項目6 制作與調(diào)試時序邏輯電路

項目6制作與調(diào)試時序邏輯電路電子技術(shù)組合邏輯電路的輸出沒有記憶功能，其輸出狀態(tài)只取決于輸入信號是否存在，當去掉輸入信號后，相應(yīng)的輸出也隨之消失。時序邏輯電路由存儲電路和組合邏輯電路組成，在任何一個時刻的輸出狀態(tài)不僅取決于當時的輸入信號，還取決于電路的原狀態(tài)，具有存儲電路的記憶。觸發(fā)器是一個具有記憶功能的二進制信息存儲器件，是構(gòu)成時序邏輯電路的基本單元，能夠接收、保持和輸出信號。剖析

1.知識目標（1）常見觸發(fā)器的電路組成、邏輯符號、邏輯功能和工作原理；（2）時序邏輯電路的特性和分析方法；（3）寄存器和計數(shù)器的電路功能、工作原理、常見類型及使用方法；（4）時序邏輯電路的分析、設(shè)計方法。2.技能目標（1）能正確選擇、檢測元器件；（2）能準確查閱、識別與選取數(shù)字集成電路資料；（3）能正確使用常用儀器儀表；（4）能正確分析競賽搶答器電路、流水線計數(shù)器電路的故障原因及排除故障；（5）熟練使用面包板或萬能電路板搭建硬件電路，并能夠使用儀器儀表進行電路的測試和調(diào)試。目標3.素養(yǎng)目標（1）自主查閱并學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識，并能舉一反三；（2）總體考慮電路布局與連接規(guī)范，使電路美觀實用；（3）具備健康管理能力，即注意安全用電和勞動保護，同時注重6S的養(yǎng)成和環(huán)境保護；（4）細心、耐心、精益求精要貫穿任務(wù)完成始終；（5）注重溝通能力及團隊協(xié)作訓(xùn)練；（6）具有創(chuàng)新思維習(xí)慣。目標項目6

制作與調(diào)試時序邏輯電路任務(wù)6.1

制作與調(diào)試競賽搶答器目錄CONTENTS01任務(wù)6.2

制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置02任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器1思考與提升任務(wù)小結(jié)任務(wù)實施方案創(chuàng)新任務(wù)考核任務(wù)分析知識鏈接任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)入搶答器是一種常用于智力競賽和知識競賽等場合的電子設(shè)備。本次任務(wù)制作一個競賽搶答器。任務(wù)分析設(shè)計一個競賽搶答器，有3位參賽選手，每位選手面前有一個搶答開關(guān)和一個LED顯示燈，哪位選手先按下?lián)尨痖_關(guān)，對應(yīng)的LED顯示燈亮，同時使其他人的搶答信號無效，觸發(fā)器的“記憶”作用，使搶答器電路工作更可靠、穩(wěn)定。通過學(xué)習(xí)各種常用觸發(fā)器的電路原理、功能和電路特點，觸發(fā)器的邏輯功能測試和應(yīng)用，建立時序邏輯電路的基本概念，為后面學(xué)習(xí)時序邏輯電路打下基礎(chǔ)。任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器6.1.2主從JK觸發(fā)器6.1.3D觸發(fā)器任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器6.1.4

T觸發(fā)器和T’觸發(fā)器任務(wù)1.1識別與檢測二極管6.1.1RS觸發(fā)器任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接1.基本RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器由兩個與非門G1和G2交叉連接組成任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器的工作原理：

0101任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器

0101任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器

11不變?nèi)蝿?wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器

00不定任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器的特性表

基本RS觸發(fā)器的邏輯功能：任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器具有以下特點：（1）觸發(fā)器的次態(tài)不僅與輸入信號狀態(tài)有關(guān)，而且與觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)有關(guān)。（2）電路具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，即0狀態(tài)和1狀態(tài)。在無外來觸發(fā)信號作用時，電路將保持原狀態(tài)不變。（3）在外加觸發(fā)信號有效時，電路可以觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)置0或置1。該電路為低電平有效。（4）在穩(wěn)定狀態(tài)下兩個輸出端的狀態(tài)和必須是互補關(guān)系，即有約束條件。任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器2.同步RS觸發(fā)器

