電路與電子技術(shù)基礎(chǔ) 課件 第9章 觸發(fā)器與時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)

第9章觸發(fā)器與時(shí)序邏輯電路9.1觸發(fā)器9.2時(shí)序邏輯電路的分析方法9.3寄存器9.4計(jì)數(shù)器9.5同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法9.6集成555定時(shí)器的結(jié)構(gòu)與功能1本章重點(diǎn)：（1）掌握觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、邏輯功能和動(dòng)作特點(diǎn)；（2）

掌握時(shí)序邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法（3）

掌握寄存器和計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)思想、邏輯功能及應(yīng)用本章難點(diǎn)：（1）觸發(fā)器的應(yīng)用（2）計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用29.1觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)“0”態(tài)和“1”態(tài)數(shù)字信號(hào)可以進(jìn)行兩種運(yùn)算，即算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。能根據(jù)輸入信號(hào)將觸發(fā)器置成“0”或“1”態(tài)輸入信號(hào)消失后，被置成的“0”或“1”態(tài)能保存下來(lái)，即具有記憶功能。觸發(fā)器是能夠存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)碼的邏輯單元電路，也稱為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器39.1.1

RS觸發(fā)器1.基本RS

觸發(fā)器它可由兩個(gè)“或非”門或兩個(gè)“與非”門首尾相連而成。兩個(gè)“與非”門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器反饋線4

觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系(1)SD=1，RD=1設(shè)原態(tài)為“0”態(tài)保持為“0”態(tài)QQ.G1&.&G2SDRD111001105結(jié)論:當(dāng)

SD=1，RD=1時(shí)，觸發(fā)器保持原來(lái)的狀態(tài)，即觸發(fā)器具有保持、記憶功能。設(shè)原態(tài)為“1”態(tài)觸發(fā)器保持“1”態(tài)不變QQ.G1&.&G2SDRD101110106

觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系設(shè)原態(tài)為“0”態(tài)翻轉(zhuǎn)為“1”態(tài)QQ.G1&.&G2SDRD01010110(2)SD=0，RD=17設(shè)原態(tài)為“1”態(tài)觸發(fā)器保持“1”態(tài)不變結(jié)論:不論觸發(fā)器原來(lái)為何種狀態(tài)，當(dāng)

SD=0，RD=1時(shí)，將使觸發(fā)器置“1”或稱為置位。QQ.G1&.&G2SDRD110101108(3)SD=1，RD=0設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為“1”態(tài)。翻轉(zhuǎn)為“0”態(tài)QQ.G1&.&G2SDRD101010

觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系9設(shè)原態(tài)為“0”態(tài)結(jié)論:不論觸發(fā)器原來(lái)為何種狀態(tài)，當(dāng)

SD=1，RD=0時(shí)，將使觸發(fā)器置“0”或稱為復(fù)位。復(fù)位QQ.G1&.&G2SDRD1010110(4)SD=0，RD=0

QQ.G1&.&G2SDRD110011011011

觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系11基本

RS

觸發(fā)器邏輯特性表功能000×禁用1×0101置1111000置0101100保持11

12次態(tài)Qn+1的卡諾圖特性方程

觸發(fā)器的特性方程就是觸發(fā)器次態(tài)Qn+1與輸入及現(xiàn)態(tài)Qn之間的邏輯關(guān)系式132.同步RS

觸發(fā)器在數(shù)字電路中，為使多個(gè)相關(guān)觸發(fā)器同時(shí)工作，必須給電路加上一個(gè)統(tǒng)一的控制信號(hào)，這個(gè)統(tǒng)一的控制信號(hào)叫作時(shí)鐘脈沖信號(hào)，簡(jiǎn)稱CP，這種觸發(fā)器稱為同步觸發(fā)器14當(dāng)C=0時(shí).&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3CP

SD，RD用于預(yù)置觸發(fā)器的初始狀態(tài)，

工作過(guò)程中應(yīng)處于高電平，對(duì)電路工作狀態(tài)無(wú)影響。

R，S

輸入狀態(tài)不起作用。

觸發(fā)器狀態(tài)不變被封鎖被封鎖15.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3CP當(dāng)C=1時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)由R，S

輸入狀態(tài)決定。S=0,R=0觸發(fā)器保持原態(tài)16CPSR功能0××0101保持1000101保持1010100置01100111置111101××禁用同步

