授課-47中規(guī)模時序邏輯器件分析與應(yīng)用

?電子電路的分析與應(yīng)用?課程教學資源建設(shè)建設(shè)院校：主要參與企業(yè)：金華職業(yè)技術(shù)學院金華市靈聲電子浙江省東晶電子杭州康芯電子學習任務(wù)布置1．理解根本概念、查詢其定義及內(nèi)部結(jié)構(gòu)計數(shù)器加法計數(shù)器減法計數(shù)器可逆計數(shù)器計數(shù)容量、長度、模同步計數(shù)器異步計數(shù)器分頻器序列信號發(fā)生器2．完成相關(guān)作業(yè)3．收集相關(guān)電子書籍、網(wǎng)站、資料、進行學習交流與總結(jié)脈沖分配器環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器存放器移位存放器順序脈沖發(fā)生器教學過程設(shè)計學生學習參考資源列表學習參考網(wǎng)站1．://ic72/達普芯片交易網(wǎng)2．://yuanlitu/原理圖網(wǎng)3．://4667/電子電路圖4．://elecbbs/電子技術(shù)網(wǎng)5．://66kv/中國電子制作6．應(yīng)用電子網(wǎng)7．:///電子開發(fā)網(wǎng)8.://dz3w/info/電子天下9.各校精品課程網(wǎng)站學生學習參考資源列表學習參考書1.楊志忠，數(shù)字電子技術(shù)，高等教育出版社，2021年11月出版。2.吳志榮，電子技術(shù)與實踐，高等教育出版社，2021年11月出版。3.余紅娟，電子技術(shù)根本技術(shù)技能，人民郵電出版社。4.余紅娟，電子電路分析與調(diào)試，人民郵電出版社。學習資料1.計數(shù)器的分析與應(yīng)用2.存放器的分析與應(yīng)用習題與試題1.例題2.作業(yè)3.單元測試題教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用目錄二進制計數(shù)器的分析...................................了解1.1二進制異步計數(shù)器1.2二進制同步計數(shù)器1.3

集成二進制計數(shù)器2.十進制計數(shù)器的分析....................................了解

2.1十進制同步計數(shù)器

2.2十進制異步計數(shù)器

2.3

集成十進制計數(shù)器3.計數(shù)器的應(yīng)用...................................................會教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器概述對時鐘脈沖CP計數(shù)。分頻、定時、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列、進行數(shù)字運算等。功能應(yīng)用分類按數(shù)制分：二進制計數(shù)器十進制計數(shù)器N進制(任意進制)計數(shù)器按計數(shù)方式分：加法計數(shù)器減法計數(shù)器可逆計數(shù)(Up-DownCounter)按時鐘控制分：同步計數(shù)器(SynchronousCounter)異步計數(shù)器(AsynchronousCounter)教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用二進制計數(shù)器計數(shù)器計數(shù)容量、長度或模的概念計數(shù)器能夠記憶輸入脈沖的數(shù)目，即電路的有效狀態(tài)數(shù)M。3位二進制同步加法計數(shù)器：00001111/14位二進制同步加法計數(shù)器：000111/1n位二進制同步加法計數(shù)器：教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用二進制計數(shù)器教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用集成二進制同步計數(shù)器741611234567816151413121110974161VCCCOQ0Q1Q2Q3CTTLDCR

CP

D0

D1D2D3

CTP地引腳排列圖邏輯功能示意圖74161Q0Q1Q2Q3CTTLDCOCPCTPCR

D0

D1D2D300000011

0011CR=0Q3Q0=0000同步并行置數(shù)CR=1，LD=0，CP異步清零Q3Q0=D3D0教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用集成二進制同步計數(shù)器74161教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用集成二進制同步計數(shù)器74161狀態(tài)圖注釋74LS161是典型的4位二進制同步加法計數(shù)器，異步去除。同于74161。請問它的模是幾？◆、、ET和EP均為高電平時，計數(shù)器處于計數(shù)狀態(tài)，每輸入一個CP脈沖，進行一次加法計數(shù)。教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用集成二進制同步計數(shù)器74163教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用同步和異步的區(qū)別&Q0Q1Q2Q3D0D1D2D374161EPETCOLDRD11CP10000&Q0Q1Q2Q3D0D1D2D374161EPETCOLDRD11CP1××××CP教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用同步和異步的區(qū)別10100001010000110010100110000111011001010000&Q0Q1Q2Q3D0D1D2D374161EPETCOLDRD11CP1××××CP0101000001教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用同步和異步的區(qū)別波形圖：

