(hào)6.4.扯5恭移位寄存塑器的應(yīng)用1000
010000100001設(shè)初始狀挪態(tài)=10須00,則沾可依次循敘環(huán)右移,有效循環(huán):應(yīng)用1劈燕:環(huán)谷形計(jì)數(shù)澆器用電路鼓的不同肉狀態(tài)可斑表示輸滅入CLK信號(hào)的殼數(shù)目,差即可作盛為CLK信號(hào)脈沖加的計(jì)數(shù)器拐。狀態(tài)轉(zhuǎn)換情圖環(huán)形計(jì)盞數(shù)器不飲能自啟刺動(dòng),為哲確保電許路能正遙常工作樸,必須宣首先通魂過串行糊輸入端損或并行告輸入端襖將電路盤置成有和效循環(huán)映中的某嘗個(gè)狀態(tài)左,然后屑計(jì)數(shù)。能自啟啊動(dòng)的4誼位環(huán)形敗計(jì)數(shù)器狀態(tài)方程狀態(tài)轉(zhuǎn)換誕圖①電路結(jié)構(gòu)介極其簡(jiǎn)單非。②有效狀態(tài)脆只含一個(gè)影1(或0劃),不需醬要另加譯甲碼電路。③狀態(tài)利用猜率低。24=16個(gè)形狀態(tài)中只桂用了4個(gè)粒狀態(tài)(2n-n個(gè)沒楚用(n為聰觸發(fā)器數(shù)呀目))。環(huán)形計(jì)按數(shù)器的令特點(diǎn):能自啟動(dòng)嗓的4位環(huán)形賓計(jì)數(shù)器竹的另外隊(duì)一種實(shí)舅現(xiàn)方法狀態(tài)圖由74L慕S194客構(gòu)成的能鞠自啟動(dòng)的4位環(huán)形鍋計(jì)數(shù)器時(shí)序圖反饋應(yīng)用2:扭環(huán)形計(jì)癢數(shù)器為了在不庸改變移位鐮寄存器內(nèi)村部結(jié)構(gòu)的缺條件下提醬高環(huán)形計(jì)炊數(shù)器的電陷路狀態(tài)利枯用率,只袖能從改變住反饋邏輯積電路上想古辦法。將反饋邏刊輯函數(shù)取屬為D0=Q'3,構(gòu)成扭鹿環(huán)形計(jì)數(shù)婆器,也稱油為約翰遜拒計(jì)數(shù)器。不能自啟瓶動(dòng)有效和無孤效是相對(duì)裂的。將反饋把電路稍階加修改繡,扭環(huán)隆形計(jì)數(shù)脆器就能宇自啟動(dòng)亭了。能自啟北動(dòng)扭環(huán)腸的狀態(tài)鉤圖特點(diǎn):①優(yōu)點(diǎn)腐:狀態(tài)勸利用率扣提高一返倍,且礎(chǔ)每次狀師態(tài)更新胡只有一蜓個(gè)觸發(fā)偵器改變時(shí)狀態(tài),黨因此譯嫁碼時(shí)不米會(huì)產(chǎn)生聚競(jìng)爭(zhēng)-嘉---紹冒險(xiǎn)。②缺點(diǎn):失狀態(tài)利用被率低。24=16個(gè)宰狀態(tài)中只懼用了8個(gè)吐狀態(tài)(2n-2n個(gè)材沒用)。使用最大磨長(zhǎng)度的移廁位寄存器完型計(jì)數(shù)器撈可將電路圖的狀態(tài)利渴用率提高真到2n-1。環(huán)形計(jì)詠數(shù)器與級(jí)扭環(huán)形總計(jì)數(shù)器植的區(qū)分瘋:從反饋之贈(zèng)路來區(qū)分摸,環(huán)形計(jì)冬數(shù)器大多庫(kù)都從Q端引出反憶饋,而扭烤環(huán)形計(jì)數(shù)賓器大多都才從Q'端或從Q端加非門引出。從狀態(tài)鋼利用上南來區(qū)分懇,環(huán)形導(dǎo)計(jì)數(shù)器馳只利用太了n個(gè)狀態(tài)扮,而扭記環(huán)形計(jì)登數(shù)器利手用了2n個(gè)狀態(tài)。作業(yè)(四康):P掏302搬題:5疑.11、碌5.15而、5.1迅8作業(yè)(五憐):P母349樸題:6冬.13、中6.18經(jīng)、6.2璃2本節(jié)小結(jié)計(jì)數(shù)器是譜一種應(yīng)用住十分廣泛器的時(shí)序電哄路,除用棟于計(jì)數(shù)、躲分頻外,技還廣泛用及于數(shù)字測(cè)貓量、運(yùn)算愉和控制,個(gè)從小型數(shù)途字儀表,標(biāo)到大型數(shù)已字電子計(jì)扒算機(jī),幾來乎無所不吵在,是任趨何現(xiàn)代數(shù)皇字系統(tǒng)中委不可缺少閣的組成部梯分。計(jì)數(shù)器可利用觸傅發(fā)器和門匙電路構(gòu)成之。但在實(shí)弄際工作中薄,主要是嘆利用集成制計(jì)數(shù)器來蝕構(gòu)成。在圓用集成計(jì)控?cái)?shù)器構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)著數(shù)器時(shí)湖,需要小利用清攀零端或棒置
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