chapter21 觸發器和時序邏輯電路_第1頁
chapter21 觸發器和時序邏輯電路_第2頁
chapter21 觸發器和時序邏輯電路_第3頁
chapter21 觸發器和時序邏輯電路_第4頁
chapter21 觸發器和時序邏輯電路_第5頁
已閱讀5頁,還剩129頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

第21章觸發器和時序邏輯電路21.1

雙穩態觸發器21.2

寄存器21.3

計數器21.5由555定時器組成的單穩態觸發器和無穩態觸發器21.6應用舉例21.4

時序邏輯電路的分析

電路的輸出狀態不僅取決于當時的輸入信號,而且與電路原來的狀態有關,當輸入信號消失后,電路狀態仍維持不變。這種具有存貯記憶功能的電路稱為時序邏輯電路。時序邏輯電路的特點:

下面介紹雙穩態觸發器,它是構成時序電路的基本邏輯單元。21.1

雙穩態觸發器21.1.2JK觸發器21.1.3D

觸發器21.1.4觸發器邏輯功能的轉換21.1.1RS

觸發器21.1

雙穩態觸發器特點:1、有兩個穩定狀態“0”態和“1”態;2、能根據輸入信號將觸發器置成“0”或“1”態;3、輸入信號消失后,被置成的“0”或“1”態能保存下來,即具有記憶功能。雙穩態觸發器:是一種具有記憶功能的邏輯單元電路,它能儲存一位二進制碼。21.1.1R-S

觸發器兩互補輸出端1.基本R-S觸發器兩輸入端&QQ.G1&.G2SDRD

正常情況下,兩輸出端的狀態保持相反。通常以Q端的邏輯電平表示觸發器的狀態,即Q=1,Q=0時,稱為“1”態;反之為“0”態。反饋線

觸發器輸出與輸入的邏輯關系1001設觸發器原態為“1”態。翻轉為“0”態(1)SD=1,RD=01010QQ.G1&.&G2SDRD設原態為“0”態1001110觸發器保持“0”態不變復位0

結論:不論觸發器原來為何種狀態,當SD=1,

RD=0時,

將使觸發器置“0”或稱為復位。QQ.G1&.&G2SDRD01設原態為“0”態011100翻轉為“1”態(2)SD=0,RD=1QQ.G1&.&G2SDRD設原態為“1”態0110001觸發器保持“1”態不變置位1

結論:不論觸發器原來為何種狀態,當SD=0,

RD=1時,

將使觸發器置“1”或稱為置位。QQ.G1&.&G2SDRD11設原態為“0”態010011保持為“0”態(3)SD=1,RD=1QQ.G1&.&G2SDRD設原態為“1”態1110001觸發器保持“1”態不變1

當SD=1,

RD=1時,觸發器保持原來的狀態,

即觸發器具有保持、記憶功能。QQ.G1&.&G2SDRD110011111110若G1先翻轉,則觸發器為“0”態“1”態(4)SD=0,RD=0

當信號SD=RD

=0同時變為1時,由于與非門的翻轉時間不可能完全相同,觸發器狀態可能是“1”態,也可能是“0”態,不能根據輸入信號確定。QQ.G1&.&G2SDRD10若先翻轉基本R-S

觸發器狀態表邏輯符號RD(ResetDirect)-直接置“0”端(復位端)SD(SetDirect)-直接置“1”端(置位端)QQSDRDSDRDQ100置0011置111不變保持00同時變1后不確定功能低電平有效2.可控RS

觸發器基本R-S觸發器導引電路&G4SR&G3C.&G1&G2.SDRDQQ時鐘脈沖當C=0時011

R,S

輸入狀態不起作用。

觸發器狀態不變11.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C

SD,RD用于預置觸發器的初始狀態,

工作過程中應處于高電平,對電路工作狀態無影響。被封鎖被封鎖當C=1時1打開觸發器狀態由R,S

輸入狀態決定。11打開觸發器的翻轉時刻受C控制(C高電平時翻轉),而觸發器的狀態由R,S的狀態決定。.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C當C=1時1打開(1)S=0,R=00011觸發器保持原態觸發器狀態由R,S