RS

觸發(fā)器邏輯狀態(tài)特性表17同步

RS

觸發(fā)器的特性方程為同步RS觸發(fā)器的輸入信號(hào)只有在CP=1期間才有效，但同步時(shí)序邏輯電路往往需要在工作之前確定其初始狀態(tài)。因此，同步RS觸發(fā)器的集成產(chǎn)品中均有異步輸入端，即異步置“1”端SD和異步清“0”端RD。當(dāng)SD=0，RD=1時(shí)，異步置“1”；當(dāng)SD=1，RD=0時(shí)，異步清“0”。當(dāng)這兩個(gè)異步端口不用時(shí)，需要接高電平，即與電源相連。189.1.2

D觸發(fā)器1.同步D

觸發(fā)器將S=D、R=D代入同步RS觸發(fā)器的特性方程，得同步D觸發(fā)器的特性方程：CP=1期間有效19同步

D

觸發(fā)器邏輯狀態(tài)特性表CPD功能0×0101保持100100置0110111置1D觸發(fā)器在CP=1期間，只具有置“1”和置“0”功能。202.維持-阻塞D

觸發(fā)器它由同步RS觸發(fā)器(由與非門G1、G2、G3、G4構(gòu)成)與利用反饋構(gòu)成的電路(由與非門G5、G6構(gòu)成)組成Q21當(dāng)CP=0時(shí)

此時(shí)的特性方程為

22當(dāng)CP=1時(shí)

所以維持-阻塞觸發(fā)器的特性方程為：23維持-阻塞D

觸發(fā)器優(yōu)點(diǎn)：由于同步觸發(fā)器在CP=1期間，觸發(fā)器輸出狀態(tài)隨著輸入信號(hào)的變化可變化多次，這種現(xiàn)象稱為“空翻”。為了避免“空翻”現(xiàn)象，只能要求觸發(fā)器輸入信號(hào)在CP=1期間保持不變。維持-阻塞D觸發(fā)器利用電路的內(nèi)部反饋實(shí)現(xiàn)邊沿觸發(fā)，使得觸發(fā)器狀態(tài)變化只在CP變化的邊沿發(fā)生，這不但降低了觸發(fā)器對(duì)輸入信號(hào)的要求，而且大大增強(qiáng)了觸發(fā)器的抗干擾能力。249.1.3

JK觸發(fā)器1.主從JK觸發(fā)器25當(dāng)CP=1時(shí)

26當(dāng)CP=0時(shí)

27結(jié)合不同CP狀態(tài)下的特性方程可得到JK觸發(fā)器的特性方程：電路特點(diǎn)①主從JK觸發(fā)器采用主從控制結(jié)構(gòu)，從根本上解決了輸入信號(hào)直接控制的問(wèn)題，具有CP＝1期間接收輸入信號(hào)，CP下降沿到來(lái)時(shí)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。②輸入信號(hào)J、K之間沒(méi)有約束。③存在一次變化問(wèn)題。28JK功能000101保持010100置0100111置1110110翻轉(zhuǎn)(計(jì)數(shù))JK觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表J、K輸入信號(hào)之間不存在約束關(guān)系！29利用JK觸發(fā)器的計(jì)數(shù)功能可以實(shí)現(xiàn)分頻作用