同步RS觸發(fā)器提高了基本RS觸發(fā)器的抗干擾能力，工作狀態(tài)不僅受輸入端（R、S）控制，而且還受時鐘脈沖（CP）控制的同步觸發(fā)器，簡稱同步觸發(fā)器。任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器同步RS觸發(fā)器的工作原理：1）CP=0時，控制門G3和G4被打開被封鎖，輸入信號S、R不起作用，觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變。0任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器同步RS觸發(fā)器的工作原理：

1任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器同步RS觸發(fā)器的特性表

同步RS觸發(fā)器的邏輯功能：

任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器【例6-1】試畫出同步RS觸發(fā)器輸出波形。設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為0。解：根據(jù)同步RS觸發(fā)器的邏輯功能，可直接畫出輸出波形任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.1RS觸發(fā)器同步RS觸發(fā)器具有以下特點：（1）時鐘電平控制。在CP＝1期間接收輸入信號，CP＝0時狀態(tài)保持不變，與基本RS觸發(fā)器相比，對觸發(fā)器狀態(tài)的轉(zhuǎn)變增加了時間控制。（2）R、S之間有約束。不能允許出現(xiàn)R和S同時為1的情況，否則會使觸發(fā)器處于不確定的狀態(tài)。（3）與基本RS觸發(fā)器相比，同步RS觸發(fā)器抗干擾能力增強。但是，同步RS觸發(fā)器一般要求在CP=1期間，觸發(fā)器智能翻轉(zhuǎn)一次，而同步觸發(fā)器的觸發(fā)方式為電平觸發(fā)，在CP=1器件，當R、S端的信號多次變化時，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)也隨之發(fā)生多次變化，出現(xiàn)所謂的空翻現(xiàn)象。6.1.2主從JK觸發(fā)器任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接主從JK觸發(fā)器由兩個可控RS觸發(fā)器串聯(lián)組成，F(xiàn)F1稱為主觸發(fā)器，F(xiàn)F2稱為從觸發(fā)器。任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.2主從JK觸發(fā)器JK觸發(fā)器的工作原理：

00任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.2主從JK觸發(fā)器

10任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.2主從JK觸發(fā)器

01任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.2主從JK觸發(fā)器

11任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.2主從JK觸發(fā)器主從JK觸發(fā)器的特性表

主從JK觸發(fā)器的邏輯功能：任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.2主從JK觸發(fā)器【例6-2】圖6-8所示的主從JK觸發(fā)器，若CP、J、K的輸入信號波形如圖6-9所示，試畫出Q端的輸出波形，假定觸發(fā)器的初態(tài)為0。解：根據(jù)主從JK觸發(fā)器的邏輯功能可畫出輸出Q端的波形圖。任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.2主從JK觸發(fā)器

主從JK觸發(fā)器的特點：（１）主、從分時控制，克服了觸發(fā)器在一個時鐘周期內(nèi)多次翻轉(zhuǎn)的特點，性能上有了很大的改進。（２）主從觸發(fā)器功能完善、使用方便，但存在一次變化現(xiàn)象，在CP=1期間，主觸發(fā)器接收了輸入激勵信號發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)后，主觸發(fā)器就一直保持不變，不再隨輸入激勵信號J、K的變化而變化，這種現(xiàn)象稱為一次變化現(xiàn)象。為避免一次變化現(xiàn)象，比較簡單的辦法是使用主從JK觸發(fā)器時，保證CP=1期間，J、K保持不變。任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.2主從JK觸發(fā)器74LS112為負邊沿觸發(fā)的雙JK觸發(fā)器，D、RD分別為異步置1端和異步置0端，均為低電平有效。CC4027為CP上升沿觸發(fā)，且其異步輸入端RD和SD為高電平有效。任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.3D觸發(fā)器由JK觸發(fā)器J端通過非門與K端相連，轉(zhuǎn)換成D觸發(fā)器。任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.3D觸發(fā)器D觸發(fā)器的工作原理：1）當D=0相當于J=1，K=0，此時，不管觸發(fā)器原來的狀態(tài)如何，CP脈沖的下降沿到來后，觸發(fā)器總是置于1。0任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.3D觸發(fā)器1）當D=1相當于J=0，K=1，此時，不管觸發(fā)器原來的狀態(tài)如何，CP脈沖的下降沿到來后，觸發(fā)器總是置于0。1任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.3D觸發(fā)器D觸發(fā)器的特性表

D觸發(fā)器的邏輯功能：

任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.3D觸發(fā)器【例6-3】若D觸發(fā)器的CP、D的輸入信號波形如圖所示，試畫出Q端的輸出波形，假定觸發(fā)器的初態(tài)為0。

