电子技术基础与技能 电气电力类 双色版 教学课件 作者 王廷才 第10章.ppt

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1、电子技术基础与技能第10章第10章时序逻辑电路知识目标1.掌握常用集成时序逻辑器件逻辑功能和应用。2.了解时序逻辑电路逻辑功能描述方法及分析方法。3.了解寄存器和计数器逻辑功能和应用。技能目标1.能利用数字电路实验箱验证寄存器和计数器逻辑功能。2.会用万用表测试集成时序逻辑器件性能好坏。3.会组装与调试秒计数器。4.会查阅集成电路手册，能按要求选用集成时序逻辑器件。电子技术基础与技能第10章10.1时序逻辑电路概述10.1.1时序逻辑电路的基本特征时序逻辑电路的一般模型如图10-1所示，它由组合逻辑电路和具有记忆逻辑功能的存储电路组成。图10-1时序逻辑电路模型电子技术基础与技能第1

2、0章时序逻辑电路具有以下两个基本特征：1）结构上存在输出端到输入端的反馈通道，且有存储器件；2）存储电路的输出状态反馈到组合逻辑电路的输入端，并与输入信号一起，共同决定组合逻辑电路的输出，即电路具有记忆功能。电子技术基础与技能第10章10.1.2时序逻辑电路的种类时序逻辑电路可分为同步时序电路和异步时序电路两种。在同步时序逻辑电路中，所有触发器状态的变化都是在同一时钟脉冲控制下同时发生的。而在异步时序逻辑电路中，触发器状态的变化不是同时发生的。同步时序电路具有工作速度快、可靠性高、分析和设计方法简单等突出优点，因而应用广泛。电子技术基础与技能第10章10.2寄存器10.2.1数码寄存

3、器存放数码的时序逻辑器件称为数码寄存器。图10-2所示为利用D触发器组成的4位数码寄存器。图10-24位数码寄存器电子技术基础与技能第10章10.2.2移位寄存器具有寄存数码及移位数码逻辑功能的寄存器称为移位寄存器。移位寄存器可分为单向移位寄存器和双向移位寄存器。【单向移位寄存器】在移动控制脉冲作用下，寄存器所寄存数码只能向某一方向移动的寄存器称为单向移位寄存器。图10-4所示为利用边沿触发结构D触发器组成的4位右移移位寄存器。图10-44位右移移位寄存器电子技术基础与技能第10章图10-5所示为利用边沿触发结构D触发器组成的4位左移移位寄存器。图10-54位左移移位寄存器电子技术基

4、础与技能第10章【双向移位寄存器】在移动控制脉冲作用下，能作右移位和左移位的寄存器称为双向移位寄存器。图10-6所示为4位双向移位寄存器74LS194管脚图和逻辑功能示意图。图10-674LS194的管脚图和逻辑功能示意图电子技术基础与技能第10章10.3计数器10.3.1异步二进制计数器计数脉冲只加到部分触发器的时钟脉冲输入端上，而其他触发器的触发信号则由电路内部提供，应翻转的触发器状态更新有先有后的二进制计数器，称为异步二进制计数器。也称为串行二进制计数器。图10-8所示为用4个JK触发器组成的四位异步二进制加法计数器。图10-84位异步二进制计数器逻辑电路电子技术基础与技能第1

5、0章【工作原理】计数器工作前先清零，即计数器的初始状态为。当第一个CP脉冲下降沿到来时，触发器FF0翻转，由0变1。FF1的CP控制端无下降沿信号不能翻转，于是第一个CP脉冲过后，计数器的状态为。当第二个CP脉冲下降沿到来时，FF0翻转，由1变0。产生的下降沿信号加至FF1的CP控制端，FF1翻转，由0变1，FF2无下降沿信号不能翻转，于是第二个CP脉冲过后，计数器的状态为依次类推，当第十五个CP脉冲下降沿到来时，计数器的状态为。电子技术基础与技能第10章【工作特点】1）各触发器的翻转时刻不统一。在CP下降沿翻转，、、分别在、、下降沿翻转，所以称为异步计数器。2）计数器从0000计到

6、1111，按二进制规律计数，所以称为二进制加法计数器。3）计数器由4个触发器组成，计数周期包括16个计数状态。如果从输出，就是二进制计数器；如果从输出，就是四进制计数器；如果从输出，就是八进制计数器；如果从输出，就是十六进制计数器。异步二进制计数器虽然结构简单，但速度较慢。电子技术基础与技能第10章10.3.2同步二进制计数器同步二进制计数器是指CP脉冲同时作用于所有触发器的CP端，触发器状态的翻转同时进行的二进制计数器，也称为并行二进制计数器。图10-10所示为同步4位二进制可预置加法计数器74LS163逻辑功能示意图。图中CP为计数脉冲输入端，为同步清零端，为同步置数端，CTP和

7、CTT为工作方式控制端，D0～D3为并行数码输入端，CO为进位信号输出端，～为计数器状态输出端。图10-1074LS163管脚图和逻辑功能示意图电子技术基础与技能第10章74LS163逻辑功能见表10-8。电子技术基础与技能第10章10.3.3如何利用74LS163构成任意进制计数器构成任意进制同步计数器常用的逻辑功能扩展方法有如下两种：【反馈归零法】利用同步计数器的清零功能可获得M进制计数器。利用反馈归零法获得M进制计数器的方法如下：（1）写出状态SM-