輸入狀態決定。11打開.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C1101010(2)S=0,R=1觸發器置“0”(3)S=1,R=0觸發器置“1”11.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C1110011110若先翻若先翻Q=1Q=011(4)S=1,R=1當時鐘由1變0后觸發器狀態不定11.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C可控RS狀態表00SR01010111不定Qn+1QnQn—時鐘到來前觸發器的狀態Qn+1—時鐘到來后觸發器的狀態邏輯符號QQSR

CSDRDC高電平時觸發器狀態由R、S確定例:畫出可控R-S

觸發器的輸出波形RSC不定不定可控R-S狀態表C高電平時觸發器狀態由R、S確定QQ0100SR01010111不定Qn+1Qn存在問題:時鐘脈沖不能過寬,否則出現空翻現象,即在一個時鐘脈沖期間觸發器翻轉一次以上。C克服辦法:采用JK

觸發器或D

觸發器00SR01010

111

不定Qn+1QnQ=SQ=R21.1.2JK觸發器1.電路結構從觸發器主觸發器反饋線C

C

CF主JKRS

CF從QQQSDRD1互補時鐘控制主、從觸發器不能同時翻轉2.工作原理01F主打開F主狀態由J、K決定,接收信號并暫存。F從封鎖F從狀態保持不變。01CRS

CF從QQQSDRD1

CF主JKC

C0110狀態保持不變。從觸發器的狀態取決于主觸發器,并保持主、從狀態一致,因此稱之為主從觸發器。F從打開F主封鎖0RS

CF從QQQSDRD1

CF主JKC

C01C01010010C高電平時觸發器接收信號并暫存(即F主狀態由J、K決定,F從狀態保持不變)。要求C高電平期間J、K的狀態保持不變。C下降沿()觸發器翻轉(F從狀態與F主狀態一致)。C低電平時,F主封鎖J、K不起作用CRS

CF從QQQSDRD1

CF主JKC

01RS

CF從QQQSDRD1

CF主JKC

C010分析JK觸發器的邏輯功能(1)J=1,K=1

設觸發器原態為“0”態翻轉為“1”態110110101001狀態不變主從狀態一致狀態不變01RS

CF從QQQSDRD1

CF主JKC

C01010設觸發器原態為“1”態為“0”狀態J=1,K=1時,每來一個時鐘脈沖,狀態翻轉一次,即具有計數功能。(1)J=1,K=101RS

CF從QQQSDRD1

CF主JKC

C010(2)J=0,K=1

設觸發器原態為“1”態翻轉為“0”態01100101011001設觸發器原態為“0”態為“0”態01RS

CF從QQQSDRD1

CF主JKC

C010(3)J=1,K=0

設觸發器原態為“0”態翻轉為“1”態10011010100101設觸發器原態為“1”態為“1”態RS

CF從QQQSDRD1

CF主JKC

C010(4)J=0,K=0

設觸發器原態為“0”態保持原態00010001保持原態保持原態RS

CF從QQQSDRD1

CF主JKC

C010結論:C高電平時F主狀態由J、K決定,F從狀態不變。C下降沿()觸發器翻轉(F從狀態與F主狀態一致)。3.JK觸發器的邏輯功能Qn10011100Qn00010101Qn+1QnS'R'01C高電平時F主狀態由J、K決定,F從狀態不變。C下降沿()觸發器翻轉(F從狀態與F主狀態一致)。J

K

Qn

Qn+100011011JK觸發器狀態表01010101J

K

Qn+100Qn

01010111QnJK觸發器狀態表(保持功能)

(置“0”功能)

(置“1”功能)(計數功能)C下降沿觸發翻轉SD

、RD為直接置1、置0端,不受時鐘控制,低電平有效,觸發器工作時SD

、RD應接高電平。邏輯符號

CQJKSDRDQ例:JK

觸發器工作波形CJKQ下降沿觸發翻轉基本R-S觸發器導引電路&G2&G1QQSDRD&G3&G4&G5&G6CD21.1.3D

觸發器1.電路結構反饋線&G2&G1QQSDRD&G3&G4&G5&G6CD21.1.3D觸發器2.邏輯功能01(1)D

=01觸發器狀態不變0當C

=0時110當C

=1時0101觸發器置“0”封鎖在C

=1期間,觸發器保持“0”不變&G2&G1QQSDRD&G3&G4&G5&G6CD21.1.3D

觸發器2.邏輯功能01(1)D

=10觸發器狀態不變1當C

=0時111當C

=1時0110觸發器置“1”封鎖在C

=1期間,觸發器保持“1”不變封鎖D觸發器狀態表D

Qn+1

0101上升沿觸發翻轉邏輯符號DCQQRDSDC上升沿前接收信號,上升沿時觸發器翻轉,(其Q的狀態與D狀態一致;但Q的狀態總比D的狀態變化晚一步,即Qn+1=Dn;上升沿后輸入D不再起作用,觸發器狀態保持。即(不會空翻)結論:例:D

