1、 第 六 章時(shí) 序 邏 輯 電 路 教學(xué)內(nèi)容6.1 概述6.2 時(shí)序邏輯電路的分析方法6.3 假設(shè)干常用的時(shí)序邏輯電路6.4 時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法 教學(xué)要求教學(xué)要求 一一. .重點(diǎn)掌握的內(nèi)容：重點(diǎn)掌握的內(nèi)容：1時(shí)序邏輯電路的概念及電路構(gòu)造特點(diǎn)；2同步時(shí)序電路的普通分析方法；3同步計(jì)數(shù)器的普通分析方法；4會(huì)用置零法和置數(shù)法構(gòu)成恣意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。二二. .普通掌握的內(nèi)容：普通掌握的內(nèi)容：1同步、異步的概念，電路現(xiàn)態(tài)、次態(tài)、有效形狀、無效形狀、有效循環(huán)、無效循環(huán)、自啟動(dòng)的概念，存放的概念；2同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)方法。6.1 概述概述 一、組合電路與時(shí)序電路的區(qū)別一、組合電路與時(shí)序電路的區(qū)別1. 組合

2、電路：組合電路：電路的輸出只與電路的輸入有關(guān)，電路的輸出只與電路的輸入有關(guān)，與電路的前一時(shí)辰的形狀無關(guān)。與電路的前一時(shí)辰的形狀無關(guān)。2. 時(shí)序電路：時(shí)序電路：電路在某一給定時(shí)辰的輸出電路在某一給定時(shí)辰的輸出取決于該時(shí)辰電路的輸入取決于該時(shí)辰電路的輸入還取決于前一時(shí)辰電路的形狀還取決于前一時(shí)辰電路的形狀由觸發(fā)器保管由觸發(fā)器保管時(shí)序電路：時(shí)序電路： 組合電路組合電路+觸發(fā)器觸發(fā)器電路的形狀與時(shí)間順序有關(guān)電路的形狀與時(shí)間順序有關(guān)組合電路存儲(chǔ)電路X1XpY1YmQ1QtW1Wr輸入輸出 時(shí)序電路在任何時(shí)辰的穩(wěn)定輸出，不僅與時(shí)序電路在任何時(shí)辰的穩(wěn)定輸出，不僅與該時(shí)辰的輸入信號(hào)有關(guān)，而且還與電路原來的該時(shí)

3、辰的輸入信號(hào)有關(guān)，而且還與電路原來的形狀有關(guān)。形狀有關(guān)。構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的根本單元是觸發(fā)器。構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的根本單元是觸發(fā)器。 二、時(shí)序邏輯電路的分類：二、時(shí)序邏輯電路的分類：按按動(dòng)動(dòng)作作特特點(diǎn)點(diǎn)可可分分為為同步時(shí)序邏輯電路同步時(shí)序邏輯電路異步時(shí)序邏輯電路異步時(shí)序邏輯電路一切觸發(fā)器形狀的變化都是在一切觸發(fā)器形狀的變化都是在同一時(shí)鐘信號(hào)操作下同時(shí)發(fā)生。同一時(shí)鐘信號(hào)操作下同時(shí)發(fā)生。觸發(fā)器形狀的變化不是同時(shí)發(fā)生。觸發(fā)器形狀的變化不是同時(shí)發(fā)生。按按輸輸出出特特點(diǎn)點(diǎn)可可分分為為米利型時(shí)序邏輯電路米利型時(shí)序邏輯電路穆爾型時(shí)序邏輯電路穆爾型時(shí)序邏輯電路輸出不僅取決于存儲(chǔ)電路的形狀，而且還輸出不僅取決于存儲(chǔ)