解：根據(jù)D觸發(fā)器的邏輯功能可畫出輸出Q端的波形圖。任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.3D觸發(fā)器D觸發(fā)器的主要特點：（1）抗干擾能力強，由于D觸發(fā)器只允許時鐘脈沖CP的上升沿到來的時刻，改變觸發(fā)器的狀態(tài)。（2）只具有置1、置0功能。

D觸發(fā)器具有暫存數(shù)據(jù)的功能，且邊沿特性好，抗干擾能力強，是構(gòu)成時序邏輯電路的重要部件。任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.3D觸發(fā)器

74LS74的功能表74LS74的引腳圖任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接6.1.4T觸發(fā)器和T’觸發(fā)器6.1.4T觸發(fā)器和T’觸發(fā)器任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器知識鏈接T觸發(fā)器的特性表T觸發(fā)器的邏輯功能：

任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器任務(wù)實施1.識讀74LS10和74LS279引腳2.74LS10和74LS279集成電路功能測試000

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表6-11

74LS10的檢測記錄3.元器件插裝與接線4.三人搶答器電路的調(diào)試與檢測表6-12

74LS279的檢測記錄1Q2Q3Q4Q00

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輸入輸出輸入輸出000

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表6-13三人搶答器電路記錄表任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器任務(wù)實施5.收獲與總結(jié)序號掌握的技能學(xué)會的知識出現(xiàn)的問題處理方法1

2

3

心得體會：表6-14

收獲與總結(jié)任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器創(chuàng)新方案任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器任務(wù)考核表6-15

任務(wù)綜合評價任務(wù)名稱

姓名

組號

考核內(nèi)容考核標準扣分標準自評得分組間互評得分職業(yè)素養(yǎng)（20分）工具擺放、著裝等符合規(guī)范（2分）操作工位衛(wèi)生良好，保持整潔（2分）嚴格遵守操作規(guī)程，不浪費原材料（4分）無元器件損壞（6分）無用電事故、無儀器損壞（6分）工具擺放不規(guī)范，扣1分；著裝等不符合規(guī)范，扣1分；操作工位衛(wèi)生等不符合要求，扣2分；未按操作規(guī)程操作，扣2分；浪費原材料，扣2分；元器件損壞，每個扣1分，扣完為止；因用電事故或操作不當而造成儀器損壞，扣6分。人為故意造成用電事故、損壞元器件、損壞儀器或其他事故，本次任務(wù)計0分。

元器件檢測（10分）能使用儀表正確檢測元器件正確填寫表6-11、6-12數(shù)據(jù)不會使用儀器，扣2分；元器件檢測方法錯誤，每次扣1分；數(shù)據(jù)填寫錯誤，每個扣1分。

裝配（20分）元器件布局合理、美觀（10分）布線合理、美觀，層次分明（10分）元器件布局不合理、不美觀，扣1～5分；布線合理、美觀，層次不分明，扣1～5分；布線有斷路，每處扣1分；布線有短路，每處扣5分。

調(diào)試（30分）能使用儀器儀表檢測，能正確填寫表6-13數(shù)據(jù)，并排除故障，達到預(yù)期的效果。一次調(diào)試成功，數(shù)據(jù)填寫正確，得30分；填寫數(shù)據(jù)不正確，每處扣1分；在老師的幫助下調(diào)試成功，扣5分，調(diào)試不成功，得0分。

團隊合作（10分）主動參與，積極配合小組成員，能完成自己的任務(wù)。（5分）參與完成自己的任務(wù)，得5分；參與未完成自己的任務(wù)，得2分；未參與未完成自己的任務(wù)，得0分。

能與他人共同交流和探討，積極思考，能提出問題，能正確評價自己和他人。（5分）交流能提出問題，正確評價自己和他人，得5分；交流未能正確評價自己和他人，得2分；未交流未評價，得0分。

創(chuàng)新能力（10分）能進行合理的創(chuàng)新。（10分）有合理創(chuàng)新方案或方法，得10分；在老師的幫助下有創(chuàng)新方案或方法，得6分；無創(chuàng)新方案或方法，得0分。