Q3Q2Q0Q1CP100011000010101001101110000110010000100000000100教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用集成十進制同步計數(shù)器74160教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用集成十進制同步計數(shù)器74162教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用集成計數(shù)器應(yīng)用電路分析教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用集成計數(shù)器應(yīng)用電路分析教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用異步二進制計數(shù)器749374LS93是異步4位二進制加法計數(shù)器。RD1、RD2為清零端，高電平有效。二進制計數(shù)器：CP0作同步脈沖，F(xiàn)F0構(gòu)成一個二進制計數(shù)器;八進制計數(shù)器：CP1作同步脈沖，F(xiàn)F1、FF2、FF3構(gòu)成模8計數(shù)器;十六進制計數(shù)器：CP1端與Q0端在外部相連，構(gòu)成模16計數(shù)器。74LS93又稱為二—八—十六進制計數(shù)器。教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用利用同步清零或置數(shù)端獲得N進制計數(shù)器思路：當M進制計數(shù)到

SN

–1后使計數(shù)回到

S0

狀態(tài)2.求歸零邏輯表達式；1.寫出狀態(tài)SN

–1的二進制代碼；3.畫連線圖。步驟：教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用利用同步清零或置數(shù)端獲得N進制計數(shù)器[例]用4位二進制計數(shù)器74163構(gòu)成十二進制計數(shù)器。解：1.=10112.歸零表達式：3.連線圖74163Q0Q1Q2Q3CTTLDCOCPCTPD0

D1D2D3CR1&教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用利用異步清零或置數(shù)端獲得N進制計數(shù)器思路：當計數(shù)到SN時，立即產(chǎn)生清零或置數(shù)信號，使返回S0狀態(tài)?！菜查g即逝〕步驟：1.寫出狀態(tài)SN

的二進制代碼；2.求歸零邏輯表達式；3.畫連線圖。教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用利用異步清零或置數(shù)端獲得N進制計數(shù)器[例]用二-八-十六進制異步計數(shù)器74197構(gòu)成十二進制計數(shù)器。74197Q0Q1Q2Q3CP0D0D1D2D3CRCPCP1LDCT/&狀態(tài)S12的作用：產(chǎn)生歸零信號教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的級聯(lián)低位片的進位信號作為高位片的時鐘脈沖〔即異步計數(shù)方式)串行進位：1N=16×16=256計數(shù)狀態(tài):00000000～11111111教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的級聯(lián)并行進位：

直接將低位片的進位信號送到高位片的使能端CPN=16×16=256計數(shù)狀態(tài):00000000～11111111教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的級聯(lián)[例]

試用兩片74161構(gòu)成100進制計數(shù)器方法一：11110000&Q0Q1Q2Q3D0D1D2D374161EPETCOLDRDQ0Q1Q2Q3D0D1D2D374161EPETCOLDRDCP1111CPCP先用兩片74161構(gòu)成256進制計數(shù)器，然后再用“同步置數(shù)〞法構(gòu)成100進制計數(shù)器。教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的級聯(lián)[例]

試用兩片74161構(gòu)成100進制計數(shù)器11110000Q0Q1Q2Q3D0D1D2D374161EPETCOLDRDQ0Q1Q2Q3D0D1D2D374161EPETCOLDRDCP1111CPCP11方法二：通過串行進位的方法構(gòu)成256進制計數(shù)器，再用“同步置數(shù)〞法構(gòu)成100進制計數(shù)器。&教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的級聯(lián)[例]

試用兩片74161構(gòu)成100進制計數(shù)器方法三：當M可分解成N1和N2時，可將兩個計數(shù)器分別接成N1進制計數(shù)器和N2進制計數(shù)器，然后再將兩個計數(shù)器級聯(lián)起來。因此，100進制計數(shù)器可由兩個10進制計數(shù)器級聯(lián)而成。Q0Q1Q2Q3D0D1D2D374161EPETCOLDRD11CP1&0011Q0Q1Q2Q3D0D1D2D374161EPETCOLDRD1&00111CPCP教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用-組成分頻器010101010CPQ1Q2QQ00000101001011111Q0Q1Q2教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用-組成分頻器教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用-組成分頻器

通過分頻的方法，利用一個高穩(wěn)定的信號源產(chǎn)生多種頻率的信號。這是數(shù)字系統(tǒng)中為獲得各種時鐘脈沖所采用的最普遍的方法。PCM30/32路基群系統(tǒng)時鐘框圖教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用-組成分頻器[例]