4、電路的形狀，而且還決議于電路當(dāng)前的輸入。決議于電路當(dāng)前的輸入。輸出僅決議于存儲(chǔ)電路的形狀，與電路輸出僅決議于存儲(chǔ)電路的形狀，與電路當(dāng)前的輸入無關(guān)。當(dāng)前的輸入無關(guān)。三、時(shí)序邏輯電路的功能描畫方法三、時(shí)序邏輯電路的功能描畫方法邏輯方程組邏輯方程組形狀表形狀表卡諾圖卡諾圖形狀圖形狀圖時(shí)序圖時(shí)序圖邏輯圖邏輯圖 特性方程：描畫觸發(fā)器邏輯功能的邏輯表達(dá)式。特性方程：描畫觸發(fā)器邏輯功能的邏輯表達(dá)式。驅(qū)動(dòng)方程：鼓勵(lì)方程觸發(fā)器輸入信號(hào)的邏輯驅(qū)動(dòng)方程：鼓勵(lì)方程觸發(fā)器輸入信號(hào)的邏輯 表達(dá)式。表達(dá)式。時(shí)鐘方程：控制時(shí)鐘時(shí)鐘方程：控制時(shí)鐘CLKCLK的邏輯表達(dá)式。的邏輯表達(dá)式。形狀方程：次態(tài)方程次態(tài)輸出的邏輯表達(dá)式。形

5、狀方程：次態(tài)方程次態(tài)輸出的邏輯表達(dá)式。 驅(qū)動(dòng)方程代入特性方程得形狀方程。驅(qū)動(dòng)方程代入特性方程得形狀方程。輸出方程：輸出變量的邏輯表達(dá)式。輸出方程：輸出變量的邏輯表達(dá)式。1. 邏輯方程組邏輯方程組2. 形狀表形狀表反映輸出Z、次態(tài)Q*與輸入X、現(xiàn)態(tài)Q之間關(guān)系的表格。3. 形狀圖形狀圖反映時(shí)序電路形狀轉(zhuǎn)換規(guī)律，及相應(yīng)輸入、輸出取值關(guān)系的圖形。箭尾：現(xiàn)態(tài)箭頭：次態(tài)標(biāo)注：輸入輸出4. 時(shí)序圖時(shí)序圖 時(shí)序圖又叫任務(wù)波形圖，它用波形的方式籠時(shí)序圖又叫任務(wù)波形圖，它用波形的方式籠統(tǒng)地表達(dá)了輸入信號(hào)、輸出信號(hào)、電路的形狀等統(tǒng)地表達(dá)了輸入信號(hào)、輸出信號(hào)、電路的形狀等的取值在時(shí)間上的對(duì)應(yīng)關(guān)系。的取值在時(shí)間上的對(duì)應(yīng)

6、關(guān)系。 這四種方法從不同側(cè)面突出了時(shí)序電路邏這四種方法從不同側(cè)面突出了時(shí)序電路邏輯功能的特點(diǎn)，它們?cè)诒举|(zhì)上是一樣的，可以輯功能的特點(diǎn)，它們?cè)诒举|(zhì)上是一樣的，可以相互轉(zhuǎn)換。相互轉(zhuǎn)換。電路圖電路圖時(shí)鐘方程、時(shí)鐘方程、驅(qū)動(dòng)方程和驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程輸出方程形狀方程形狀方程形狀圖、形狀圖、形狀表形狀表時(shí)序圖時(shí)序圖15時(shí)序電路的分析步驟：時(shí)序電路的分析步驟：46.2 時(shí)序邏輯電路的分析方法時(shí)序邏輯電路的分析方法2將驅(qū)動(dòng)方程代入特性方程判別電路邏判別電路邏輯功能輯功能,檢查檢查自啟動(dòng)自啟動(dòng)3計(jì)算有效形狀：在時(shí)序電路中，凡是被利用了的形狀。有效形狀：在時(shí)序電路中，凡是被利用了的形狀。有效循環(huán)：有效形狀構(gòu)成的循

7、環(huán)。有效循環(huán)：有效形狀構(gòu)成的循環(huán)。無效形狀：在時(shí)序電路中，凡是沒有被利用的形狀。無效形狀：在時(shí)序電路中，凡是沒有被利用的形狀。無效循環(huán)：無效形狀假設(shè)構(gòu)成循環(huán)，那么稱為無效循無效循環(huán)：無效形狀假設(shè)構(gòu)成循環(huán)，那么稱為無效循環(huán)。環(huán)。自啟動(dòng)：在自啟動(dòng)：在CLK作用下，無效形狀能自動(dòng)地進(jìn)入作用下，無效形狀能自動(dòng)地進(jìn)入到有效循環(huán)中，那么稱電路能自啟動(dòng)，否那么稱不到有效循環(huán)中，那么稱電路能自啟動(dòng)，否那么稱不能自啟動(dòng)。能自啟動(dòng)。例6.2.1解解: 寫方程組寫方程組21312321)(QQJQJQQJ233121)(1QKQQKK 驅(qū)動(dòng)方程同步時(shí)序電路，時(shí)鐘方程省去。輸出方程32QQY求形狀方程求形狀方程將驅(qū)動(dòng)

