时序逻辑电路教学教案.ppt

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1、第五章时序逻辑电路陶文海5.1概述时序逻辑电路由组合电路和存储电路两部分构成。按触发脉冲输入方式的不同，时序电路可分为同步时序电路和异步时序电路。同步时序电路是指各触发器状态的变化受同一个时钟脉冲控制；而在异步时序电路中，各触发器状态的变化不受同一个时钟脉冲控制。5.1.1时序电路的分析方法分析步骤：写相关方程式——时钟方程、驱动方程和输出方程。求各个触发器的状态方程。求出对应状态值——列状态表、画状态图和时序图。归纳上述分析结果，确定时序电路的功能。例1分析如图所示的时序电路的逻辑功能。5.2同步计数器计数器是用来实现累计电路输入CP脉冲个数功能的时序电路。在计数功能的基础上，计数器还

2、可以实现计时、定时、分频和自动控制等功能，应用十分广泛。计数器按照CP脉冲的输入方式可分为同步计数器和异步计数器。计数器按照计数规律可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器。计数器按照计数的进制可分为二进制计数器（N=2n）和非二进制计数器（N≠2n），其中,N代表计数器的进制数，n代表计数器中触发器的个数。5.2.1同步计数器1.同步二进制计数器2.同步二进制计数器的连接规律和特点连接规律：所有CP接在一起，上升沿或下降沿均可。加法计数J0=K0=1Ji=Ki=n-1≥i≥1减法计数J0=K0=1Ji=Ki=n-1≥i≥13.同步非二进制计数器例2分析如图所示同步非二进

3、制计数器的逻辑功能。5.3异步计数器异步二进制计数器异步三位二进制计数器电路2.异步二进制计数器的规律和特点连接规律：(1)各触发器接成计数状态JK触发器：Ji=Ki=1T触发器：Ti=1D触发器：D=Qi(2)CP的连接方法：CP0=CP加法计数：下降沿触发CPi=Qi-1(i≥1)上升沿触发CPi=Qi-1(i≥1)减法计数：下降沿触发CPi=Qi-1(i≥1)上升沿触发CPi=Qi-1(i≥1)5.4集成计数器1.集成同步计数器74LS16174LS161管脚排列图74LS161逻辑功能表CRLDCTPCTTCPQ3Q2Q1Q00╳╳╳╳000010╳╳↑D3D2D1D0110╳╳

4、Q3Q2Q1Q011╳0╳Q3Q2Q1Q01111↑计数当复位端CR=0时，输出Q3Q2Q1Q0全为零，实现异步清零功能（又称复位功能）。当LD=1时，预置控制端=0，并且CP=CP↑时，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0，实现同步预置数功能。当CR=LD=1且CTP·CTT=0时，输出Q3Q2Q1Q0保持不变。当CR=LD=CTP=CTT=1，CP=CP↑时，实现计数功能。集成异步计数器74LS290集成计数器74LS290逻辑电路图74LS290逻辑功能表11╳╳╳╳10010╳11╳╳0000╳011╳╳0000CP0二进制0CP五进制CP8421十进制CP5421十进制S9(1)

5、、S9(2)称为置“9”端，R0(1)、R0(2)称为置“0”端；CP0、CP1端为计数时钟输入端，Q3Q2Q1Q0为输出端，NC表示空脚。置“9”功能：当S9(1)=S9(2)=1时，不论其他输入端状态如何，计数器输出Q3Q2Q1Q0=1001，而(1001)2=(9)10，故又称异步置数功能。置“0”功能：当S9(1)和S9(2)不全为1，并且R0(1)=R0(2)=1时，不论其他输入端状态如何，计数器输出Q3Q2Q1Q0=0000，故又称异步清零功能或复位功能。计数功能：当S9(1)和S9(2)不全为1，并且R0(1)和R0(2)不全为1，输入计数脉冲CP时，计数器开始计数。5.4

6、.2用集成计数器构成任意进制计数器用现有的M进制集成计数器构成N进制计数器时，如果M>N，则只需一片M进制计数器；如果M

7、计数器，然后利用异步清零端R0(1)和R0(2)反馈清零。R0(1)和R0(2)是异步清零端，故虽然用0110清零，但0110不出现，所以六进制的状态应从0000——0101。反馈置数法反馈置数法适用于具有预置数功能的集成计数器。对于具有同步预置数功能的计数器而言，在其计数过程中，可以将它输出的任何一个状态通过译码，产生一个预置数控制信号反馈至预置数控制端，在下一个CP脉冲作用后，计数器就会把预置数输入端的状态置入输出端。预置数控制