某石英晶體振蕩器輸出脈沖信號的頻率為32768Hz，用74161組成分頻器，將其分頻為頻率為1Hz的脈沖信號。[解]因為32768=215，經(jīng)15級二分頻，就可獲得頻率為1Hz的脈沖信號。因此將四片74161級聯(lián)，從高位片〔4〕Q2輸出即可。教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用-用于測量脈沖頻率固定時間，求該時間內(nèi)的脈沖數(shù)——得到頻率。教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用-用于測量脈沖周期求待測脈沖一個周期時間內(nèi)通過的固定周期脈沖數(shù)——得到周期。教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用-序列信號發(fā)生器序列信號——在時鐘脈沖作用下產(chǎn)生的一串周期性的二進制信號。其中74161與G1構(gòu)成了一個模5計數(shù)器。，因此，這是一個01010序列信號發(fā)生器，序列長度P=5。教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用-脈沖分配器教師授課1學時:計數(shù)器的分析與應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用-脈沖分配器教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用目錄數(shù)碼存放器的分析.......................................了解2.移位存放器的分析...........................................會2.1單向移位存放器2.2雙向移位存放器2.3集成移位存放器3.移位存放器的應(yīng)用........................................了解教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用存放器概述概念存放：把二進制數(shù)據(jù)或代碼暫時存儲起來。存放器：具有存放功能的電路。特點主要由觸發(fā)器構(gòu)成,一般不對存儲內(nèi)容進行處理。并行輸入并行輸出FF0FF1FFn–1D0

D1Dn–1Q0

Q1Qn–1控制信號101…0101…001010101串行輸入串行輸出教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用存放器概述分類存儲二進制數(shù)碼、運算結(jié)果或指令等信息的電路。數(shù)碼存放器：移位存放器：不但可存放數(shù)碼，而且在移位脈沖作用下，存放器中的數(shù)碼可根據(jù)需要向左或向右移位。應(yīng)用運算中存貯數(shù)碼、運算結(jié)果。計算機的CPU由運算器、控制器、譯碼器、存放器組成，其中就有數(shù)據(jù)存放器、指令存放器、一般存放器。教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用數(shù)碼存放器一個觸發(fā)器可以存儲位二進制信號1DCPRDSDDCPQQCP上升沿,Q=DCP高電平、低電平、下降沿，Q不變存放n位二進制數(shù)碼，需要個觸發(fā)器。

n教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用數(shù)碼存放器C11DD0Q0Q0RDC11DD1Q1Q1C11DD2Q2Q2C11DD3Q3Q3RDRDRDFF0FF1FF2FF311CPCR異步清零00000同步送數(shù)1d0d1d2d3特點：并入并出，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強。教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用數(shù)碼存放器-用于計算機并行輸入/輸出接口外部設(shè)備(打印機)8D鎖存器1D~8D1Q~8QCPD7~D0計算機CPU控制信號計算機CPU數(shù)據(jù)總線輸出接口計算機總線畫法:一條粗線代表8條線教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用移位存放器所謂“移位〞，就是將存放器所存各位數(shù)據(jù)，在每個移位脈沖的作用下，向左或向右移動一位。根據(jù)移位方向，常把它分成三種：寄存器左移寄存器右移寄存器雙向移位教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用移位存放器根據(jù)移位數(shù)據(jù)的輸入－輸出方式，又可將它分為四種：串行輸入－串行輸出串行輸入－并行輸出并行輸入－串行輸出并行輸入－并行輸出教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用右移移位存放器Q0Q1Q2Q3C11DFF0CPC11DFF1C11DFF2C11DFF3時鐘方程驅(qū)動方程狀態(tài)方程Di教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用右移移位存放器教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用右移移位存放器D3D2D1D0D3D3D3D3123456789D2D2D1D2D1D0D2D1D0D1D0D0時序圖

再經(jīng)過4個CP后，從DI端串行輸入的數(shù)據(jù)從DO端串行輸出。串入串出

從圖中可看出：經(jīng)過4個CP作用后，從DI端串行輸入的數(shù)據(jù)從Q0Q1Q2Q3并行輸出。串入并出教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用左移移位存放器Di左移輸入左移輸出驅(qū)動方程狀態(tài)方程Q3CPQ0Q1Q2C11DFF0C11DFF1C11DFF2C11DFF3教師授課1學時:存放器的分析與應(yīng)用循環(huán)移位存放器教師授課1學