觸發器工作波形圖CDQ上升沿觸發翻轉21.1.4觸發器邏輯功能的轉換1.將JK觸發器轉換為D

觸發器

當J=D,K=D時,兩觸發器狀態相同D觸發器狀態表D

Qn+1

0101J

K

Qn+100Qn

01010111QnJK觸發器狀態表D1

CQJKSDRDQ仍為下降沿觸發翻轉2.將JK觸發器轉換為T

觸發器T

CQJKSDRDQT觸發器狀態表T

Qn+1

01QnQn(保持功能)(計數功能)J

K

Qn+100Qn

01010111QnJK觸發器狀態表當J=K時,兩觸發器狀態相同3.將D

觸發器轉換為T′觸發器觸發器僅具有計數功能

即要求來一個C,觸發器就翻轉一次。CQD=QD觸發器狀態表D

Qn+1

0101

CQQD21.2

寄存器

寄存器是數字系統常用的邏輯部件,它用來存放數碼或指令等。它由觸發器和門電路組成。一個觸發器只能存放一位二進制數,存放n

位二進制時,要n個觸發器。按功能分數碼寄存器移位寄存器21.2.1數碼寄存器僅有寄存數碼的功能。清零寄存指令通常由D觸發器或R-S觸發器組成并行輸入方式RD..QDF0d0Q0.Q.DF1d1Q1.d2Q.DF2Q2QDF3d3Q300001101寄存數碼1101觸發器狀態不變RDDd3RDDd2RDDd1RDDd010清零1100寄存指令&Q0&Q1&Q2&Q3取數指令1100并行輸出方式&&&&Q1111110001010000QQQ01狀態保持不變21.2.2移位寄存器不僅能寄存數碼,還有移位的功能。

所謂移位,就是每來一個移位脈沖,寄存器中所寄存的數據就向左或向右順序移動一位。按移位方式分類單向移位寄存器雙向移位寄存器寄存數碼1.單向移位寄存器清零D1移位脈沖23410111QQ3Q1Q2RD0000000100101011010110111011QJKF0Q0QJKF2QJKF1QJKF3數據依次向左移動,稱左移寄存器,輸入方式為串行輸入。QQQ從高位向低位依次輸入1110010110011000輸出再輸入四個移位脈沖,1011由高位至低位依次從Q3端輸出。串行輸出方式清零D10111QQ3Q1Q2RD10111011QJKF0Q0QJKF2QJKF1QJKF3QQQ5移位脈沖786左移寄存器波形圖12345678C1111011DQ0Q3Q2Q11110待存數據1011存入寄存器0111從Q3取出四位左移移位寄存器狀態表0001123移位脈沖Q2Q1Q0移位過程Q3寄存數碼D001110000清零110左移一位001011左移二位01011左移三位10114左移四位101并行輸出再繼續輸入四個移位脈沖,從 Q3端串行輸出1011數碼右移移位寄存器1清零0寄存指令并行輸入串行輸出DQ2SDRDd2&F2Q1SDRDd1&F1Q0SDRDd0&F0DDQ3SDRDd3&F3D串行輸入移位脈沖DC2.并行輸入/串行輸出寄存器寄存器分類并行輸入/并行輸出串行輸入/并行輸出并行輸入/串行輸出串行輸入/串行輸出F3F2F1F0d0d1d2d3Q0Q1Q2Q3F3F2F1F0dQ0Q1Q2Q3F3F2F1F0d0d1d2d3Q3Q3F3F2F1F0d3.雙向移位寄存器:既能左移也能右移。DQ2DQ1DQ0>1&11>1&>1&.RDCS左移輸入

待輸數據由低位至高位依次輸入待輸數據由高位至低位依次輸入101右移輸入移位控制端000000&&&&&&010右移串行輸入左移串行輸入UCCQ0Q1Q2Q3S1S0

