電工學(xué)簡明教程 第 14 章 觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路課件

第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路數(shù)字電路按照功能的不同分為兩類：組合邏輯電路；時(shí)序邏輯電路。

時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)：它的輸出狀態(tài)不僅決定于當(dāng)時(shí)的輸入狀態(tài)，而且還與電路的原來狀態(tài)有關(guān)，也就是時(shí)序邏輯電路具有記憶功能。

組合邏輯電路的特點(diǎn)：只由邏輯門電路組成，它的輸出變量狀態(tài)完全由當(dāng)時(shí)的輸入變量的組合狀態(tài)來決定，而與電路的原來狀態(tài)無關(guān)，它不具有記憶功能。觸發(fā)器是時(shí)序邏輯電路的基本單元。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器14.2寄存器14.3計(jì)數(shù)器14.4由555計(jì)時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器*14.5舉例應(yīng)用電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器其有兩個(gè)穩(wěn)定的工作狀態(tài)分類:1．按邏輯功能2．按其結(jié)構(gòu)RS

觸發(fā)器、JK

觸發(fā)器、D觸發(fā)器主從型觸發(fā)器、維持阻塞型觸發(fā)器特點(diǎn)：具有記憶功能電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.1.1

RS觸發(fā)器1．基本RS

觸發(fā)器Q&&邏輯圖G1G2SRQ圖形符號(hào)

基本RS

觸發(fā)器由兩個(gè)與非門交叉連接而成，使其具有記憶功能。它有兩個(gè)輸出端Q

和，兩者的邏輯狀態(tài)應(yīng)相反。有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)：(1)Q=0，Q=1，稱為復(fù)位狀態(tài)(0

態(tài))；(2)Q=1，Q=0，稱為置位狀態(tài)(1

態(tài))。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路有兩個(gè)直接輸入端RDSD平時(shí)固定接高電位，處于1

態(tài)。加負(fù)脈沖后，觸發(fā)器的狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。SD直接置位端(也稱置

1

端)RD直接復(fù)位端(也稱置

0

端)加觸發(fā)負(fù)脈沖時(shí)Q

端的波形圖為了分析方便，設(shè)：Qn

為原來的狀態(tài)，稱為原態(tài)；Qn+1

為加觸發(fā)信號(hào)后的狀態(tài)，稱為新態(tài)或次態(tài)。Q&&邏輯圖G1G2電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路Q&&邏輯圖G1G2由邏輯圖可求出基本RS

觸發(fā)器的邏輯式也可簡記為以下分四種情況分析其狀態(tài)轉(zhuǎn)換和邏輯功能。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路當(dāng)端加負(fù)脈沖時(shí)，不論觸發(fā)器的初始狀態(tài)是1

態(tài)，還是0

態(tài)，均有即將觸發(fā)器置0或保持0態(tài)。當(dāng)負(fù)脈沖除去后觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變，實(shí)現(xiàn)記憶功能。

即置0

端有信號(hào)狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程圖解Q&&邏輯圖G1G2電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路即置1

端有信號(hào)即將觸發(fā)器置1或保持1態(tài)。當(dāng)負(fù)脈沖除去后觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變，實(shí)現(xiàn)記憶功能。

當(dāng)端加負(fù)脈沖時(shí)，不論觸發(fā)器的初始狀態(tài)是1

態(tài)，還是0態(tài)，均有狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程圖解G1G2Q&&邏輯圖電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路這種情況，即將觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。

這種輸入狀態(tài)下，當(dāng)負(fù)脈沖除去后，將由各種偶然因素決定觸發(fā)器的最終狀態(tài)，因而禁止出現(xiàn)。基本RS

觸發(fā)器的邏輯狀態(tài)表

Q

0

1

01

0

1

1

1

不變

0

0

禁用電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路2．可控RS

觸發(fā)器SRQ圖形符號(hào)S1SR1RC1CP&&Q&&RSCP邏輯電路增加了G3

和G4

組成的導(dǎo)引電路，時(shí)鐘脈沖CP

是一種控制命令，通過導(dǎo)引電路實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入端R和S

的控制，即當(dāng)CP=0

時(shí)，不論R

和S

端的電平如何變化，G3

門和G4

門的輸出均為1，基本觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。

S

是置1

信號(hào)輸入端，高電平有效R

是置0

信號(hào)輸入端，高電平有效增加了時(shí)鐘脈沖輸入端CPG1G2G4G3電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路只有當(dāng)時(shí)鐘脈沖來到后，即CP=1

