电子技术基础教学课件作者刘鹏11.ppt

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1、第十一章时序逻辑电路1233第一节时序逻辑电路的分析第二节计数器第三节寄存器返回第一节时序逻辑电路的分析一、一般分析方法分析时序电路的目的是确定已知电路的逻辑功能和工作特点。具体步骤如下。(1)写相关方程式。根据给定的逻辑电路图写出电路中各个触发器的时钟方程、驱动方程和输出方程。①时钟方程:时序电路中各个触发器CP脉冲的逻辑关系。②驱动方程:时序电路中各个触发器的输入信号之间的逻辑关系。③输出方程:时序电路的输出Z=f(A,Q)，若无输出时此方程可省略。(2)求各个触发器的状态方程。下一页返回第一节时序逻辑电路的分析将时钟

2、方程和驱动方程代入相应触发器的特征方程式中，求出触发器的状态方程。(3)求出对应状态值。①列状态表:将电路输入信号和触发器现态的所有取值组合代入相应的状态方程，求得相应触发器的次态，列表得出。②画状态图(反映时序电路状态转换规律及相应输入、输出信号取值情况的几何图形)。③画时序图(反映输入、输出信号及各触发器状态的取值在时间上对应关系的波形图)。(4)归纳上述分析结果，确定时序电路的功能。上一页返回第二节计数器一、概念及分类用以统计计数脉冲CP个数的电路叫计数器。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。如

3、M=6的计数器，又称六进制计数器。所以计数器的“模”实际上为电路的有效状态数。计数器的种类很多，特点各异。它的主要分类如下。(1)按计数进制可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。二进制计数器:按二进制运算规律进行计数的电路称为二进制计数器。即N=2n，其中N代表计数器的进制数，n代表计数器触发器的个数。(2)按数字的增减趋势可分为加法计数器、减法计数器和加/减计数器。下一页返回第二节计数器(3)柠计数器巾触方器翻转早否与计数脉冲同步分为同步计数器和异步计数器二、异步二进制计数器的分析2.异步二进制计数器的规律和

4、特点用触发器构成异步n位二进制计数器的连接规律如表11一3所示。三、集成异步计数器4LS29o1.芯片介绍74LS290芯片的管脚排列如图11一5所示、74LS290逻辑功能如表11一4所示。上一页下一页返回第二节计数器2.任意(N)进制计数器构成十进制以内任意计数器:利用一片74LS290集成计数器芯片，可构成二进制到十进制之间任意进制的计数器。74LS290构成二进制、五进制和十进制计数器如图11-6所示。二进制计数器:CP由CPn端输入，Qn，端输出，如图11一6(a)所示。四、同步二进制计数器(3)求出对应状态值。

5、列出状态表如表11-5所示画状态图如图11-9(a)所示，画时序图如图11-9(b)所示(4)归纳分析结果，确定该时序电路的逻辑功能。上一页下一页返回第二节计数器从时钟方程可知该电路是同步时序电路。从状态图可知随着CP脉冲的递增，触发器输出Q2Q1Q0，的值是递减的，且经过8个CP脉冲完成一个循环过程。同步二进制计数器的连接规律和特点:同步二进制计数器一般由JK触发器和门电路构成，有N个JK触发器，就是N位同步二进制计数器。具体的连接规律如表11-6所示。五、同步非二进制计数器(3)求出对应状态值。列状态表:列出电路输入信

6、号和触发器原态的所有取值组合，代入相应的状态方程，求得相应的触发器次态及输出，列表得到状态表，如表11一7所示。状态图及时序图如图11一11(a),(b)所示。上一页下一页返回第二节计数器(4)归纳分析结果，确定该时序电路的逻辑功能。从时钟方程可知该电路是同步时序电路六、集成同步二进制计数器1.集成同步二进制计数器74LS161和74LS163如图11一12所示为集成4位同步二进制加法计数器74LS161的逻辑功能示意图。图中LD为同步置数控制端，CR为异步置0控制端，CTp和CTT为计数控制端，D0一D3为并行数据输入端

7、，Q。一Q。为输出端，CO为进位输出端。表11一8所示为74LS161的功能表。由表11一8可知74LS161有如下主要功能。集成4位同步二进制计数器74LS163的逻辑功能示意图见图11一12，其功能表如表11一9所示。上一页下一页返回第二节计数器由表11-9可知74LS163为同步置0，这就是说在同步置0控制端CR为低电平0寸，这时计数器并不能被置0，还需再输入一个计数脉冲CP才能被置。，而74LS161y为异步置0，这是这两种集成芯片的主要区别，它们的其他功能及逻辑功能示意图完全相同。2.利用同步置数功能获得N进制计

8、数器利用计数器的同步置数功能一也可获得N进制计数器。这时，应在计数器的并行数据输入端D0一D3输入计数起始数据，并置入计数器。上一页下一页返回第二节计数器这样，再输入第N一1个计数脉冲CP时，通过控制电路使同步置数控制端上获得一个置数信号，这时计数器并不能将D0一D3端的数据置入计数器，但它为置数创造了