C16151413121110913456782D0D1D2D3DSRDSL

RDGNDCT74LS194并行輸入0111100011011直接清零(異步)保持右移(從Q0向右移動)左移(從Q3向左移動)并行輸入

RD

CS1

S0功能CT74LS194功能表UCCQ0Q1Q2Q3S1S0

C161514131211109CT74LS19413456782D0D1D2D3DSRDSL

RDGND21.3

計數器

計數器是數字電路和計算機中廣泛應用的一種邏輯部件,可累計輸入脈沖的個數,可用于定時、分頻、時序控制等。分類加法計數器減法計數器可逆計數器(按計數功能)異步計數器同步計數器(按計數脈沖引入方式)

二進制計數器十進制計數器

N

進制計數器(按計數制)21.3.1二進制計數器

按二進制的規律累計脈沖個數,它也是構成其它進制計數器的基礎。要構成n位二進制計數器,需用n個具有計數功能的觸發器。1.異步二進制加法計數器異步計數器:計數脈沖C不是同時加到各位觸發器。最低位觸發器由計數脈沖觸發翻轉,其他各位觸發器有時需由相鄰低位觸發器輸出的進位脈沖來觸發,因此各位觸發器狀態變換的時間先后不一,只有在前級觸發器翻轉后,后級觸發器才能翻轉。

二進制數

Q2

Q1

Q0

000010012010301141005101611071118000脈沖數(C)二進制加法計數器狀態表

從狀態表可看出:最低位觸發器來一個脈沖就翻轉一次,每個觸發器由1變為0時,要產生進位信號,

這個進位信號應使相鄰的高位觸發器翻轉。1010

當J、K=1時,具有計數功能,每來一個脈沖觸發器就翻轉一次.清零RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數脈沖三位異步二進制加法計數器在電路圖中J、K懸空表示J、K=1下降沿觸發翻轉每來一個C翻轉一次

當相鄰低位觸發器由1變0時翻轉異步二進制加法器工作波形2分頻4分頻8分頻

每個觸發器翻轉的時間有先后,與計數脈沖不同步C12345678Q0Q1Q2用D觸發器構成三位二進制異步加法器??2、若構成減法計數器C又如何連接?思考1、各觸發器C應如何連接?各D觸發器已接成T′觸發器,即具有計數功能C清零RDQDQQ0F0QDQQ1F1QDQQ2F22.同步二進制加法計數器異步二進制加法計數器線路聯接簡單。各觸發器是逐級翻轉,因而工作速度較慢。同步計數器:計數脈沖同時接到各位觸發器,各觸發器狀態的變換與計數脈沖同步。同步計數器由于各觸發器同步翻轉,因此工作速度快。但接線較復雜。同步計數器組成原則:

根據翻轉條件,確定觸發器級間連接方式—找出J、K輸入端的聯接方式。

二進制數

Q2

Q1

Q0

000010012010301141005101611071118000脈沖數(C)二進制加法計數器狀態表

從狀態表可看出:最低位觸發器F0每來一個脈沖就翻轉一次;F1:當Q0=1時,再來一個脈沖則翻轉一次;F2:當Q0=Q1=1時,再來一個脈沖則翻轉一次。四位二進制同步加法計數器級間連接的邏輯關系

觸發器翻轉條件

J、K端邏輯表達式J、K端邏輯表達式F0每輸入一C翻一次F1F2F3J0=K0=1Q0=1J1=K1=Q0Q0=Q1=1J2=K2=Q1

Q0Q0=Q1=Q2=1J3=K3=Q2

Q1

Q0J0=K0=1J1=K1=Q0J2=K2=Q1

Q0J3=K3=Q2

Q1

Q0

由J、K端邏輯表達式,可得出四位同步二進制計數器的邏輯電路。(只畫出三位同步二進制計數器的邏輯電路)(加法)(減法)三位同步二進制加法計數器

計數脈沖同時加到各位觸發器上,當每個到來后觸發器狀態是否改變要看J、K的狀態。

最低位觸發器F0每一個脈沖就翻轉一次;F1:當Q0=1時,再來一個脈沖則翻轉一次;F2:當Q0=Q1=1時,再來一個脈沖則翻轉一次。RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數脈沖C12345678Q0Q1Q2