時(shí)，觸發(fā)器才按R

、S

端的輸入狀態(tài)來決定其輸出狀態(tài)。

和

是直接置0和直接置1端，就是不經(jīng)過時(shí)鐘脈沖的控制可以對(duì)基本觸發(fā)器置0或置1，一般用于強(qiáng)迫置位。在工作過程中它們處于1態(tài)?？煽豏S觸發(fā)器的邏輯式&&Q&&RSCP邏輯電路G1G2G3G4電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路

可分四種情況分析

CP=1

時(shí)觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和邏輯功能，見下表?？煽豏S

觸發(fā)器的邏輯狀態(tài)表

Qn+10

0

Qn0

1

11

0

01

1

不定RS可見當(dāng)輸入信號(hào)R

和S的狀態(tài)相反時(shí)，時(shí)鐘脈沖來到后，輸出Q

端的狀態(tài)總是與S

端相同。&&Q&&RSCP邏輯電路G1G2G3G4電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路CPRS可控RS

觸發(fā)器的工作波形圖(初態(tài)Q=0)Q不定因?yàn)镽S觸發(fā)器的輸入信號(hào)組合存在著禁用組合，所以為了克服這種現(xiàn)象引出了JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.1.2JK觸發(fā)器

主觸發(fā)器的輸出端

Q與從觸發(fā)器的S端相連，端與從觸發(fā)器的

R端相連。非門的作用是使兩個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖信號(hào)反相。它由兩個(gè)可控RS

觸發(fā)器串聯(lián)組成，分別稱為主觸發(fā)器和從觸發(fā)器。J

和

K是信號(hào)輸入端，它們分別與和Q

構(gòu)成與邏輯關(guān)系，成為主觸發(fā)器的S

端和R

端，即SRQ圖形符號(hào)J1JK1KC1CPQ＇JKCPQSRCP主觸發(fā)器從觸發(fā)器1SR邏輯電路電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路邏輯功能分析(1)

J=1，K=1設(shè)時(shí)鐘脈沖來到之前(CP=0)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0。這時(shí)主觸發(fā)器的

當(dāng)時(shí)鐘脈沖來到后(CP=1)，

Q

端由0

1，使從觸發(fā)器的S=1，R=0，當(dāng)CP

從1

下跳為0

時(shí)，非門輸出為1，從觸發(fā)器也翻轉(zhuǎn)為1

態(tài)，從觸發(fā)器與主觸發(fā)器的狀態(tài)是一致的。反之，設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為1，同樣可分析出，主、從觸發(fā)器都翻轉(zhuǎn)為0。Q＇JKCPQSRCP主觸發(fā)器從觸發(fā)器1SR邏輯電路電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路JK觸發(fā)器計(jì)數(shù)波形圖CPQ

JK觸發(fā)器在J=1，K=1的情況下，來一個(gè)時(shí)鐘脈沖，它就翻轉(zhuǎn)一次，即

Qn+1=

，此時(shí)觸發(fā)器具有計(jì)數(shù)功能。

Qn電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路Q＇JKCPQSRCP主觸發(fā)器從觸發(fā)器1SR邏輯電路

設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為

0。當(dāng)CP

=

1

時(shí)，由于主觸發(fā)器的S=0，R=0，Q

端的狀態(tài)仍為

0，保持不變。當(dāng)CP

下跳時(shí)，由于從觸發(fā)器的S=0，R=0，也保持

0

態(tài)不變。

(2)J=0，K=0如果初始狀態(tài)為1，同樣可分析出，一個(gè)時(shí)鐘脈沖來到后，將保持1

態(tài)不變。即電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路Q＇JKCPQSRCP主觸發(fā)器從觸發(fā)器1SR邏輯電路(3)J=1，K=0可分析出不管觸發(fā)器原來處于什么狀態(tài)，一個(gè)時(shí)鐘脈沖來到后，輸出一定是1

態(tài)。(4)J=0，K=1

可分析出不管觸發(fā)器原來處于什么狀態(tài)，一個(gè)時(shí)鐘脈沖來到后，輸出一定是

0

態(tài)。

電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路主從型觸發(fā)器具有在CP從1

下跳為0

時(shí)翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，也就是具有在時(shí)鐘脈沖下降沿觸發(fā)的特點(diǎn)。主從型JK

