《数字系统分析》PPT课件

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1、第七章数字系统的分析与设计7.1概述7.2数字系统的扩展7.3数字系统的分析7.4数字系统的设计7.1概述一、由它们组成方式的不同可把数字系统分为两大类1）由多片同一类型芯片组成的数字系统称为功能扩展2）由多片不同类型的芯片组成的数字系统称为系统综合二、综合型数字系统分为四类1）多片不同组合逻辑芯片构成的数字系统称为组合复合型；2）由多片不同时序逻辑芯片构成的数字系统称为时序复合型;3）由组合逻辑芯片控制时序逻辑芯片所构成的数字系统称为组合时序型；4）由时序逻辑芯片控制组合逻辑芯片所构成的数字系统称为时序组合型。7.2数字系统的扩展随着数字系统所处理

2、的数据位数的增加,需要对功能芯片进行扩展。一、中规模集成组合逻辑电路的功能扩展1、用两片74LS148接成16线-4线优先编码器2、试用两片74151组成“16选1”数据选择器3、试用两片3线-8线译码器74LS138组成4线-16线译码器例：试用两片8线-3线优先编码器74LS148组成16线-4线优先编码器0I1I2I3I4I5I6I7IY2Y1Y0YEXYSS74148(2)I01I2II3I4I56I7IY21Y0YYEXYSS74148(1)1X2XX560X7XX3XX4X14915X813XX10XX1112XXYEXZ0Z1Z2Z

3、30&&&&1高位片低位片原理:当高位片（2＃）有编码输入，则YS=1,低位片（1＃）S＝1，使其无编码输出，同时，2＃片YEX=0,Z=1；例如：X12=0,1#输出为111，2＃输出为011，可分析：Z3=1,Z2Z1Z0=100；当高位片（2＃）无编码输入，则YS=0，低位片（1＃）S＝0，使其能接受编码输入；例如：X5=0且高位片无编码输入，则2＃输出为111，2＃输出为010，可分析：Z3=0,Z2Z1Z0=101。例：用两片74151组成“16选1”数据选择器D01D2D3D4D5D6D7DS0A1A2AYY74151(2)0D1DD2D3

4、4D5D6D7DS0A1AA2YY74151(1)YY≥11D12435DD2A3D0DDD13DD2DDDD1411819101DDA615DAA70&例：试用两片3线-8线译码器74LS138组成4线-16线译码器二、中规模集成时序逻辑电路的功能扩展1、用74LS194构成八位双向移位寄存器。2、试用两片74LS161接成八位二进制计数器方法一：串行进位方式（异步方法）2、试用两片74LS161接成八位二进制计数器方法二：并行进位方式（同步方法）3、试用两片同步十进制计数器74160接成二十九进制计数器。方法一：整体清零法(清零信号为29

5、)3、试用两片同步十进制计数器74LS160接成二十九进制计数器。方法二：整体置数法（置数信号为28）4、如果要构成一个M进制计数器，当M＞N且M为合数时，可将M分解为N1与N2之积，即将两个计数器分别接成N1进制计数器和N2进制计数器，然后以并行进位方式或串行进位方式将它们连接起来。当M不为合数时，可采用整体清零方式或整体置数方式。M=7×9=63,即为63进制计数器八十三进制计数器例：如用两片74290采用异步级联方式组成的二位8421BCD码十进制加法计数器。模为10×10=1003Q2Q1Q0Q74290(1)∧∧CP0CP1R02R0

6、1S9192)SQ0∧Q12QQ374290(2)∧CP0CP102)RR0191SS92计数脉冲置数脉冲清零脉冲个位输出十位输出01Q2QQ3Q01Q2QQ3Q三、存储器容量的扩展1、位扩展的方式1024×1扩展为1024×82、字扩展方式256×8扩展为1024×8注意地址分配7.3数字系统的分析一、模块化分析方法模块化分析方法的步骤如下:(1)列出各功能模块的逻辑功能;不必从模块内部电路分析,把各模块看成黑箱处理;(2)根据给出的电路图理清各模块之间的连接关系或控制关系;(3)根据给定条件分析各模块的工作状态以及整个系统的工作状态;(4

7、)列出整个系统的功能表或状态转换图或者画出其时序图;(5)说明整个系统的逻辑功能。二、分析举例1、组合复合型数字系统由2片74LS283和1片74LS85组成BCD码加法器2、时序组合型数字系统1）两片4位加法器74283和4片移位寄存器74LS194组成硬件加法电路2）74LS161和74LS138组成顺序脉冲发生器3）74LS161和74LS151组成的序列信号发生器3、组合时序型数字系统用8线-3线优先编码器74LS148和同步四位二进制计数器74LS161组成的可控分频器4、时序复合型数字系统由74LS194和74LS160组成跳频信

8、号发生器例7.9（P241）∴电路为十进制BCD码加法器例：7.10（1）（2）原理：两片74