8、方程代入JK觸發(fā)器的特性方程 中得電路的形狀方程:QKQJQ* 323213333*3231212222*21321111*1)(QQQQQQKQJQQQQQQQKQJQQQQQKQJQ計(jì)算、列形狀轉(zhuǎn)換表計(jì)算、列形狀轉(zhuǎn)換表 32321*323121*2132*1)(QQQQQQQQQQQQQQQQ 32321*323121*2132*1)(QQQQQQQQQQQQQQQQ畫形狀轉(zhuǎn)換圖畫形狀轉(zhuǎn)換圖000001010011100101110111/0/0/0/0/0/0/1/1Q3Q2Q1/Y作時(shí)序圖作時(shí)序圖 闡明電路功能闡明電路功能這是一個(gè)同步七進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，能自啟動(dòng)。000001001011

9、001011011000例6.2.3解:寫方程式驅(qū)動(dòng)方程21211QQADQD代入D觸發(fā)器的特性方程，得到電路的形狀方程212*211*1QQADQQDQ輸出方程21212121)()(QQAQQAQQAQQAY 求形狀方程求形狀方程輸入 現(xiàn) 態(tài) 次 態(tài)輸出12 QQ*1*2QQAY0 001 010 110 00001 01 1110 11 11 0011 11 000 0111 000 100 010 021*21*1QQAQQQ2121QQAQQAY計(jì)算、計(jì)算、列形狀轉(zhuǎn)列形狀轉(zhuǎn)換表換表212*211*1QQADQQDQ2121QQAQQAY輸入 現(xiàn) 態(tài) 次 態(tài)輸出12 QQ*1*2QQA

10、Y0 001 010 110 00001 01 1111 10 11 0011 11 000 0111 000 110 000 0畫形狀轉(zhuǎn)換圖畫形狀轉(zhuǎn)換圖電路形狀電路形狀轉(zhuǎn)換方向轉(zhuǎn)換方向00011011轉(zhuǎn)換條件轉(zhuǎn)換條件0/0A/YQ2Q10/10/00/01/01/01/11/0作時(shí)序圖作時(shí)序圖 闡明電路功能闡明電路功能A=0時(shí)是二位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器；A=1時(shí)是二位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。0111100110016.3 假設(shè)干常用的時(shí)序邏輯電假設(shè)干常用的時(shí)序邏輯電路路存放器和移位存放器存放器和移位存放器 一、存放器一、存放器 在數(shù)字電路中，用來存放二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼在數(shù)字電路中，用來存放二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代

11、碼的電路稱為存放器。的電路稱為存放器。 存放器是由具有存儲(chǔ)功能的觸發(fā)器組合起來構(gòu)成存放器是由具有存儲(chǔ)功能的觸發(fā)器組合起來構(gòu)成的。一個(gè)觸發(fā)器可以存儲(chǔ)的。一個(gè)觸發(fā)器可以存儲(chǔ)1 1位二進(jìn)制代碼，存放位二進(jìn)制代碼，存放n n位位二進(jìn)制代碼的存放器，需用二進(jìn)制代碼的存放器，需用n n個(gè)觸發(fā)器來構(gòu)成。個(gè)觸發(fā)器來構(gòu)成。同步觸發(fā)器構(gòu)成4位存放器邊沿觸發(fā)器構(gòu)成1清零。 ，異步清零。即有：00000123QQQQ0DR0123*0*1*2*3DDDDQQQQ2送數(shù)。 時(shí)，CLK上升沿送數(shù)。即有：1DR3堅(jiān)持。在 、 CLK上升沿以外時(shí)間，存放器內(nèi)容將堅(jiān)持不變。1DR二、移位存放器二、移位存放器單向移位存放器單向移

