常用时序逻辑电路及其应用1

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1、第10章常用时序逻辑电路及其应用10.1寄存器10.2计数器2．集成计数器和移位寄存器的应用。教学基本要求:1．计数器、寄存器的功能及类型；10.1寄存器寄存器数码寄存器移位寄存器10.1.1数码寄存器图10-1四位数码寄存器10.1.2移位寄存器单向移位寄存器双向移位寄存器移位寄存器10.1.2.1单向移位寄存器图10-2由D触发器组成的四位右移寄存器图10-3四位左移寄存器10.1.2.2集成双向移位寄存器74LS194图10-4集成双向移位寄存器74LS194同步按数值增减趋势加计数器UpCounter减计数器DownCounter可逆计数器Up/DownCounter按FF状态更新时

2、刻异步--所有FF的状态同时更新，共用一个CP--所有FF的状态不同时更新，不共用一个CP按状态变量使用的编码二进制计数器Binary二-十进制计数器BCDN进制计数器Another计数器的分类10.2计数器10.2.1二进制计数器10.2.1.1同步二进制计数器1．电路组成图10-5三个JK触发器组成的同步二进制加法计数器2．工作原理各位JK触发器的J、K端的逻辑表达式为图10-6时序图图10-73位二进制加法计数器的状态转换图10.2.1.2异步二进制计数器10-8三位异步二进制加法计数器各位JK触发器的J、K端的输入为：J0=K0=1J1=K1=1J2=K2=1图10-9工作波形图10

3、-10三位异步二进制减法计数器10.2.1.3集成二进制计数器图10-11a)161的逻辑电路图图10-1174161的引脚图和符号b)引脚图c)符号10.2.2同步十进制计数器10.2.2.1同步十进制加法计数器图10-128421BCD同步十进制加法计数器图10-13十进制加法计数器的有效状态图和工作波形10.2.2.2集成十进制计数器图10-14集成同步十进制计数器74LS16010.2.3利用集成计数器构成N进制计数器在实际应用中，如果要设计各种进制的计数器，可以直接选用集成计数器，外加适当的电路连接而成。10.2.3.1集成计数器容量的扩展N

4、组成的是N进制计数器,一片即可.N>M的情况：采用多片M进制计数器构成。图10-15集成计数器的级连图10-15所示是把两片74161级联起来构成的256进制同步加法计数器。10.2.3.2用反馈清零法获得任意进制计数器图10-16所示的九进制计数器,就是借助74161的异步清零功能实现的。图10-17所示电路是该九进制计数器的主循环状态图。教学基本要求:1．触发器的结构类型和功能分类及触发器功能间的相互转换；2．时序逻辑电路的特点及功能表示方法；3．时序逻辑电路的分析方法和设计方法.9.1触发器特点：1.有两个稳定状态“0”态和“1”态；2.能根据输入信号将触发器置成“0”或“1”态；3.

5、输入信号消失后，被置成的“0”或“1”态能保存下来，即具有记忆功能。触发器是一种具有记忆功能的逻辑单元电路，它能储存一位二进制码,是构成时序电路的基本逻辑单元。9.1.1RS触发器9.1.1.1基本RS触发器图9-1基本RS触发器a)逻辑图b）逻辑符号表9-1基本RS触发器的状态表SDRDQ10001111不变00不允许从上述可知：基本RS触发器有两个稳定状态—置位状态和复位状态，并具有接收输入信号以及存储或记忆的功能，其状态表见表9-1。9.1.1.2可控RS触发器图9-2可控RS触发器a）逻辑图b）图形符号触发器的输出状态与R、S端输入状态的关系列在表9-2中。表9-2可控RS触发器的状

6、态表SRQn+100Qn01010111不允许9.1.2JK触发器和D触发器9.1.2.1JK触发器图9-3主从型JK触发a）逻辑图b）逻辑符号反映JK触发器的和、J、K之间的逻辑关系的状态表，如表9-3所示。表9-3JK触发器的状态表JKQnQn+100000101001110010111011101001110JK触发器的特性方程为Qn+1=J+CP下降沿到来后有效9.1.2.2D触发器图9-4D触发器的逻辑符号表9-4D触发器的状态表DQn+10101D触发器的特性方程为=CP上升沿到来后有效9.1.3触发器功能间的相互转换图9-5转换示意图转换的方法有多种，常用的一种方法为公式法9.

7、1.3.1将JK触发器转换为D触发器JK触发器的特性方程为图9-6JK触发器转换成D触发器的逻辑图=J+与JK触发器的特性方程联立求解，得待求的D触发器的特性方程为=D9.1.3.2D触发器转换为JK触发器D触发器的特性方程待求的JK触发器的特性方程比较两特性方程得转换的逻辑图如图9-7所示。图9-7D触发器转换为JK触发器的逻辑图9.1.3.3JK触发器转换为T触发器图9-8JK触发器转换为T触发器的逻辑图