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第六章時(shí)序邏輯電路-wenkub

2022-08-29 13:24:57 本頁面
 

【正文】 1Q Q 000 10 01/1 /0/06 . 2 . 4 X = 1 時(shí)的狀態(tài)圖nnn Q 0110 ?? nnn Q 1011 ??nn Z 01?根據(jù)狀態(tài)表或狀態(tài)圖, 可畫出在 CP脈沖作用下電路的時(shí)序圖。 ( 1) 寫出輸出方程: 1J1KC1┌┌1J1KC1┌┌1Q0QCPXZ=1=1=1amp。 3. 根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程 , 列出該時(shí)序電路的狀態(tài)表 , 畫出狀態(tài)圖或時(shí)序圖 。 組合電路觸發(fā)器電路X 1X iZ1ZjQ1QmD1Dm????輸入信號 信號輸出觸發(fā)器觸發(fā)器輸入信號輸出信號CP . 1 時(shí)序 邏輯電路框圖一 、 分析時(shí)序邏輯電路的一般步驟 1. 由邏輯圖寫出下列各邏輯方程式: ( 1) 各觸發(fā)器的時(shí)鐘方程 。第六章 時(shí)序邏輯電路 時(shí)序邏輯電路的基本概念 ? 一 、 時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) ? 時(shí)序邏輯電路 ——任何一個(gè)時(shí)刻的輸出狀態(tài)不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號 , 還與電路的原狀態(tài)有關(guān) 。 ( 2) 時(shí)序電路的輸出方程 。 4. 根據(jù)電路的狀態(tài)表或狀態(tài)圖說明給定時(shí)序邏輯電路的邏輯功能 。FF1FF011nn XZ 01 )( ???nQXJ 10 ?? 10 ?KnQXJ 01 ?? 11 ?K ( 2)寫出驅(qū)動(dòng)方程: ( 3)寫出 JK觸發(fā)器的特性方程,然后將各驅(qū)動(dòng)方程代入 JK觸發(fā)器的特性方程,得各觸發(fā)器的次態(tài)方程: ( 4) 作狀態(tài)轉(zhuǎn)換表及狀態(tài)圖 ① 當(dāng) X=0時(shí):觸發(fā)器的次態(tài)方程簡化為: 輸出方程簡化為: 由此作出狀態(tài)表及狀態(tài)圖 。 ( 5)畫時(shí)序波形圖。 所以該電路是一個(gè)可控的 3進(jìn)制計(jì)數(shù)器 。 ① 時(shí)鐘方程: CP0=CP ( 時(shí)鐘脈沖源的上升沿觸發(fā) 。 Q/0/0/110111000Q/001Z1QCPQ 0計(jì)數(shù)器 ——用以統(tǒng)計(jì)輸入脈沖 CP個(gè)數(shù)的電路 。 ( 3) 按計(jì)數(shù)器中觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)是否與計(jì)數(shù)脈沖同步分為同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器 。 由時(shí)序圖可以看出 , Q0、 Ql、 Q Q3的周期分別是計(jì)數(shù)脈沖 (CP)周期的 2倍 、 4倍 、 8倍 、 16倍 , 因而計(jì)數(shù)器也可作為分頻器 。 它也同樣具有分頻作用 。 23 1 0Q Q00 00 11 11 11 10 11 01 11 00 10 1110 0110 1010 0001 1101 1001 0101 0000 1100 1000 01CPQ0Q1Q2Q32.二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器 ( 1) 二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器 由于該計(jì)數(shù)器的翻轉(zhuǎn)規(guī)律性較強(qiáng),只需用 “ 觀察法 ” 就可設(shè)計(jì)出電路: 因?yàn)槭?“ 同步 ” 方式 , 所以將所有觸發(fā)器的 CP端連在一起 , 接計(jì) 數(shù)脈沖 。3清零脈沖1JQamp。 FF1:當(dāng) Q0=1時(shí) , 來一個(gè) CP, 向相反的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次 。 所以選 J3=K3= Q0Q1Q3 1( 2)二進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)器 分析 4位二進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表 , 很容易看出 , 只要將各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程改為: 將加法計(jì)數(shù)器和減法計(jì)數(shù)器合并起來 , 并引入一加 /減控制信號 X便構(gòu)成 4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器 , 各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程為: 就構(gòu)成了 4位二進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)器 。 