12、位存放器2*31*20*1*0QQQQQQDQi、001 0010011 110110101 經(jīng)過4個(gè)CLK信號(hào)以后，串行輸入的4位代碼全部移入存放器中，同時(shí)在4個(gè)觸發(fā)器輸出端得到并行輸出代碼。 首先將4位數(shù)據(jù)并行置入移位存放器的4個(gè)觸發(fā)器中，經(jīng)過4個(gè)CP,4位代碼將從串行輸出端依次輸出，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行串行轉(zhuǎn)換。單向移位存放器具有以下主要特點(diǎn)：單向移位存放器具有以下主要特點(diǎn)：1 1單向移位存放器中的數(shù)碼，在單向移位存放器中的數(shù)碼，在CLKCLK脈沖操脈沖操 作下，可以依次右移作下，可以依次右移或左移。或左移。2 2n n位單向移位存放器可以存放位單向移位存放器可以存放n n位位二進(jìn)制二進(jìn)制 代

13、碼。代碼。n n個(gè)個(gè)CLKCLK脈沖即可完脈沖即可完成串行輸入任務(wù)，成串行輸入任務(wù)， 以后可從以后可從Q0Q0Qn-1Qn-1端獲得并行的端獲得并行的n n位二進(jìn)制數(shù)碼，再位二進(jìn)制數(shù)碼，再用用n n個(gè)個(gè)CLKCLK脈沖又可實(shí)現(xiàn)串行輸出操作。脈沖又可實(shí)現(xiàn)串行輸出操作。3 3假設(shè)串行輸入端形狀為假設(shè)串行輸入端形狀為0 0，那么，那么n n個(gè)個(gè)CLKCLK脈沖后，脈沖后， 存放器便被清零。存放器便被清零。雙向移位存放器雙向移位存放器2片片74LS194A接成接成8位雙向移位存放器位雙向移位存放器Q0 Q1 Q2 Q3 DIR D0 D1 D2 D3 DIL RDS1S0CLK74LS194用雙向移位

14、存放器用雙向移位存放器74LS194組成節(jié)日彩燈控制電路組成節(jié)日彩燈控制電路+5V+5VS1=0,S0=1右移控制右移控制+5V CLK1秒秒Q=0時(shí)時(shí)LED亮亮清清0按鍵按鍵1k二極管二極管發(fā)光發(fā)光LEDQ0 Q1 Q2 Q3 DIR D0 D1 D2 D3 DIL RDS1S0CLK74LS194本節(jié)小結(jié)：本節(jié)小結(jié)： 存放器是用來存放二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代存放器是用來存放二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼的電路，是一種根本時(shí)序電路。任何碼的電路，是一種根本時(shí)序電路。任何現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)都必需把需求處置的數(shù)據(jù)現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)都必需把需求處置的數(shù)據(jù)和代碼先存放起來，以便隨時(shí)取用。和代碼先存放起來，以便隨時(shí)取用。本節(jié)小結(jié)：本節(jié)小

15、結(jié)： 存放器分為根本存放器和移位存放器存放器分為根本存放器和移位存放器兩大類。根本存放器的數(shù)據(jù)只能并行輸入、兩大類。根本存放器的數(shù)據(jù)只能并行輸入、并行輸出。移位存放器中的數(shù)據(jù)可以在移并行輸出。移位存放器中的數(shù)據(jù)可以在移位脈沖作用下依次逐位右移或左移，數(shù)據(jù)位脈沖作用下依次逐位右移或左移，數(shù)據(jù)可以并行輸入、并行輸出，串行輸入、串可以并行輸入、并行輸出，串行輸入、串行輸出，并行輸入、串行輸出，串行輸入、行輸出，并行輸入、串行輸出，串行輸入、并行輸出。并行輸出。 存放器的運(yùn)用很廣，特別是移位存放器，存放器的運(yùn)用很廣，特別是移位存放器，不僅可將串行數(shù)碼轉(zhuǎn)換成并行數(shù)碼，或?qū)⒉⒉粌H可將串行數(shù)碼轉(zhuǎn)換成并行數(shù)碼