最終成績

教師評分

任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器思考與提升1.74LS10是

輸入與非門，內(nèi)部有

個與非門；74LS279是RS觸發(fā)器，每片上有

路RS觸發(fā)器，每路RS觸發(fā)器有R和S兩個輸入端以及一個輸出端Q。2.在三人搶答器電路中，當所有按鈕都未按下時，每個RS觸發(fā)器的R端接

電平，S端為

電平，Q端輸出

電平，與非門輸出端為

電平，3個LED燈

；當按下A、B、C任意一按鈕時，相應(yīng)的RS觸發(fā)器的R端接

電平，S端為

電平，Q端輸出

電平，對應(yīng)的與非門輸出端為

電平，對應(yīng)的LED燈

；再按下其他搶答開關(guān)時，LED燈

。當按下按鈕時，3個RS觸發(fā)器的R端接

電平，Q端輸出

電平，3個LED燈

。任務(wù)6.1制作與調(diào)試競賽搶答器任務(wù)小結(jié)在安裝接線及故障檢查過程中，應(yīng)注意：布線應(yīng)便于檢查、排除故障和更換元器件。插接集成電路芯片時，先校準兩排引腳，使之與插孔對應(yīng)，輕輕用力將芯片插上，然后在確定引腳與插孔完全吻合后，再稍用力將其插緊，以免集成電路的引腳彎曲、折斷或者接觸不良。在元器件布局時，盡量保證用的導(dǎo)線量少一些，導(dǎo)線的長度適宜，不要過長，對電路性能造成影響。不允許將集成電路芯片反向插反，一般IC的方向是缺口（或標記）朝左，引腳序號從左下方的第一個引腳開始，按逆時針方向依次遞增至左上方的第一個引腳。電路不能完成預(yù)定的邏輯功能時，就稱電路有故障，產(chǎn)生故障的原因有操作不當、設(shè)計不當、元器件使用不當或功能不正常、儀器和集成元器件本書出現(xiàn)故障。任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置2思考與提升任務(wù)小結(jié)任務(wù)實施方案創(chuàng)新任務(wù)考核任務(wù)分析知識鏈接任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)入計數(shù)器廣泛應(yīng)用于日常生活中的各種電子設(shè)備，給人們的工作、生活和娛樂帶來極大方便。那么計數(shù)器的工作原理是什么？又如何設(shè)計一個簡單的計數(shù)裝置呢？任務(wù)分析本任務(wù)利用計數(shù)器設(shè)計和制作流水線中的計數(shù)裝置，當傳送帶上每經(jīng)過一個工件，紅外接收頭便向計數(shù)器送出一個計數(shù)脈沖，當計滿8個工件時，計數(shù)器便向繼電器發(fā)出計數(shù)進位脈沖。繼電器驅(qū)動裝箱裝置工作，完成最后的包裝工序。利用十進制同步計數(shù)74LS160設(shè)計一個流水線八進制計數(shù)裝置，通過數(shù)碼管實時顯示工件數(shù)。通過本任務(wù)，學(xué)習(xí)時序邏輯電路的分析和設(shè)計方法、集成計數(shù)器的工作原理及電路設(shè)計，使讀者能夠熟練應(yīng)用時序邏輯電路的分析方法，判斷N進制時序邏輯電路的邏輯功能，能夠根據(jù)集成計數(shù)器的邏輯功能表，熟練設(shè)計不同進制計數(shù)器。任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.1時序邏輯電路的概述6.2.2寄存器任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置6.2.3計數(shù)器任務(wù)4.2組裝與調(diào)試穩(wěn)壓電路6.2.1時序邏輯電路的概述任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接1.時序邏輯電路的基本特征時序邏輯電路的輸入存儲電路的輸入時序邏輯電路的輸出存儲電路的輸出時序邏輯電路組成框圖序邏輯電路在任一時刻的輸出不僅取決于該時刻的輸入，而且還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。任務(wù)1.1識別與檢測二極管6.2.1時序邏輯電路的概述任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接2.時序邏輯電路的分析方法邏輯電路列狀態(tài)表畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和波形圖輸入與輸出功能函數(shù)分析描述電路功能6.2.2寄存器任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接寄存器是用來存放數(shù)據(jù)、指令等。寄存器是由具有存儲功能的觸發(fā)器組合起來構(gòu)成的。一個觸發(fā)器可以存儲1位二進制數(shù)碼，存放n位二進制數(shù)碼的寄存器，需用n個觸發(fā)器來構(gòu)成。數(shù)碼寄存器移位寄存器寄存器按照邏輯功能分為6.2.2寄存器任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接1.數(shù)碼寄存器由四個D觸發(fā)器構(gòu)成四位二進制數(shù)碼寄存器的邏輯圖D4-D1：數(shù)碼輸入端Q4-Q1：數(shù)碼輸出端CP：時鐘脈沖具有接收數(shù)碼、寄存數(shù)碼、輸出數(shù)碼和清除數(shù)碼功能的寄存器稱為數(shù)碼寄存器。任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.2寄存器10101010并行輸入并行輸出任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.2寄存器D0-D3：數(shù)據(jù)碼輸入端Q0-D3：數(shù)據(jù)碼輸出端CP：時鐘脈沖