各觸發器狀態的變換和計數脈沖同步21.3.2十進制計數器十進制計數器:計數規律:“逢十進一”。它是用四位二進制數表示對應的十進制數,所以又稱為二-十進制計數器。

四位二進制可以表示十六種狀態,為了表示十進制數的十個狀態,需要去掉六種狀態,具體去掉哪六種狀態,有不同的安排,這里僅介紹廣泛使用8421編碼的十進制計數器。十進制加法計數器狀態表

從狀態表可看出F0:每來一個脈沖就翻轉一次;F1:當Q0=1時,再來一個脈沖則翻轉一次,且Q3≠1F2:當Q0=Q1=1時,再來一個脈沖則翻轉一次。二進制數Q3Q2Q1Q0C數0123456789100000000100100011010001010110011110001001000001234567890F3:當Q0=Q1=Q2=1時,再來一個脈沖則翻轉一次。

觸發器翻轉條件

J、K端邏輯表達式F0每輸入一C翻一次F1F2F3J0=K0=1Q0=1,Q3≠1J1=Q0Q3,K1=Q0

Q0=Q1=1J2=K2=Q1

Q0Q0=Q1=Q2=1J3=Q2

Q1

Q0,K3=Q0F0:每來一個脈沖就翻轉一次;F1:當Q0=1時,再來一個脈沖則翻轉一次,且Q3≠1F2:當Q0=Q1=1時,再來一個脈沖則翻轉一次。F3:當Q0=Q1=Q2=1時,再來一個脈沖則翻轉一次。RDQJKQF0QJKQF1C計數脈沖QJKQF2QJKQQ3F3Q2Q1Q0十進制同步加法計數器J0=K0=1J1=Q0Q3,K1=Q0

J2=K2=Q1

Q0J3=Q2

Q1

Q0,K3=Q0Q0Q1Q2Q3C12345678910十進制計數器工作波形21.3.3中規模數字集成電路計數器1.CT74LS290(T1290)二-五-十進制集成計數器Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSDC1Q0QJKQF0邏輯功能及外引線排列110

10清零0000Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSDC1Q0QJKQF0(1)R01、

R02:置“0”輸入端邏輯功能邏輯功能及外引線排列0置“9”1100Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSDC1Q0QJKQF0(1)S91、

S92:置“9”輸入端邏輯功能1

1邏輯功能及外引線排列Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSDC1Q0QJKQF0計數功能0011Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSDC1Q0QJKQF00011輸入脈沖輸出二進制輸入脈沖輸出五進制Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSDC1Q0QJKQF00011輸入脈沖輸出十進制CT74LS290功能表輸入輸出Q2Q3R01S92S91R02Q1Q011011011000000001010R01S92S91R02有任一為“0”有任一為“0”計數清零置9輸入計數脈沖8421異步十進制計數器十分頻輸出(進位輸出)計數狀態計數器輸出2.CT74LS290的應用S91NCT74LS290S92Q2Q1NUCCR01R02C0C1Q0Q3地外引線排列圖17814S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0輸入脈沖十分頻輸出5421異步十進制計數器Q1Q2Q3Q0C12345678910工作波形S92S91Q0Q3Q1Q2R01R02C1C0S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0五進制輸出計數脈沖輸入異步五進制計數器C12345Q1Q2Q3工作波形如何構成N進制計數器

反饋置“0”法:當滿足一定的條件時,利用計數器的復位端強迫計數器清零,重新開始新一輪計數。

利用反饋置“0”法可用已有的計數器得出小于原進制的計數器。

例:用一片CT74LS290可構成十進制計數器,如將十進制計數器適當改接,利用其清零端進行反饋清零,則可得出十以內的任意進制計數器。用一片CT74LS290構成十以內的任意進制計數器例:六進制計數器二進制數Q3Q2Q1Q0脈沖數(C)十進制數0123456789100000000100100011010001010110011110001001000001234567890六種狀態例:六進制計數器Q3Q2Q1Q000000001001000110100010101100111100010010000六種狀態

當狀態0110(6)出現時,將Q2=1,Q1=1送到復位端R01和R02,使計數器立即清零。狀態0110僅瞬間存在。CT74LS290為異步清零的計數器反饋置“0”實現方法:1111六進制計數器S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0計數脈沖計數器清零七進制計數器