觸發(fā)器的邏輯狀態(tài)表

Qn+10

0

Qn0

1

01

0

11

1JKQnJK觸發(fā)器波形圖電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.1.3D觸發(fā)器

總之，輸出端Q的狀態(tài)和該脈沖來到之前輸入端D的狀態(tài)一致。即SRQJ1JK1KC1CP1D邏輯圖

可以將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器，如右圖所示。當(dāng)D=1，即J=1，K=0

時(shí)，在CP的下降沿觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為(或保持)1態(tài)；

當(dāng)D=0，即J=0，K=1

時(shí)，在CP的下降沿觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為(或保持)0

態(tài)。——數(shù)據(jù)觸發(fā)器電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路邏輯符號(hào)SRQD1DC1CPD觸發(fā)器的邏輯狀態(tài)表DnQn+10011國內(nèi)生產(chǎn)的D觸發(fā)器主要是維持阻塞型，是在時(shí)鐘脈沖的上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，圖形符號(hào)如下上升沿D觸發(fā)器邏輯符號(hào)SRQD1DC1CPD觸發(fā)器上升沿波形圖電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路Q1DC1CPD

觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T

觸發(fā)器也可將D

觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T

觸發(fā)器，如下圖所示。它的邏輯功能是每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖，翻轉(zhuǎn)一次，即，具有計(jì)數(shù)功能。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.2寄存器寄存器用來暫時(shí)存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果。14.2.1

數(shù)碼寄存器下圖是由可控RS觸發(fā)器(上升沿觸發(fā))組成的4位數(shù)碼寄存器，這是并行輸入/并行輸入的寄存器。工作之初要先清零。4位數(shù)碼寄存器電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.2.2移位寄存器移位寄存器不僅有存放數(shù)碼而且有移位的功能。所謂移位，就是每當(dāng)來一個(gè)移位正脈沖，觸發(fā)器的狀態(tài)便向右或向左移1位。移位脈沖CPQJKQ0QJKQ1QKQ3QJKQ21清零D數(shù)碼輸入上圖是由JK觸發(fā)器組成的4位移位寄存器。FF0

接成D觸發(fā)器，數(shù)碼由D端輸入。設(shè)寄存的二進(jìn)制數(shù)為1011，按移位脈沖(即時(shí)鐘脈沖)從高位到低位依此串行送到D端。經(jīng)過四個(gè)時(shí)鐘脈沖，數(shù)碼依次存入各觸發(fā)器。

FF3

FF2

FF1

FF0電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路移位脈沖數(shù)寄存器中的數(shù)碼移位過程

Q3Q2Q1Q001234

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

1

0

1

1

清零左移1位左移2位左移3位左移4位Q0Q1Q2Q3QJKQJKQKQJK1清零D數(shù)碼輸入移位寄存器狀態(tài)表

FF3

FF2

FF1

FF0電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.3計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)器能累計(jì)輸入脈沖的數(shù)目，可以進(jìn)行加法、減法或兩者兼有的計(jì)數(shù)。

可分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.3.1

二進(jìn)制計(jì)數(shù)器4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表計(jì)數(shù)脈沖數(shù)二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)Q3Q2Q1Q0012345678

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

0

0

0012345678計(jì)數(shù)脈沖數(shù)二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)Q3Q2Q1Q09101112131415

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

910111213141516

0

0

0

0

0電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路1．異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器由二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表可見：(1)

每來一個(gè)時(shí)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)器從1

變?yōu)?

進(jìn)位時(shí)翻轉(zhuǎn)?？捎?個(gè)主從型JK觸發(fā)器來組成異步4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。由于計(jì)數(shù)脈沖不是同時(shí)加到各觸發(fā)器，它們狀態(tài)的變換有先有后，因而是異步計(jì)數(shù)器。Q3Q2Q0Q1QJKFF3QJKFF2CPCPQJKFF1CPQJKFF0清零CP計(jì)數(shù)脈沖電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的工作波形圖(以3位為例)Q0Q1Q2CP12345678Q3Q2Q0Q1QJKFF3QJKFF2CPCPQJKFF1CPQJKFF0清零CP計(jì)數(shù)脈沖電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路

計(jì)數(shù)脈沖數(shù)