30

JK觸發(fā)器缺陷：312.邊沿JK觸發(fā)器32當(dāng)CP=0時(shí)G3、G4、G7、G8門均被封鎖，G5、G6門打開，則

，，觸發(fā)器保持當(dāng)CP=1時(shí)G3、G4、G7、G8門均被打開，因?yàn)?/p>

，，觸發(fā)器仍處于保持狀態(tài)33觸發(fā)器的輸出狀態(tài)為：當(dāng)CP由“1”變?yōu)椤?”（下降沿）時(shí)，G3、G4、G7、G8門均被封鎖，但由于G7、G8門的傳輸延遲，在G3、G4門被封鎖后，G5、G6門接收的信號(hào)仍是G7、G8門在開啟時(shí)傳輸?shù)腏、K信號(hào)，即：34邊沿JK觸發(fā)器優(yōu)點(diǎn)：邊沿JK觸發(fā)器在時(shí)鐘CP=0、CP=1期間與CP上升沿對(duì)外都是封鎖的，只有在CP由“1”變?yōu)椤?”的瞬間，由于與非門對(duì)信號(hào)的傳輸延遲，J、K信號(hào)可以進(jìn)入主觸發(fā)器，并引起觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。因此，邊沿JK觸發(fā)器不存在“一次變化”現(xiàn)象，抗干擾能力大大加強(qiáng)。與之相對(duì)，主從JK觸發(fā)器在使用時(shí)要求J、K信號(hào)在CP=1期間保持不變，這會(huì)給使用帶來(lái)不便。此外，即使在CP=1期間J、K信號(hào)保持不變，也極易受到干擾信號(hào)的作用而發(fā)生誤動(dòng)作。359.1.4不同功能觸發(fā)器的互相轉(zhuǎn)換1.由D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為JK觸發(fā)器D觸發(fā)器的特性方程為JK觸發(fā)器的特性方程為比較兩個(gè)觸發(fā)器的特性方程可見(jiàn)，若D觸發(fā)器的輸入信號(hào)D滿足即可用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)JK觸發(fā)器的邏輯功能362.由JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器D觸發(fā)器的特性方程為JK觸發(fā)器的特性方程為與JK觸發(fā)器的特性方程比較后可知D1

CQJKSDRDQ

當(dāng)J=D，K=D時(shí)，兩觸發(fā)器狀態(tài)相同379.1.4不同功能觸發(fā)器的互相轉(zhuǎn)換3.由JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器當(dāng)J=K時(shí)，兩觸發(fā)器狀態(tài)相同將JK觸發(fā)器的輸入端J、K連接在一起而形成只有一個(gè)輸入端T的觸發(fā)器稱為T觸發(fā)器將J=K=T代入JK觸發(fā)器的特性方程，可以得到T觸發(fā)器的特性方程：38根據(jù)T觸發(fā)器特性方程可得當(dāng)T=1時(shí)，觸發(fā)器處于計(jì)數(shù)狀態(tài)當(dāng)T=0時(shí)，觸發(fā)器處于保持狀態(tài)394.由JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器'

將JK觸發(fā)器的輸入端J、K懸空或接高電平“1”，則JK觸發(fā)器將只具有計(jì)數(shù)功能，通常把這種觸發(fā)器稱為T'觸發(fā)器，它的特性方程為根據(jù)特性方程可知T'觸發(fā)器只需輸入時(shí)鐘脈沖CP，即可開始翻轉(zhuǎn)409.2時(shí)序邏輯電路分析方法

時(shí)序邏輯電路又稱時(shí)序電路，它主要由存儲(chǔ)電路和組合邏輯電路兩部分組成。根據(jù)電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換情況的不同，時(shí)序邏輯電路分為:同步時(shí)序邏輯電路：觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端CP都連在一起。異步時(shí)序邏輯電路：時(shí)鐘脈沖只觸發(fā)部分觸發(fā)器，其余觸發(fā)器則是由電路內(nèi)信號(hào)觸發(fā)的?；痉治霾襟E如下:1．寫方程式：輸出方程、驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程;2．列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表;3．邏輯功能的說(shuō)明;4．畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖；41[例1]

試分析電路的邏輯功能，并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖。（1）寫方程①輸出方程：③狀態(tài)方程：②驅(qū)動(dòng)方程：42（2）列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表（3）分析邏輯功能根據(jù)上表可知，在輸入第5個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后，電路狀態(tài)變?yōu)?01，此時(shí)輸出狀態(tài)Y=1；當(dāng)輸入第6個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后，電路將翻轉(zhuǎn)到初始狀態(tài)000。因此，該電路為同步六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。43（4）畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖44（5）檢查電路是否可以自啟動(dòng)本電路具有3個(gè)觸發(fā)器，所以應(yīng)該具有23=8個(gè)工作狀態(tài)，由圖9.2.3可以看出，電路只使用了000～101六個(gè)有效狀態(tài)，而110和111沒(méi)有使用，它們被稱為無(wú)效狀態(tài)。將無(wú)效狀態(tài)110代入電路的狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算，可得

，將111代入后得，

，為有效狀態(tài)。可見(jiàn)當(dāng)本電路因某種原因進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)時(shí)，只需繼續(xù)輸入計(jì)數(shù)脈沖CP，電路便會(huì)自動(dòng)返回到有效狀態(tài)工作。所以，該電路能夠自啟動(dòng)。

45[例2]