當出現0110(6)時,應立即使計數器清零,重新開始新一輪計數。當出現

0111(7)時,計數器立即清零,重新開始新一輪計數。S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0計數脈沖計數器清零&.二片CT74LS290可構成100以內的計數器例:二十四進制計數器二十四分頻輸出.0010(2)0100(4)S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0計數脈沖S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0十位個位兩位十進制計數器(100進制)有兩個二-五-十進制計數器,高電平清零CT74LS390外引線排列圖11689UCC1Q21Q11RD1Q01Q3地1C02Q32Q22Q12Q02RD2C02C11C1十位

0100(4)個位0110(6)1Q31Q01Q21Q11RD1C11C0計數脈沖2Q32Q02Q22Q12RD2C12C0十位個位兩位十進制計數器(100進制)例:用一片TC74LS390構成四十六進制計數器&D(DOWN)—減法脈沖輸入端U(UP)—加法脈沖輸入端L(LOAD)—置數端CO—進位端BO—借位端C(CLR)—清零端CT74LS192外引線排列圖11689UCCQ2UQ1Q0Q3地D1LBOCCODCT74LS192D0D2D3CT74LS192功能表110

計數

00D0~D3

置數1110

保持

110

減計數

1

清零

U

DLOADCLR

D0~D3功能

十進制同步加/減計數器21.3.4環行計數器工作原理:Q1DF1Q2DF2Q3DF3Q0DF0C先將計數器置為Q3Q2Q1Q0=1000

而后每來一個C,其各觸發器狀態依次右移一位。即:1000010000100001環行計數器工作波形C1234Q2Q1Q0Q3環行計數器可作為順序脈沖發生器。21.3.5環行分配器QJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2CQ0Q1Q2K0=Q2

J0=Q2

J1=Q0J2=Q1

K1=Q0

K2=Q1環行分配器工作波形Q2Q1Q0C12345678Q0Q1Q2可產生相移為的順序脈沖。(1)由邏輯圖判斷時鐘脈沖連接方式(2)寫驅動方程、狀態方程、狀態轉移方程(3)列狀態轉換表(4)判斷邏輯功能已知邏輯電路確定邏輯功能分析步驟:21.4時序邏輯電路的分析例1:分析圖示邏輯電路的邏輯功能,說明其用處。

設初始狀態為“000”。RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數脈沖1=1=1=1解:1.時鐘脈沖連接方式-同步2.驅動方程RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數脈沖1=1=1=1

J0=K0=Q0Q2

J1=K1=Q0Q1

J2=K2=Q1Q2解:3.狀態方程

D觸發器:Qn+1=

DRDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數脈沖1=1=1=1

JK觸發器:Qn+1=J

Qn+KQn解:4.狀態轉移方程RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數脈沖1=1=1=1Q1(n+1)=J1Q1n+K1Q1n=(Q0nQ1n)Q1n=Q0nQ0(n+1)=J0Q0n+K0Q0n=(Q0nQ2n)Q0n=Q2nQ2(n+1)=J2Q2n+K2Q2n=(Q1nQ2n)Q2n=Q1n解:5.初始狀態:0006.狀態轉換表Q2(n+1)Q1(n+1)Q0(n+1)Q2nQ1nQ0nC010001100002011311141105100011111101100Q1(n+1)=J1Q1n+K1Q1n=(Q0nQ1n)Q1n=Q0nQ0(n+1)=J0Q0n+K0Q0n=(Q0nQ2n)Q0n=Q2nQ2(n+1)=J2Q2n+K2Q2n=(Q1nQ2n)Q2n=Q1n000由表可知,經6個脈沖循環一次,為六進制計數器。7.判斷邏輯功能

由于計數脈沖同時加到各位觸發器上,所以為同步計數器。8.波形圖同步六進制計數器工作波形Q0Q1Q2C123456110000CJ2K2J1

K1K0

J0Q2Q1Q00011000011000000110011000000110000100120113111411051006.狀態轉換表(方法二)J

K

Qn+100Qn

01010111Qn

J0=K0=Q0Q2

J1=K1=Q0Q1

J2=K2=Q1Q2110000CJ2K2J1

K1K0

J0Q2Q1Q00011000011000000110011000000110000100120113111411051006.狀態轉換表(方法三)解:初始狀態為“000”時,J、K端和C端的電平為

Qn+1=J

Qn+KQn

J0=K0=Q0Q2=1

J1=K1=Q0Q1=0

J2=K2=Q1Q2=0例2:分析圖示邏輯電路的邏輯功能,說明其用處。

設初始狀態為“000”。RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數脈沖解:1.時鐘脈沖連接方式-異步