QR02Q∧11JQCRRQFF清零脈沖FFC10∧ C11K 1K計(jì)數(shù)脈沖1K1QC12RCPQ1J1FF∧1J1J∧1KQR3C1FF3Qamp。amp。 amp。Qamp。Qamp。Qamp。amp。1EPET11D2D3DCPLD RDR CO① 異步清零 。 ④ 保持 。 1. 8421BCD碼同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 1KR1J2QC10∧C111JFFRQ計(jì)數(shù)脈沖清零脈沖CR∧0∧Q1JRFFQ11KC1∧3 FF1KRFFC1CP2Q1Q1K1J3amp。用前面介紹的同步時(shí)序邏輯電路分析方法對該電路進(jìn)行分析。 23 1 0Q Q00 0010 0001 0000 1100 01 00 1010 01 01 0101 1001 11CPQ0Q1Q2Q31 2 3 4 5 6 7 8 9 10( 5)檢查電路能否自啟動(dòng) 用同樣的分析的方法分別求出 6種無效狀態(tài)下的次態(tài) , 得到完整的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 。 其余 6種狀態(tài)稱為無效狀態(tài) 。 ① 時(shí)鐘方程: CP0=CP ( 時(shí)鐘脈沖源的下降沿觸發(fā) 。② 各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程: 10 ?J 10 ?KnQJ 31 ? 11 ?K12 ?J 12 ?KnnJ 123 ? 13 ?K( 2)將各驅(qū)動(dòng)方程代入 JK觸發(fā)器的特性方程,得各觸發(fā)器的次態(tài)方程: 10 ?J 10 ?KnQJ 31 ? 11 ?K12 ?J 12 ?KnnJ 123 ? 13 ?Knnnn KQJQ 0000010 ???? ( CP由 1→0 時(shí)此式有效) nnnnn QKQJQ 13111111 ???? ( Q0由 1→0 時(shí)此式有效) nnnn KQJQ 2222212 ???? ( Q1由 1→0 時(shí)此式有效) nnnnnn KQJQ 312333313 ???? ( Q0由 1→0 時(shí)此式有效) ( 3)作狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。 如果將 Q0與 CP2相連 , CP1作時(shí)鐘脈沖輸入端 , Q0~ Q3作輸出端 , 則為 8421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 。3 Q0Q1Q Q220 (1 )R 0 (2 )R 9 (1 )R 9 (2 )1CPR 74290的功能: ① 異步清零 。 例:用兩片 4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 74161采用同步級聯(lián)方式構(gòu)成的 8位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器 , 模為 16 16=256。 模為 10 10=100 3Q2Q1Q0Q74290 (1)∧∧CP 1CP 2R 0 (2 )R 0 (1 ) R 9 (1 ) 9 (2 )RQ0∧Q12374290 (2)∧CP 1CP 20 (2 )RR 0 (1 ) 9 (1 )R R 9 (2 )計(jì)數(shù)脈沖置數(shù)脈沖清零脈沖個(gè)位輸出十位輸出01Q23Q01Q23Q2.組成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器 ( 1) 異步清零法 異步清零法適用于具有異步清零端的集成計(jì)數(shù)器 。 例:用集成計(jì)數(shù)器 74163和與非門組成的 6進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 LD3Q2QD / UENCP0D1D2D3DR C OM A X / M I N1Q0Q74191∧00計(jì)數(shù)脈沖amp。 先將兩芯片采用同步級聯(lián)方式連接成 100進(jìn)制計(jì)數(shù)器 , 然后再用異步清零法組成了 48進(jìn)制計(jì)數(shù)器 。 解: 因?yàn)?32768=215, 經(jīng) 15級二分頻 , 就可獲得頻率為 1Hz的脈沖信號 。 例:用 74161及門電路構(gòu)成序列信號發(fā)生器 。 解: 由于序列長度 P=8, 故將 74161構(gòu)成模 8計(jì)數(shù)器 , 并選用數(shù)據(jù)選擇器 74151產(chǎn)生所需序列 , 從而得電路如圖 。 二、移位寄存器 移位寄存器 ——不但可以寄存數(shù)碼 , 而且在移位脈沖作用下 , 寄存器中的數(shù)碼可根據(jù)需要向左或向右移動(dòng) 1位 。 在 4個(gè)移位脈沖作用下 , 輸入的 4位串行數(shù)碼 1101全部存入了寄存器中 。 1DC1∧RQ 1D Q∧RC1Q1D∧1D∧C1 C1RQRCPCRD0 1DFF0FF1FF2 3FF20并
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