16、，或?qū)⒉⑿袛?shù)碼轉(zhuǎn)換成串行數(shù)碼，還可以很方便地構(gòu)行數(shù)碼轉(zhuǎn)換成串行數(shù)碼，還可以很方便地構(gòu)成移位存放器型計(jì)數(shù)器和順序脈沖發(fā)生器等成移位存放器型計(jì)數(shù)器和順序脈沖發(fā)生器等電路。電路。本節(jié)小結(jié)：本節(jié)小結(jié)：計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 在數(shù)字電路中，可以記憶輸入脈沖個(gè)數(shù)的電在數(shù)字電路中，可以記憶輸入脈沖個(gè)數(shù)的電路稱為計(jì)數(shù)器。路稱為計(jì)數(shù)器。分類：分類：按計(jì)數(shù)器中觸發(fā)器能否同時(shí)翻轉(zhuǎn)按計(jì)數(shù)器中觸發(fā)器能否同時(shí)翻轉(zhuǎn)同步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器按計(jì)數(shù)器中的數(shù)字增減按計(jì)數(shù)器中的數(shù)字增減加法計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器按計(jì)數(shù)器容量按計(jì)數(shù)器容量二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器N進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

17、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器N進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器N進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器0132110122011001QQQQKJQQKJQKJKJnnnnn位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器的電路銜接規(guī)律：位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器的電路銜接規(guī)律：驅(qū)動(dòng)方程驅(qū)動(dòng)方程輸出方程輸出方程0121QQQQCnn一、同步計(jì)數(shù)器一、同步計(jì)數(shù)器279頁圖頁圖6.3.104位二進(jìn)制同步加法計(jì)

18、數(shù)器位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器 假設(shè)計(jì)數(shù)脈沖頻率為假設(shè)計(jì)數(shù)脈沖頻率為f0，那么，那么Q0、Q1、Q2、Q3端輸出脈端輸出脈沖的頻率依次為沖的頻率依次為f0的的1/2、1/4、1/8、1/16。因此又稱為分頻器。因此又稱為分頻器。4位集成二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器位集成二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器74LS161/163預(yù)置數(shù)控預(yù)置數(shù)控制端制端數(shù)據(jù)輸入端數(shù)據(jù)輸入端異步復(fù)位端任務(wù)形狀任務(wù)形狀控制端控制端進(jìn)位進(jìn)位輸出輸出(a)引腳陳列圖4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74161功能表功能表74161具有異步清零和同步置數(shù)功能具有異步清零和同步置數(shù)功能.4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74163功能表功能表7

19、4163具有同步清零和同步置數(shù)功能具有同步清零和同步置數(shù)功能.0132110122011001QQQQKJQQKJQKJKJnnnn驅(qū)動(dòng)方程驅(qū)動(dòng)方程輸出方程輸出方程0121QQQQBnnn位二進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)器的銜接規(guī)律：位二進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)器的銜接規(guī)律：284頁圖頁圖6.3.154位集成二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器位集成二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器74LS191預(yù)置數(shù)控預(yù)置數(shù)控制端制端使能端使能端加減控加減控制端制端串行時(shí)鐘輸出串行時(shí)鐘輸出4位同步二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器位同步二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS191功能表功能表74LS191具有異步置數(shù)功能具有異步置數(shù)功能.111011101110001000100雙時(shí)鐘加

20、雙時(shí)鐘加/減計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)器74LS19374LS193具有異步清零和異步置數(shù)功能具有異步清零和異步置數(shù)功能.2 2、同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器:在同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)在同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器根底上修正而來器根底上修正而來. 同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS160與與74LS161邏輯圖和功能表均一樣邏輯圖和功能表均一樣,所不同的是所不同的是74LS160是是十進(jìn)制而十進(jìn)制而74LS161是十六進(jìn)制。是十六進(jìn)制。 同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器也有單時(shí)鐘和雙時(shí)鐘同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器也有單時(shí)鐘和雙時(shí)鐘兩種構(gòu)造方式。屬于單時(shí)鐘的有兩種構(gòu)造方式。屬于單

21、時(shí)鐘的有74LS190等，屬等，屬于雙時(shí)鐘的有于雙時(shí)鐘的有74LS192等。等。74LS190與與74LS191邏輯圖和功能表均一樣；邏輯圖和功能表均一樣；74LS192與與74LS193邏輯圖和功能表均一樣。邏輯圖和功能表均一樣。二、異步計(jì)數(shù)器二、異步計(jì)數(shù)器1 1、異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器3位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器100 KJ111 KJ122 KJ觸發(fā)器為下降沿觸發(fā)，觸發(fā)器為下降沿觸發(fā)，Q0接接CLK1,Q1接接CLK2。假設(shè)上升沿觸發(fā)，那么假設(shè)上升沿觸發(fā)，那么應(yīng)應(yīng) Q0接接CLK1,Q1接接CLK2。3位異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器100 KJ111 KJ122 KJ觸發(fā)器為下降沿觸發(fā)，