二進(jìn)制數(shù)Q3

Q2

Q1

Q0012345678

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

0

0

0

計(jì)數(shù)脈沖數(shù)

二進(jìn)制數(shù)Q3

Q2

Q1

Q091011121314151

0

0

1

1

0

1

01

0

1

11

1

0

01

1

0

11

1

1

01

1

1

116

0

0

0

0

2．同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路2．同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器如果計(jì)數(shù)器仍由四個(gè)主從型JK

觸發(fā)器組成，由二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表可得出各位觸發(fā)器J、K

端的邏輯關(guān)系式：

(1)第一位觸發(fā)器FF0

，每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖就翻轉(zhuǎn)一次，故J0=K0=1；

(2)第二位觸發(fā)器FF1

，在Q0=1

時(shí)再來一個(gè)時(shí)鐘脈沖才翻轉(zhuǎn)，故

J1=K1=Q0；

(3)第三位觸發(fā)器FF2

，在Q1=Q0=1時(shí)再來一個(gè)時(shí)鐘脈沖才

翻轉(zhuǎn)，故J2

=K2=Q1

Q0；

(4)第四位觸發(fā)器

FF3

，在Q2=Q1=Q0=1時(shí)再來一個(gè)時(shí)鐘脈沖才翻轉(zhuǎn)，故J3=K3=Q2

Q1

Q0。由上述邏輯關(guān)系可得出同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯圖。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路由主從型JK觸發(fā)器組成的同步4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器QQQQQ3Q2Q0Q1CP1J1K

FF3

FF2

FF1

FF0C11J1KC11J1KC11J1KC1電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.3.2

十進(jìn)制計(jì)數(shù)器8421碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表計(jì)數(shù)脈沖數(shù)

二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)Q3Q2Q1Q00123456789100

0

0

0

0

0

0

10

0

1

00

0

1

10

1

0

00

1

0

10

1

1

00

1

1

11

0

0

01

0

0

10

0

0

00123456789進(jìn)位1．同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

與二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器比較，來第十個(gè)脈沖不是由

1001

變?yōu)?/p>

1010，而是恢復(fù)

0000。如果仍由四個(gè)主從型JK觸發(fā)器組成。J、K端的邏輯關(guān)系式應(yīng)作如下修改：

(1)第一位觸發(fā)器FF0

，每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖就翻轉(zhuǎn)一次，故J0=1，K0=1

；電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路

(2)第二位觸發(fā)器FF1

，在Q0=1

時(shí)再來一個(gè)時(shí)鐘脈沖才翻轉(zhuǎn)，但在Q3=1

時(shí)不得翻轉(zhuǎn)，故，K1=Q0

；計(jì)數(shù)脈沖數(shù)

二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)Q3Q2Q1Q00123456789100

0

0

0

0

0

0

10

0

1

00

0

1

10

1

0

00

1

0

10

1

1

00

1

1

11

0

0

01

0

0

10

0

0

00123456789進(jìn)位

(3)第三位觸發(fā)器FF2

，在Q1=Q0=1

時(shí)再來一個(gè)時(shí)鐘脈沖翻轉(zhuǎn)，故

J2=Q1

Q0，K2=Q1

Q0

；

(4)第四位觸發(fā)器FF3，在

Q2=Q1=Q0=1

時(shí)再來一個(gè)時(shí)鐘脈沖才翻轉(zhuǎn)，當(dāng)來第十個(gè)脈沖時(shí)應(yīng)由

1

翻轉(zhuǎn)為

0，故

J3=Q2

Q1

Q0

，K3=Q0

。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路由上述邏輯關(guān)系可得出同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的邏輯圖。由主從型JK

觸發(fā)器組成的同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)脈沖QQQQQ3Q2Q0Q1CP清零

FF3

FF2

FF1

FF01J1KC11J1KC11J1KC11J1KC1電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的工作波形圖CP12345678910Q0Q1Q2Q3電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路2．二–五–十進(jìn)制計(jì)數(shù)器下面給出CT74LS290

型二–五–十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的邏輯圖、外引線排列圖和功能表。它有兩個(gè)時(shí)鐘脈沖輸入端，輸入計(jì)數(shù)脈沖

CP0

和CP1

。

R0(1)和R0(2)是清零輸入端；

S9(1)和S9(2)是置“9”輸入端。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路CT74LS290型計(jì)數(shù)器的邏輯圖

