数字电路教案-阎石 第七章 时序逻辑电路

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1、第7章时序逻辑电路7.1概述时序电路在任何时刻的稳定输出，不仅与该时刻的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关。图7.1.1　时序逻辑电路的结构框图2、时序电路的分类（1）根据时钟分类同步时序电路中，各个触发器的时钟脉冲相同，即电路中有一个统一的时钟脉冲，每来一个时钟脉冲，电路的状态只改变一次。异步时序电路中，各个触发器的时钟脉冲不同，即电路中没有统一的时钟脉冲来控制电路状态的变化，电路状态改变时，电路中要更新状态的触发器的翻转有先有后，是异步进行的。（2）根据输出分类米利型时序电路的输出不仅与现态有关，而且还决定于电路当前的输

2、入。穆尔型时序电路的其输出仅决定于电路的现态，与电路当前的输入无关；或者根本就不存在独立设置的输出，而以电路的状态直接作为输出。7.2时序逻辑电路的分析方法时序电路的分析步骤：电路图时钟方程、输出方程、驱动方程状态方程计算状态表（状态图、时序图）判断电路逻辑功能分析电路能否自启动。7.2.1同步时序电路的分析方法分析举例：[例7.2.1]7.2.2异步时序电路的分析方法分析举例：[例7.2.3]7.3计数器概念：在数字电路中，能够记忆输入脉冲CP个数的电路称为计数器。计数器累计输入脉冲的最大数目称为计数器的“模”，用M表示。计数器

3、的“模”实际上为电路的有效状态。计数器的应用：计数、定时、分频及进行数字运算等。计数器的分类：(1)按计数器中触发器翻转是否同步分：异步计数器、同步计数器。(2)按计数进制分：二进制计数器、十进制计数器、N进制计数器。(3)按计数增减分：加法计数器、减法计数器、加/减法计数器。7.3.1异步计数器13一、异步二进制计数器1、异步二进制加法计数器分析图7.3.1由JK触发器组成的4位异步二进制加法计数器。分析方法：由逻辑图到波形图（所有JK触发器均构成为T/触发器的形式，且后一级触发器的时钟脉冲是前一级触发器的输出Q），再由波形图到

4、状态表，进而分析出其逻辑功能。2、异步二进制减法计数器减法运算规则：0000-1时，可视为（1）0000-1=1111；1111-1=1110，其余类推。由JK触发器组成的4位异步二进制减法计数器的工作情况分析略。二、异步十进制加法计数器由JK触发器组成的异步十进制加法计数器的由来：在4位异步二进制加法计数器的基础上经过适当修改获得。有效状态：0000——1001十个状态；无效状态：1010～1111六个状态。三、集成异步计数器CT74LS290为了达到多功能的目的，中规模异步计数器往往采用组合式的结构，即由两个独立的计数来构成整

5、个的计数器芯片。如：74LS90（290）：由模2和模5的计数器组成；74LS92：由模2和模6的计数器组成；74LS93：由模2和模8的计数器组成。1.CT74LS290的情况如下。（1）电路结构框图和逻辑功能示意图（2）逻辑功能如下表7.3.1所示。13注：5421码十进制计数时，从高位到低位的输出为。2、利用反馈归零法获得N（任意正整数）进制计数器方法如下：（1）写出状态SN的二进制代码。（2）求归零逻辑（写出反馈归零函数），即求异步清零端（或置数控制端）信号的逻辑表达式。（3）画连线图。举例：试用CT74LS290构成模小

6、于十的N进制计数器。CT74LS290则具有异步清零和异步置9功能。讲解教材P215的[例7.3.1]。注：CT74LS90的功能与CT74LS290基本相同。7.3.2同步计数器一、同步二进制计数器1.同步二进制加法计数器2、同步二进制减法计数器3、集成同步二进制计数器CT74LS161（1）CT74LS161的引脚排列和逻辑功能示意图13注：74LS163的引脚排列和74LS161相同，不同之处是74LS163采用同步清零方式。（2）CT74LS161的逻辑功能①=0时异步清零。C0=0②=1、=0时同步并行置数。③==1且C

7、PT=CPP=1时，按照4位自然二进制码进行同步二进制计数。④==1且CPT·CPP=0时，计数器状态保持不变。4、反馈置数法获得N进制计数器方法如下：·写出状态SN-1的二进制代码。·求归零逻辑，即求置数控制端的逻辑表达式。·画连线图。（集成计数器中，清零、置数均采用同步方式的有74LS163；均采用异步方式的有74LS193、74LS197、74LS192；清零采用异步方式、置数采用同步方式的有74LS161、74LS160；有的只具有异步清零功能，如CC4520、74LS190、74LS191；74LS90则具有异步清零和异

8、步置9功能。等等）试用CT74LS161构成模小于16的N进制计数器5、同步二进制加/减计数器二、同步十进制加法计数器8421BCD码同步十进制加法计数器电路分析三、集成同计数器1、集成十进制同步加法计数器CT74LS160（1）CT74LS160