22、觸發(fā)器為下降沿觸發(fā)， 接接CLK1, 接接CLK2。假設(shè)上升沿觸發(fā)，那么應(yīng)假設(shè)上升沿觸發(fā)，那么應(yīng) 接接CLK1, 接接CLK2。0Q1Q0Q1Q2 2、異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步二五十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS290置0端置9端 假設(shè)計(jì)數(shù)脈沖由假設(shè)計(jì)數(shù)脈沖由CLK0端輸入，輸出由端輸入，輸出由Q0端端引出，即得到二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；假設(shè)計(jì)數(shù)脈沖由引出，即得到二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；假設(shè)計(jì)數(shù)脈沖由CLK1端輸入，輸出由端輸入，輸出由Q1Q3引出，即是五進(jìn)制引出，即是五進(jìn)制計(jì)數(shù)器；假設(shè)將計(jì)數(shù)器；假設(shè)將CLK1與與Q0相連，同時(shí)以相連，同時(shí)以CLK0為輸入端，輸出由為輸入端，輸出由Q0Q3引出，那么得到引出，那

23、么得到8421碼碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74LS290功能表功能表缺陷：缺陷：1任務(wù)頻率較低；任務(wù)頻率較低； 2在電路形狀譯碼時(shí)存在競爭在電路形狀譯碼時(shí)存在競爭冒險(xiǎn)景象。冒險(xiǎn)景象。異步計(jì)數(shù)器特點(diǎn)異步計(jì)數(shù)器特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單三、恣意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法三、恣意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法 利用現(xiàn)有的利用現(xiàn)有的N N進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成恣意進(jìn)制進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成恣意進(jìn)制M M計(jì)計(jì)數(shù)器時(shí)，假設(shè)數(shù)器時(shí)，假設(shè)MNMNMN，那么要多片，那么要多片N N進(jìn)制計(jì)數(shù)器。進(jìn)制計(jì)數(shù)器。實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)方法置零法復(fù)位法置零法復(fù)位法置數(shù)法置位法置數(shù)法置位法置零法：適用于有清零輸入端的集成計(jì)數(shù)器。原置零法：適用于有清零輸入

24、端的集成計(jì)數(shù)器。原理是不論輸出處于哪一形狀，只需在清零輸入端理是不論輸出處于哪一形狀，只需在清零輸入端加一有效電平電壓，輸出會(huì)立刻從那個(gè)形狀回到加一有效電平電壓，輸出會(huì)立刻從那個(gè)形狀回到00000000形狀，清零信號(hào)消逝后，計(jì)數(shù)器又可以從形狀，清零信號(hào)消逝后，計(jì)數(shù)器又可以從00000000開場重新計(jì)數(shù)。開場重新計(jì)數(shù)。 置數(shù)法：適用于具有預(yù)置功能的集成計(jì)數(shù)器。對(duì)置數(shù)法：適用于具有預(yù)置功能的集成計(jì)數(shù)器。對(duì)于具有預(yù)置數(shù)功能的計(jì)數(shù)器而言，在其計(jì)數(shù)過程于具有預(yù)置數(shù)功能的計(jì)數(shù)器而言，在其計(jì)數(shù)過程中，可以將它輸出的恣意一個(gè)形狀經(jīng)過譯碼，產(chǎn)中，可以將它輸出的恣意一個(gè)形狀經(jīng)過譯碼，產(chǎn)生一個(gè)預(yù)置數(shù)控制信號(hào)反響至預(yù)

25、置數(shù)控制端，在生一個(gè)預(yù)置數(shù)控制信號(hào)反響至預(yù)置數(shù)控制端，在下一個(gè)下一個(gè)CLKCLK脈沖作用后，計(jì)數(shù)器會(huì)把預(yù)置數(shù)輸入脈沖作用后，計(jì)數(shù)器會(huì)把預(yù)置數(shù)輸入端端D0D1D2D3D0D1D2D3的形狀置入輸出端。預(yù)置數(shù)控制信號(hào)的形狀置入輸出端。預(yù)置數(shù)控制信號(hào)消逝后，計(jì)數(shù)器就從被置入的形狀開場重新計(jì)數(shù)。消逝后，計(jì)數(shù)器就從被置入的形狀開場重新計(jì)數(shù)。例例6.3.2解：解：置零法置零法 74LS160具有異步清零功能Q3Q2Q1Q00000000100100011010001010110)(12QQRD當(dāng)當(dāng)MN時(shí)，需用多片時(shí)，需用多片N進(jìn)制計(jì)數(shù)器組合實(shí)現(xiàn)進(jìn)制計(jì)數(shù)器組合實(shí)現(xiàn)串行進(jìn)位方式、并行進(jìn)位方式、串行進(jìn)位方式、并