當(dāng)R0(1)和R0(2)

端全為1時(shí)，將四個(gè)觸發(fā)器清零；當(dāng)S9(1)和S9(2)

端全為1

時(shí)，Q3

Q2

Q1

Q0=1001，即表示十進(jìn)制數(shù)9。QFF3QFF2QFF1QFF0Q3Q2Q0Q1CP0JKJKJKJKCP1&&R0(1)R0(2)S9(1)S9(2)

電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路CT74LS290型計(jì)數(shù)器的功能表

R0(1)

R0(2)S9(1)

S9(2)Q3

Q2

Q1

Q01

10

00

0

0

0

1

11

0

0

1

00

0

0

0

0

0

0

計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路使用說明(1)

只輸入計(jì)數(shù)脈沖CP0，由Q0

輸出，為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

(2)只輸入計(jì)數(shù)脈沖CP1，由Q3

、Q2

、Q1

輸出，為五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。(3)將Q0

端與CP1

端連接，即構(gòu)成8421

碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。利用其清零端進(jìn)行反饋置0，可得出小于原進(jìn)制的多種進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路CT74LS290型計(jì)數(shù)器外引線排列圖1234567141312111098CT74LS290UCC

R0(1)R0(2)CP1CP0Q0Q3Q2Q1S9(1)S9(2)GND電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路它從0000

開始計(jì)數(shù)，來五個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后，變?yōu)?101，當(dāng)?shù)诹鶄€(gè)脈沖來得到后，出現(xiàn)0110，Q3Q2Q1Q0S9(1)S9(2)

R0(1)R0(2)

C0

C1CP0六進(jìn)制計(jì)數(shù)器下圖為六進(jìn)制計(jì)數(shù)器的連接方法：由于Q2

和Q1

端分別接到R0(2)

和R0(1)

清零端，強(qiáng)迫清零，0110

這一狀態(tài)轉(zhuǎn)瞬即逝，顯示不出，立即回到0000。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路Q3Q2Q1Q0S9(1)S9(2)

R0(1)R0(2)

C0

C1

CP0九進(jìn)制計(jì)數(shù)器

[例1]

數(shù)字鐘表中的分、秒計(jì)數(shù)器都是六十進(jìn)制，試用兩片CT74LS290型二–五–十進(jìn)制計(jì)數(shù)器連成六十進(jìn)制電路。下圖為九進(jìn)制的連接方法電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路

[解]

六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器由兩位組成，個(gè)位(1)為十進(jìn)制，十位(2)為六進(jìn)制。個(gè)位的最高位Q3

連到十位的CP0

，個(gè)位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器經(jīng)過十個(gè)脈沖循環(huán)一次，每當(dāng)?shù)谑畟€(gè)脈沖來到后Q3

由1

變?yōu)?，相當(dāng)于一個(gè)下降沿，使10位六進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。經(jīng)過六十個(gè)脈沖，個(gè)位和十位計(jì)數(shù)器都恢復(fù)為0000。Q3Q2Q1Q0S9(1)S9(2)

R0(1)R0(2)

C0

C1Q3Q2Q1Q0S9(1)S9(2)

R0(1)R0(2)

C0

C1CP0個(gè)位(1)十位(2)電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.4由555計(jì)時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)

觸發(fā)器和無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器14.4.1

555定時(shí)器以CB555

為例進(jìn)行分析，下面給出電路和外引線排列圖。+_

+_

Q5k

5k

5k

8+UCC452713C1C26T++電路圖

CB555定時(shí)器含有兩個(gè)電壓比較器C1

和C2、一個(gè)基本RS

觸發(fā)器、一個(gè)放電晶體管T

以及由三個(gè)5k

的電阻組成的分壓器。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路12348765CB555外引線排列圖各外引線的功能：

1為接“地”端。

2為低電平觸發(fā)端。當(dāng)2端的輸入電壓高于時(shí)，

C2

的輸出為1；當(dāng)輸入電壓低于時(shí)，C2

的輸出為0，使基本RS

觸發(fā)器置1。

3為輸出端。輸出電流可達(dá)200mA，由此可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器、指示燈等。輸出高電壓約低于電源電壓UCC1~3V。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路