試分析電路的邏輯功能，并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖。（1）寫方程①時(shí)鐘方程：③驅(qū)動(dòng)方程：②輸出方程：④狀態(tài)方程：46（2）列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表47（3）畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（4）分析邏輯功能隨著計(jì)數(shù)脈沖的輸入，有效狀態(tài)是做遞減變化，因此，該電路是能夠自啟動(dòng)的異步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。B為進(jìn)位信號(hào)，計(jì)數(shù)器循環(huán)到狀態(tài)0000時(shí)，B產(chǎn)生正脈沖輸出。489.3寄存器寄存器是一種用來(lái)暫時(shí)存放二進(jìn)制數(shù)碼的時(shí)序邏輯電路，廣泛應(yīng)用于各類數(shù)字系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。一個(gè)觸發(fā)器只能暫存1位二進(jìn)制數(shù)，要存多位時(shí)，就得用多個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成寄存器，常用的寄存器有4位、8位、16位等。寄存器存放數(shù)碼的方式有并行和串行兩種。并行方式就是數(shù)碼各位從各對(duì)應(yīng)位輸入端同時(shí)輸入寄存器中；串行方式就是數(shù)碼從一個(gè)輸入端逐位輸入到寄存器。從寄存器中取出數(shù)碼的方式也有并行和串行兩種。在并行方式中，被取出的數(shù)碼各位在對(duì)應(yīng)各位的輸出端上同時(shí)出現(xiàn)；而在串行方式中，被取出的數(shù)碼在一個(gè)輸出端逐位出現(xiàn)。499.3.1.數(shù)碼寄存器RD..QDF0d0Q0.Q.DF1d1Q1.d2Q.DF2Q2QDF3d3Q3僅有寄存數(shù)碼的功能。通常由D觸發(fā)器或R-S觸發(fā)器組成并行輸入方式寄存數(shù)碼110111010000清零寄存指令509.3.2.移位寄存器1.單向移位寄存器這是由JK觸發(fā)器組成的4位移位寄存器。F0～F3接成D觸發(fā)器形態(tài)，數(shù)碼由D端輸入51

設(shè)要寄存的二進(jìn)制數(shù)為1011，按移位脈沖（時(shí)鐘脈沖CP）的工作節(jié)拍從高位到低位依次串行輸入D端。工作之初先通過(guò)清零端輸入低電平信號(hào)清零Q0～Q3。首先D=1，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)移位脈沖下降沿到來(lái)時(shí)觸發(fā)器F0翻轉(zhuǎn)，Q0=1，其他輸出端仍然是0；接著D=0，第二個(gè)移位脈沖下降沿到來(lái)時(shí)觸發(fā)器F0和F1同時(shí)翻轉(zhuǎn)，Q0=0，Q1=1，Q2、Q3仍為052單向移位寄存器分類：532.雙向移位寄存器：既能左移也能右移。待輸數(shù)據(jù)由高位至低位依次輸入

待輸數(shù)據(jù)由低位至高位依次輸入54UCCQ0Q1Q2Q3M1M0

CP16151413121110913456782D0D1D2D3DSRDSLCRGNDCT74LS194右移串行輸入并行輸入左移串行輸入74LS194型雙向移位寄存器5574LS194型雙向移位寄存器56利用74LS194實(shí)現(xiàn)的順序脈沖發(fā)生器的電路結(jié)構(gòu)579.4計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)器是數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)中廣泛應(yīng)用的一種邏輯部件，可累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)，可用于定時(shí)、分頻、時(shí)序控制等。分類加法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器(按計(jì)數(shù)功能)異步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器(按計(jì)數(shù)脈沖引入方式)

二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

N

進(jìn)制計(jì)數(shù)器(按計(jì)數(shù)制)589.4.1.二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制只有0和1兩個(gè)數(shù)碼，所謂二進(jìn)制加法，就是“逢二進(jìn)一”。由于雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有0和1兩個(gè)狀態(tài)，因此一個(gè)觸發(fā)器可以表示1位二進(jìn)制數(shù)。如果要表示n位二進(jìn)制數(shù)，就得使用n個(gè)觸發(fā)器1.異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)脈沖C不是同時(shí)加到各位觸發(fā)器。最低位觸發(fā)器由計(jì)數(shù)脈沖觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，其他各位觸發(fā)器有時(shí)需由相鄰低位觸發(fā)器輸出的進(jìn)位脈沖來(lái)觸發(fā)，因此各位觸發(fā)器狀態(tài)變換的時(shí)間先后不一，只有在前級(jí)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后,后級(jí)觸發(fā)器才能翻轉(zhuǎn)。591.異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器602.同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器由于四個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入端連接到同一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖CP上，它們的狀態(tài)變化和計(jì)數(shù)脈沖同步，四個(gè)觸發(fā)器能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)翻轉(zhuǎn)，因此，稱為同步計(jì)數(shù)器圖為由JK觸發(fā)器組成的4位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器61(1)寫方程式輸出方程驅(qū)動(dòng)方程狀態(tài)方程62(2)列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表63(3)邏輯功能電路在輸入第十六個(gè)計(jì)數(shù)脈沖CP后返回到初始的0000狀態(tài)，同時(shí)進(jìn)位輸出端CO輸出一個(gè)進(jìn)位信號(hào)。因此，該電路為十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。(4)畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖64集成同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器CT74LS161