26、行進(jìn)位方式、 整體置零方式、整體置數(shù)方式整體置零方式、整體置數(shù)方式 假設(shè)假設(shè)M可分解為可分解為M=N1N2(N1、N2均小于均小于N，可采用銜接方式有：可采用銜接方式有： 假設(shè)假設(shè)M為大于為大于N的素?cái)?shù)，不可分解，那么其的素?cái)?shù)，不可分解，那么其銜接方式只需：銜接方式只需： 整體置零方式、整體置數(shù)方式整體置零方式、整體置數(shù)方式串行進(jìn)位方式：以低位片的進(jìn)位信號(hào)作為高位片串行進(jìn)位方式：以低位片的進(jìn)位信號(hào)作為高位片的時(shí)鐘輸入信號(hào)。的時(shí)鐘輸入信號(hào)。并行進(jìn)位方式：以低位片的進(jìn)位信號(hào)作為高位片并行進(jìn)位方式：以低位片的進(jìn)位信號(hào)作為高位片的任務(wù)形狀控制信號(hào)。的任務(wù)形狀控制信號(hào)。整體置零方式：首先將兩片整體置零方

27、式：首先將兩片N進(jìn)制計(jì)數(shù)器按最簡進(jìn)制計(jì)數(shù)器按最簡單的方式接成一個(gè)大于單的方式接成一個(gè)大于M進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，然后在進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，然后在計(jì)數(shù)器記為計(jì)數(shù)器記為M形狀時(shí)使形狀時(shí)使RD=0，將兩片計(jì)數(shù)器同，將兩片計(jì)數(shù)器同時(shí)置零。時(shí)置零。整體置數(shù)方式：首先將兩片整體置數(shù)方式：首先將兩片N進(jìn)制計(jì)數(shù)器按最簡進(jìn)制計(jì)數(shù)器按最簡單的方式接成一個(gè)大于單的方式接成一個(gè)大于M進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，然后在進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，然后在某一形狀下使某一形狀下使LD=0，將兩片計(jì)數(shù)器同時(shí)置數(shù)成，將兩片計(jì)數(shù)器同時(shí)置數(shù)成適當(dāng)?shù)男螤睿@得適當(dāng)?shù)男螤睿@得M進(jìn)制計(jì)數(shù)器。進(jìn)制計(jì)數(shù)器。例例6.3.3 用兩片同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器接成百進(jìn)制計(jì)數(shù)器用兩片同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)

28、器接成百進(jìn)制計(jì)數(shù)器.解：解：并行進(jìn)位方式并行進(jìn)位方式串行進(jìn)位方式串行進(jìn)位方式例例6.3.4 用兩片用兩片74LS160接成二十九進(jìn)制計(jì)數(shù)器接成二十九進(jìn)制計(jì)數(shù)器.解：解： 整體置零方式整體置零方式整體置數(shù)方式整體置數(shù)方式四、移位存放器型計(jì)數(shù)器四、移位存放器型計(jì)數(shù)器環(huán)形計(jì)數(shù)器環(huán)形計(jì)數(shù)器構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn): D0=Q3CLK形狀轉(zhuǎn)換圖形狀轉(zhuǎn)換圖:構(gòu)成四進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成四進(jìn)制計(jì)數(shù)器,不能自啟動(dòng)不能自啟動(dòng).能自啟動(dòng)的環(huán)形計(jì)數(shù)器能自啟動(dòng)的環(huán)形計(jì)數(shù)器:形狀轉(zhuǎn)換圖：形狀轉(zhuǎn)換圖： n位移位存放器構(gòu)成的環(huán)形計(jì)數(shù)器只需位移位存放器構(gòu)成的環(huán)形計(jì)數(shù)器只需n個(gè)個(gè)有效形狀，有有效形狀，有2n-n個(gè)無效形狀。個(gè)無效形狀。扭環(huán)形計(jì)