C0=C

K0=1

J0=Q2K1=1

J1=1C1=Q0↓J2=Q0Q1K2=1C2=C↓

RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數脈沖2.驅動方程異步-標出觸發方式注意解:3.狀態方程RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數脈沖

JK觸發器:Qn+1=J

Qn+KQn

D觸發器:Qn+1=

D解:4.狀態轉移方程RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數脈沖

Q0(n+1)=(J0Q0n+K0Q0n)·

C0↓=(Q0nQ2n)·

C↓

Q1(n+1)=(J1Q1n+K1Q1n)·

C1↓=(Q1n)·

Q0↓

Q2(n+1)=(J2Q2n+K2Q2n)·

C2↓=(Q0nQ1nQ2n)·

C↓解:5.初始狀態:0006.狀態轉換表Q2(n+1)Q1(n+1)Q0(n+1)Q2nQ1nQ0nC2C1C0C

Q0(n+1)=(J0Q0n+K0Q0n)·

C0↓=(Q0nQ2n)·

C↓

Q1(n+1)=(J1Q1n+K1Q1n)·

C1↓=(Q1n)·

Q0↓

Q2(n+1)=(J2Q2n+K2Q2n)·

C2↓=(Q0nQ1nQ2n)·

C↓-↓↓010001100002010301141005000↓↓↓-↓↓-↓↓001011↓↓↓100000由表可知,經5個脈沖循環一次,為五進制計數器。7.判斷邏輯功能

由于計數脈沖沒有同時加到各位觸發器上,所以為異步計數器。8.波形圖異步五進制計數器工作波形C12345Q0Q1Q2011111CJ2=Q0Q1K2=1J1=K1=1K0=1

J0=Q2Q2Q1Q00111110111111111110111010111110000100120103011410050006.狀態轉換表(方法二)C1=Q0

C0=C

C1=Q0C2=C

J

K

Qn+100Qn

01010111Qn011111CJ2=Q0Q1K2=1J1=K1=1K0=1

J0=Q2Q2Q1Q00111110111111111110111010111110000100120103011410050006.狀態轉換表(方法三)C1=Q0解:初始狀態為“000”時,J、K端和C端的電平為

C0=C=0K0=1

J0=Q2=1K1=1

J1=1C1=Q0=0J2=Q0Q1=0K2=1C2=C=0

Qn+1=J

Qn+KQn21.5555定時器及其應用555定時器是一種將模擬電路和數字電路集成于一體的電子器件。用它可以構成單穩態觸發器、多諧振蕩器和施密特觸發器等多種電路。555定時器在工業控制、定時、檢測、報警等方面有廣泛應用。21.5.1555定時器的結構及工作原理1.分壓器:由三個等值電阻構成2.比較器:由電壓比較器C1和C2構成3.R-S觸發器4.放電開關管TVAVB輸出端

電壓控制端高電平觸發端低電平觸發端放電端復位端UCC分壓器比較器R-S觸發器放電管調轉地++C1++C2QQRDSD5K5K5KT24567831<2/3UCC<1/3UCC10>2/3UCC>1/3UCC01<2/3UCC>1/3UCC11>2/3UCC<1/3UCC00RDSDV6V2比較結果1/3UCC不允許2/3UCC++C1++C2..5K5K5KVAVBUCCRDSD562V6V2<2/3UCC<1/3UCC>2/3UCC>1/3UCC<2/3UCC>1/3UCCQT10保持導通截止保持綜上所述,555功能表為:QQRDSDT輸出RDSD101011QT10保持導通截止保持1.由555定時器組成的多諧振蕩器

多諧振蕩器是一種無穩態觸發器,接通電源后,不需外加觸發信號,就能產生矩形波輸出。由于矩形波中含有豐富的諧波,故稱為多諧振蕩器。

多諧振蕩器是一種常用的脈沖波形發生器,觸發器和時序電路中的時鐘脈沖一般是由多諧振蕩器產生的。21.5.2定時器電路的應用UCC++C1++C2QQRDSD...5K5K5KVAVBT13245678(復位端)(地)uO1.由555定時器組成的多諧振蕩器接通電源通電前uC=0011100>2/3UCCRD=1SD=0..uCR1R2.+–C充電C放電1<1/3UCC48562713+UCCuO.uC..CR1R2tp1tp22/3U

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論