MR：清零端74LS175是由4個D觸發(fā)器集成電路，可以用來構(gòu)成寄存器,搶答器等功能部件。任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.2寄存器74LS175功能表任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.2寄存器2.移位寄存器移位寄存器是一種不僅能存儲數(shù)碼，還能使寄存的數(shù)碼移位的寄存器。移位寄存器可分成單向移位寄存器和雙向移位寄存器。由邊沿D觸發(fā)組成的四位右移移位寄存器圖任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.2寄存器在移位脈沖CP的作用下，數(shù)碼從低位到高位存入寄存器，實現(xiàn)了右移。若需要從移位寄存器中取出數(shù)碼，可從每位觸發(fā)器的輸出端引出，這種輸出方式稱并行輸出。若寄存器中已存有數(shù)碼，每來一個移位脈沖輸出一個數(shù)碼，則再來四個移位脈沖后，四位數(shù)碼全部逐個輸出，這種方式稱之為串行輸出。右移移位寄存器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.2寄存器把左移和右移移位寄存器組合起來，加上移位方向控制信號，便可方便的構(gòu)成雙向移位寄存器。74LS194是一種具有并行輸出、并行輸入、左移、右移、保持等多種功能的四位雙向移位寄存器任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.2寄存器74LS194的功能表任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.2寄存器1)置零功能：當清零端RD=0時，各輸出端均為0，與時鐘無關(guān)。2)保持功能：當清零端RD=1且CP=0，或RD=1且S1S0=00時，移位寄存器處于保持狀態(tài)。3)并行置數(shù)功能：當RD=1且S1S0=11時，寄存器為并行輸入方式，即在CP脈沖上升沿作用下，將輸入到D0～D3的數(shù)據(jù)同時存入寄存器中，Q0～Q3為并行輸出端。4)右移串行輸入功能：當RD=1且S1S0=01時，在CP時鐘上升沿作用下，寄存器執(zhí)行右移工作功能，DSR為右移串引輸入端。5)左移串行輸入功能：當RD=1且S1S0=10時，寄存器為左移工作方式，DSL為左移串引輸出端。任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.2寄存器利用兩片集成移位寄存器74LS194擴展成一個8位移位寄存器任務(wù)4.2組裝與調(diào)試穩(wěn)壓電路6.2.3計數(shù)器任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接計數(shù)器是用來記憶輸入脈沖個數(shù)的邏輯器件；可用于定時、分頻、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列及進行數(shù)字運算。按觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)情況的不同分為：同步和異步計數(shù)器。按數(shù)制的不同分為：二進制、十進制和任意進制計數(shù)器。按數(shù)字編碼方式分為：二進制計數(shù)器、二—十進制計數(shù)器、循環(huán)碼計數(shù)器等。任務(wù)1.1識別與檢測二極管6.2.3計數(shù)器任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接1.二進制計數(shù)器

（1）異步二進制加法計數(shù)器異步計數(shù)器在計數(shù)時采用從低位向高位逐位進（借）位的方式工作。因此，其中的各個觸發(fā)器不是同步翻轉(zhuǎn)的。任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器由JK觸發(fā)器組成的4位異步二進制加法計數(shù)器當連續(xù)輸入計數(shù)脈沖CP時，只要低位觸發(fā)器由1態(tài)翻轉(zhuǎn)到0態(tài)，相鄰高位觸發(fā)器的狀態(tài)改變。任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器4位異步二進制加法計數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表在計數(shù)脈沖CP作用下，計數(shù)器狀態(tài)符合二進制加法規(guī)律，故稱為異步二進制加法計數(shù)器。從狀態(tài)0000開始，每來一個脈沖，計數(shù)器中數(shù)值加1，當輸入第16個脈沖時，計滿歸零，因此，該電路也稱為1位十六進制計數(shù)器。任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器