29、數(shù)器扭環(huán)形計(jì)數(shù)器構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn):10nQD形狀轉(zhuǎn)換圖：形狀轉(zhuǎn)換圖：能自啟動(dòng)的扭環(huán)形計(jì)數(shù)器能自啟動(dòng)的扭環(huán)形計(jì)數(shù)器:形狀轉(zhuǎn)換圖：形狀轉(zhuǎn)換圖： n位移位存放器構(gòu)成的扭環(huán)形計(jì)數(shù)器有位移位存放器構(gòu)成的扭環(huán)形計(jì)數(shù)器有2n個(gè)有效形狀，有個(gè)有效形狀，有2n-2n個(gè)無效形狀。個(gè)無效形狀。6.4 時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法根據(jù)設(shè)根據(jù)設(shè)計(jì)要求計(jì)要求畫原始畫原始形狀圖形狀圖最簡形最簡形狀圖狀圖畫電畫電路圖路圖檢查電路檢查電路能否自啟能否自啟動(dòng)動(dòng)12 24 46 6選觸發(fā)器，求時(shí)鐘、選觸發(fā)器，求時(shí)鐘、輸出、形狀、驅(qū)動(dòng)輸出、形狀、驅(qū)動(dòng)方程方程5 5形狀形狀分配分配3 3化簡化簡設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟:確定輸

30、入、確定輸入、輸出變量及輸出變量及形狀數(shù)形狀數(shù)2n-1M2n例例6.4.1 設(shè)計(jì)一個(gè)帶有進(jìn)位輸出端的十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)一個(gè)帶有進(jìn)位輸出端的十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器.解：解：該電路不需輸入端該電路不需輸入端,有進(jìn)位輸出用有進(jìn)位輸出用C表示，規(guī)定有進(jìn)表示，規(guī)定有進(jìn)位輸出時(shí)位輸出時(shí)C=1，無進(jìn)位輸出時(shí)，無進(jìn)位輸出時(shí)C=0。十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器應(yīng)該有十三個(gè)有應(yīng)該有十三個(gè)有效形狀，分別用效形狀，分別用S0、S1、S12表表示。畫出其形狀示。畫出其形狀轉(zhuǎn)換圖：轉(zhuǎn)換圖：1建立原始形狀圖建立原始形狀圖形狀轉(zhuǎn)換圖不需化簡。形狀轉(zhuǎn)換圖不需化簡。由于由于231324，因此取觸發(fā)器因此取觸發(fā)器位數(shù)位數(shù)n=4。對(duì)形。對(duì)形

31、狀進(jìn)展編碼，狀進(jìn)展編碼，得到形狀轉(zhuǎn)化得到形狀轉(zhuǎn)化表如下：表如下：形狀化簡形狀化簡2 2形狀分配形狀分配34選觸發(fā)器，求時(shí)鐘、輸出、形狀、驅(qū)動(dòng)方程選觸發(fā)器，求時(shí)鐘、輸出、形狀、驅(qū)動(dòng)方程CQQQQ*0*1*2*3形狀方程：形狀方程：01223*3QQQQQQ012023123*2QQQQQQQQQQ0101*1QQQQQ0203*0QQQQQ23QQC 假設(shè)選用假設(shè)選用4個(gè)個(gè)JK觸發(fā)器，需將形狀方程觸發(fā)器，需將形狀方程變換成變換成JK觸發(fā)器特性方程的規(guī)范方式，即觸發(fā)器特性方程的規(guī)范方式，即Q*=JQ+KQ,找出驅(qū)動(dòng)方程。找出驅(qū)動(dòng)方程。3230123301223*3)()(QQQQQQQQQQQQQQ201320120313201*2)()()()(QQQQQQQQQQQQQQQQ1010*1QQQQQ00230203*01)(QQQQQQQQQ比較得到觸比較得到觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程：方程：230123QKQQQJ)(0132012QQQKQQJ0101QKQJ1)(0230KQQJ3230123301223*3)()(QQQQQQQQQQQQQQ201320120313201*2)()()()(QQQQQQQQQQQQQQQQ1010*1QQQQQ00230203*01)(QQQQQQQQQ畫電路圖畫電路圖5230123QKQQQJ)(0132012