4為復(fù)位端，由此輸入負(fù)脈沖(或使其電位低于0.7V)可使觸發(fā)器直接復(fù)位(置0)。

5是電壓控制端，在此端可外加一電壓以改變比較器的參考電壓。不用時(shí)，經(jīng)0.01F

的電容接“地”，以防止干擾的引入。

6為高電平觸發(fā)端。當(dāng)6端的輸入電壓低于時(shí)，C1

的輸出為1；當(dāng)輸入電壓高于時(shí)，C1

的輸出為0，使基本RS

觸發(fā)器置0。

7為放電端，當(dāng)觸發(fā)器的端為1

時(shí)，放電晶體管T

導(dǎo)通，外接電容元件通過T

放電。8為電源端，外加電壓范圍為5~18V。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路14.4.2

由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器觸發(fā)脈沖由2端輸入1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路圖0.01F+UCCRCuC+_

+_

Q5K

5K

5K

8+UCC45273C1C26T+++UCCuOuiRC為外接元件6端7端連在一起接C5端接一小電容防干擾電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路uORC+UCCuI12376584555接線圖工作原理如下：

1．穩(wěn)定狀態(tài)(0~t1)在t1

以前，觸發(fā)脈沖尚未輸入，

uI

為1，其值于，比較器C2

的輸出為1。若觸發(fā)器的原狀態(tài)，則晶體管T

飽和導(dǎo)通，uC

0.3V，故C1

的輸出也為1，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路uORC+UCCuI12376584555接線圖

1．穩(wěn)定狀態(tài)(0~t1)

若

，則T截止，+UCC通過R

對(duì)

C

充電

，

當(dāng)uC

上升略高于

時(shí)，比較器C1的輸出為0，使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為

。結(jié)論：在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，Q=0，即輸出電壓uO

為0，見波形圖。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路tOt2t1tuCOt1t3tuOOtp2．暫穩(wěn)態(tài)(t1~t2)波形圖uI

在t1時(shí)刻，輸入觸發(fā)負(fù)脈沖，其幅度低于

，故C2的輸出為0，將觸發(fā)器置1，uO

由0變?yōu)?，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。這時(shí)因，放電管T

截止，電源又對(duì)C充電，當(dāng)uC

上升略高于時(shí)(在t3

時(shí)刻)，C1

的輸出為0，從而使觸發(fā)器自動(dòng)翻轉(zhuǎn)到

Q=0

的穩(wěn)定狀態(tài)。此后電容C

迅速放電。

電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路uItOt2t1tuCOt1t3tuOOtP

輸出uO

為矩形脈沖，其寬度為(暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間

tp)tp=RCln3=1.1RC單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器常用于脈沖整形和定時(shí)控制等方面。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路多諧振蕩器也稱無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它沒有穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)毋須外加觸發(fā)脈沖，就能輸出一定頻率的矩形脈沖(自激振蕩)。14.4.3

由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器+_

+_

Q5k

5k

5k

8+UCC452713C1C26T++多諧振蕩器電路圖+UCCCuCR1R2+UCCuO電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路+_

+_

Q5k

5k

5k

8+UCC452713C1C26T++多諧振蕩器電路圖+UCCCuCR1R2+UCCuO下圖是由CB555定時(shí)器組成的多諧振蕩器。R1、R2

和C是外接元件。接通電源UCC后，它經(jīng)R1

和R2對(duì)電容

C

充電當(dāng)uC上升略高于比較器C1

的輸出為0，將觸發(fā)器置0，則

uO為0

電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路555接線圖uCR1C+UCC12376584R2多諧振蕩器接線圖uO

這時(shí)

，放電管T導(dǎo)通，電容C通過R2和T放電，uC

下降。

當(dāng)uC下降，略低于時(shí)，比較器C2的輸出為0，將觸發(fā)器置

1，uO

又由0

變?yōu)?。由于，放電管T

截止，UCC

又經(jīng)R1

和R2

對(duì)電容C充電。如此重復(fù)上述過程，uO

為連續(xù)的矩形波。電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路tuCOt1t3tuOOtp1tp2多諧振蕩器波形圖第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度tp1

，即電容C

充電的時(shí)間：tp1

(R1+R2)Cln2=0.7(R1+R2)C第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度tp2

，即電容C

放電的時(shí)間：tp2

R2Cln2=0.7R2C振蕩周期T=tp1+tp2=0.7(R1+2R2)C電工學(xué)簡明教程第14章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路*14.5