任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器

4位異步二進制減法計數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器（3）同步二進制加法計數(shù)器異步二進制計數(shù)器由于進位信號是逐步傳遞的，它的計數(shù)速度受到限制，輸入脈沖更要經(jīng)過傳輸延遲時間才能到新的穩(wěn)定狀態(tài)。為了提高計數(shù)速度，應(yīng)設(shè)法利用計數(shù)脈沖去觸發(fā)計數(shù)器的全部觸發(fā)器，使全部觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換與輸入脈沖同步，這就是同步計數(shù)器。任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器同步二進制加法計數(shù)器由四個下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器構(gòu)成，計數(shù)脈沖同時控制各位觸發(fā)器的觸發(fā)端。由于計數(shù)脈沖同時加到各位觸發(fā)器的CP端，它們的狀態(tài)變換和計數(shù)脈沖同步。同步計數(shù)器的計數(shù)速度比異步快。工作原理：(1)每來一個時鐘脈沖,最低位觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次;(2)高位觸發(fā)器在相鄰的低位觸發(fā)器的輸出端從1變0進位時翻轉(zhuǎn)。任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器（4）集成二進制計數(shù)器74LS197是集成4位異步二進制加法計數(shù)器注意：74LS197集成電路有兩組CP輸入端，其內(nèi)部包括兩組相對獨立的計數(shù)器，即為圖b中的計數(shù)器A、計數(shù)器B。任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器

74LS197功能表任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器74LS197集成電路有兩組CP輸入端，其內(nèi)部包括兩組相對獨立的計數(shù)器，可以構(gòu)成二、八、十六進制計數(shù)器。任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器74LS161：集成4位同步二進制加計數(shù)器任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器74LS161的邏輯功能表任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器

任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器２.十進制計數(shù)器集成異步十進制加法計數(shù)器74LS190任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器74LS290的邏輯功能表1）異步清零功能。當S9=S9A?S9B=0時，若R0=R0A=R0B=1,則計數(shù)器清零，并與CP無關(guān)。2）異步置“9”功能。當S9=S9A?S9B=1時，計數(shù)器置“9”，即被置成1001的狀態(tài)。置“9”功能也與CP無關(guān)。3）計數(shù)功能。當S9=S9A?S9B=0，R0=R0A=R0B=0時，根據(jù)不同的連接方法，74LS290可實現(xiàn)二進制、五進制和十進制計數(shù)。任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器構(gòu)成二進制計數(shù):將計數(shù)脈沖由CP0輸入，由Q0輸出；構(gòu)成五進制計數(shù):將計數(shù)脈沖由CP1輸入，由Q3、Q2、Q1輸出；構(gòu)成8421BCD碼十進制計數(shù):將Q0與CP1相連,計數(shù)脈沖CP由CP0輸入；構(gòu)成5421BCD碼十進制計數(shù):把CP0和Q3相連，計數(shù)脈沖由CP1輸入。因此，74LS290又可稱為二—五—十進制計數(shù)器。任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器74LS160是同步十進制集成計數(shù)器，它是一個具有異步清零、同步置數(shù)、可以保持狀態(tài)不變的十進制上升沿計數(shù)器。

任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器74LS160的邏輯功能表任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器

任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器3.用常用集成計數(shù)器構(gòu)成N進制計數(shù)器0011000異步清零法：74LS160構(gòu)成六進制計數(shù)器第6個脈沖上升沿任務(wù)1.1識別與檢測二極管任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置知識鏈接6.2.3計數(shù)器同步置數(shù)法：74LS161構(gòu)成七進制計數(shù)器0011000第6個脈沖上升沿第7個脈沖上升沿任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置任務(wù)實施1.識別元器件2.檢測元器件3.十進制同步計數(shù)器74LS160功能測試按表6-26測試74LS160功能。項次輸入輸出功能↑

10××××××××

210××12340001001101011011

31111

12345678910××××

4110×↑××××

511×0↑××××

表6-2674LS160功能測試記錄表任務(wù)6.2制作與調(diào)試流水線計數(shù)裝置任務(wù)實施同步十進制計數(shù)器74LS160時序圖測試。要求觀察記錄12個以上CP脈沖。

5.故障分析表6-27故障分析匯總及反饋故障現(xiàn)象可能原因解決辦法