659.4.2.十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)規(guī)律：“逢十進(jìn)一”。它是用四位二進(jìn)制數(shù)表示對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)，所以又稱為二-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

四位二進(jìn)制可以表示十六種狀態(tài)，為了表示十進(jìn)制數(shù)的十個(gè)狀態(tài)，需要去掉六種狀態(tài)，具體去掉哪六種狀態(tài)，有不同的安排，這里僅介紹廣泛使用8421編碼的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。66十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表671.同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器由JK觸發(fā)器組成的4位同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器圖68①寫方程式（1）驅(qū)動(dòng)方程（2）狀態(tài)方程69②寫狀態(tài)轉(zhuǎn)換表70③畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖71集成同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS160對(duì)比74LS160和74LS161發(fā)現(xiàn)，兩者的引腳分配完全相同，此外，引腳功能也完全一樣72集成同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS160的功能表732.異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS290型異步二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的內(nèi)部邏輯電路圖74

75

76

7774LS290的功能表783.任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器用集成計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)任意模值計(jì)數(shù)器：M為要設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)值，N為集成計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，則存在兩種情況：1．M<N的情況(1)清零法(反饋歸零法)；(2)置數(shù)法(反饋置數(shù)法)；2．M>N的情況利用計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)獲得大容量M進(jìn)制計(jì)數(shù)器；799.4.3任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器

1.M<N時(shí)80[例9.4.1]

試用74LS161構(gòu)成十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74LS161具有異步清零輸入端。（1）寫出S12的二進(jìn)制代碼，S12=1100。（2）寫出反饋清零函數(shù)。由于74LS161的異步清零信號(hào)為低電平0，因此（3）連接電路圖。由上式可知，對(duì)74LS161而言，要實(shí)現(xiàn)十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，應(yīng)該在輸出端與異步清零輸入端之間加一個(gè)與非門81[例9.4.2]試用74LS290構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

（1）寫出S6的二進(jìn)制代碼，S6=0110。（2）寫出反饋清零函數(shù)。由于74LS290的異步清零信號(hào)為高電平1，因此82

置數(shù)法：83[例9.4.3]試用74LS161構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。（3）連接電路圖，根據(jù)上式和置數(shù)的要求畫出十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的連線圖（2）寫出反饋置數(shù)函數(shù)，由于計(jì)數(shù)器從0開始計(jì)數(shù)，因此，反饋置數(shù)函數(shù)為

842.M>N時(shí)[例]為由兩片CT74LS290級(jí)聯(lián)組成的一百進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器。（290進(jìn)行模10計(jì)數(shù)，兩片組合可以進(jìn)行模100計(jì)數(shù)）85

由兩片CT74LS160級(jí)聯(lián)成的一百進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器(160進(jìn)行模10計(jì)數(shù)，兩片組合可以進(jìn)行模100計(jì)數(shù))86

由兩片4位二進(jìn)制數(shù)加法計(jì)數(shù)器CT74LS161級(jí)聯(lián)成的五十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。（161可做模16計(jì)數(shù)，兩片組合進(jìn)行模256計(jì)數(shù)，若要實(shí)現(xiàn)模50計(jì)數(shù)，需要通過(guò)置數(shù)法和置零法。）87

由兩片CT74LS290構(gòu)成的二十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器（290進(jìn)行模10計(jì)數(shù)，兩片組合可以進(jìn)行模100計(jì)數(shù)，若要實(shí)現(xiàn)模23計(jì)數(shù)，需要通過(guò)置數(shù)法和置零法。）889.5同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法

時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)與組合邏輯電路設(shè)計(jì)思路類似，都是從電路的邏輯要求出發(fā)，設(shè)計(jì)出完成相應(yīng)功能的電路結(jié)構(gòu)。由于時(shí)序邏輯電路的組成中往往同時(shí)包含觸發(fā)器和門電路，因此，其設(shè)計(jì)過(guò)程要比組合邏輯電路更為復(fù)雜。時(shí)序邏輯電路可以由小規(guī)模集成單元（如觸發(fā)器、門電路）構(gòu)成，也可以由中大規(guī)模集成單元（如集成計(jì)數(shù)器、移位寄存器等）構(gòu)成。實(shí)際上，在前面介紹計(jì)數(shù)器時(shí)已經(jīng)講解了如何利用中規(guī)模計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法。本節(jié)將介紹更為通用的同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法，它不僅適合中小規(guī)模集成單元構(gòu)成的時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)，而且其設(shè)計(jì)思想可用于由可編程器件實(shí)現(xiàn)電路的邏輯設(shè)計(jì)。899.5.1同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)流程大致可分為以下幾個(gè)設(shè)計(jì)步驟（1）根據(jù)電路的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行邏輯抽象，得出電路的狀態(tài)圖或狀態(tài)表。這是同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)中最重要的一步，所得狀態(tài)圖或狀態(tài)表要全面、正確地反映電路的時(shí)序邏輯關(guān)系。（2）對(duì)狀態(tài)圖進(jìn)行合理的邏輯化簡(jiǎn)，為不同狀態(tài)分配代碼，得出電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。（3）根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表確定實(shí)現(xiàn)電路的觸發(fā)器類型與個(gè)數(shù)，并得出電路的次態(tài)及輸出卡諾圖，由此可得到電路各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程及電路的輸出方程。（4）根據(jù)電路方程畫出邏輯電路圖。909.5.2同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)實(shí)例[例9.5.1]試用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器按如圖所示的格雷碼方式計(jì)數(shù)。①求次態(tài)/輸出卡諾圖由于計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為6，所以共需三個(gè)JK觸發(fā)器解：91②求狀態(tài)方程92③修改無(wú)效循環(huán)實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)

將電路的兩個(gè)無(wú)效狀態(tài)010和101代入狀態(tài)方程，計(jì)算得無(wú)效狀態(tài)010和101對(duì)應(yīng)的次態(tài)分別是101和010，說(shuō)明電路不能自啟動(dòng)。因此，必須改變次態(tài)卡諾圖中的畫圈方案，打破無(wú)效循環(huán)。例如，左圖中的畫圈方案改為中圖，則無(wú)效狀態(tài)010的次態(tài)變?yōu)?01，這時(shí)計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如右圖所示，電路可以自啟動(dòng)93電路的狀態(tài)方程可修改為④求驅(qū)動(dòng)方程與輸出方程(修改后的電路狀態(tài)方程以及JK觸發(fā)器的特性方程可得驅(qū)動(dòng)方程，根據(jù)輸出卡諾圖可得輸出方程)狀態(tài)方程輸出方程94⑤畫邏輯電路圖959.5.2同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)實(shí)例[例9.5.2]設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)銷售飲料機(jī)的邏輯電路。它的投幣口每次只能投入一枚五角（0.5元）或一元硬幣。當(dāng)投入一元五角硬幣后，機(jī)器會(huì)自動(dòng)給出一杯飲料；當(dāng)投入兩元（兩個(gè)一元）硬幣后，在給出飲料的同時(shí)找回一枚五角硬幣。①設(shè)定條件解：(1)輸入條件：設(shè)投入為1元時(shí)，輸入變量A=1；設(shè)投入0.5元時(shí)，輸入變量B=1。(2)輸出條件：給出一杯飲料，輸出變量Y=1；找回0.5元，輸出變量Z=1。96②確定狀態(tài)

97③狀態(tài)編碼

98根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，可以得出該系統(tǒng)的真值表99④畫出卡諾圖并化簡(jiǎn)，得到狀態(tài)方程和輸出方程狀態(tài)方程和輸出方程：100⑤選擇觸發(fā)器

101⑥畫出電路圖根據(jù)觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程，畫出電路圖⑦判斷電路是否可以自啟動(dòng)根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，從無(wú)效狀態(tài)11進(jìn)入系統(tǒng)有效狀態(tài)循環(huán)，