數(shù)字邏輯設(shè)計第8章-全文預(yù)覽
【正文】 1 1 0 1 1 + 1 1 0 1 1 1 0 0 在多位二進(jìn)制數(shù)的末位加 1， 僅當(dāng)?shù)? i 位以下的各位都為 1 時， 第 i 位的狀態(tài)才會改變。Q = EN ? Q 通過 EN端進(jìn)行控制， 需要翻轉(zhuǎn)時，使 EN = 1 ENi = Qi1 Q0 EN0 = ? 1 18 同步計數(shù)器 1 CLK Q0 Q1 Q2 C 如何加入使能端？ 19 有使能端的同步計數(shù)器 CNTEN 低位 LSB 高位 MSB 串行使能 20 CNTEN 有使能端的同步計數(shù)器 并行使能 高位 MSB 低位 LSB 21 4位二進(jìn)制計數(shù)器 74x163 CLR 同步清零 LD 同步預(yù)置數(shù) RCO 進(jìn)位輸出 ENP ENT 使能端 E N TQDQCQBQAR C O ?????22 4位二進(jìn)制計數(shù)器 74x163 74x163的功能表 0 1 1 1 1 ? ? CLK 工作狀態(tài) 同步清零 同步置數(shù) 保持 保持 ,RCO=0 計數(shù) CLR_L LD_L ENP ENT ? 0 1 1 1 ? ? ? ? 0 1 ? 0 1 1 74x161異步清零 23 74x163工作于自由運(yùn)行模式時的接線方法 24 自由運(yùn)行的 ’ 163可以用作 8和 16分頻計數(shù)器 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 25 4位二進(jìn)制計數(shù)器 74x163 CLR 同步清零 LD 同步預(yù)置數(shù) RCO 進(jìn)位輸出 ENP ENT 使能端 E N TQDQCQBQAR C O ?????26 4位二進(jìn)制計數(shù)器 74x163 74x163的功能表 0 1 1 1 1 ? ? CLK 工作狀態(tài) 同步清零 同步置數(shù) 保持 保持 ,RCO=0 計數(shù) CLR_L LD_L ENP ENT ? 0 1 1 1 ? ? ? ? 0 1 ? 0 1 1 74x161異步清零 27 74x163工作于自由運(yùn)行模式時的接線方法 28 自由運(yùn)行的 ’ 163可以用作 8和 16分頻計數(shù)器 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 29 任意模值計數(shù)器 ? 利用 SSI器件構(gòu)成 —— 時鐘同步狀態(tài)機(jī)設(shè)計 ? 利用 MSI計數(shù)芯片構(gòu)成 —— 利用 n位二進(jìn)制計數(shù)器實現(xiàn)模 m計數(shù)器 分兩種情況考慮： – m 2n – m 2n ? 清零法、置數(shù)法 30 用 4位二進(jìn)制計數(shù)器 74x163實現(xiàn)模 11計數(shù)器 ? 清零法 S0 S1 S2 S3 S4 S12 S11 S10 S9 S8 S7 S6 S5 S13 S14 S15 計數(shù)到 1010時， 利用同步清零端 強(qiáng)制為 0000。 例 題 1101（ 13）后載入 1111（ 15）； 1111（ 15）后載入 0001（ 1）； 43 1101（ 13）后載入 1111（ 15）； 1111（ 15）后載入 0001（ 1）； 仿真波形： 44 例 題 ? 利用 74x163設(shè)計一個模 16的同步計數(shù)器，輸入GO信號僅在計數(shù)輸出為 15時起作用，若輸入 GO信號為 0，則計數(shù)器終止計數(shù)直至 GO=1；若 GO=1，則計數(shù)器又從 0開始計數(shù)直至計至 15。 48 其它 MSI計數(shù)器 ? 74x160、 74x162 1位十進(jìn)制（ BCD） 加法計數(shù)器（異、同步清零） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 QA QB QC QD QC、 QD都是十分頻，但占空比不是 50％ 49 其它 MSI計數(shù)器 ? 74x169 – 可逆計數(shù)器 ?74x160、 74x162 1位十進(jìn)制（ BCD） 加法計數(shù)器（異、同步清零） UP/DN UP/DN = 1 加法計數(shù)（升序） UP/DN = 0 減法計數(shù)（降序） 使能輸入 進(jìn)位輸出 低電平有效 50 計數(shù)器的級聯(lián) CLOCK RESET_L LOAD_L CNTEN D0 D1 D2 D3 Q4 Q5 Q6 Q7 74x163 74x163 并行級聯(lián)方式 51 思考：利用低位的進(jìn)位控制高位的時鐘行不行？ 52 思考：利用低位的進(jìn)位控制高位的時鐘行不行？ 計數(shù)輸出順序有錯，但模未改變 如何讓計數(shù)輸出順序正確？ 53 串行級聯(lián)方式 54 模 m計數(shù)器（ m 2n） ? 先進(jìn)行級聯(lián)，再整體置零或預(yù)置數(shù) – 例：用 74x163構(gòu)造模 193計數(shù)器 兩片 163級聯(lián)得 8位二進(jìn)制計數(shù)器（ 0～ 255） —— 采用整體清零法， 0～ 192 55 模 m計數(shù)器（ m 2n） ?先進(jìn)行級聯(lián)，再整體置零或預(yù)置數(shù) ?例：用 74x163構(gòu)造模 193計數(shù)器 兩片 163級聯(lián)得 8位二進(jìn)制計數(shù)器（ 0～ 255） —— 采用整體清零法， 0～ 192 ?若 m 可以分解： m = m1?m2 分別實現(xiàn) m1和 m2， 再級聯(lián) —— 采用整體預(yù)置數(shù)法， 63～ 255 256－ 193＝ 63 56 A B C G1 G2A G2B Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 74x138 EN1 EN2_L EN3_L SRC0 SRC1 SRC2 P0 P1 P7 SDATA 如何控制地址端自動 輪流選擇輸出 Y0～ Y7 —— 計數(shù)器的應(yīng)用 57 Decoding BinaryCounter State 若在一次狀態(tài)轉(zhuǎn)移中有 2位或多位計數(shù)位同時變化， 譯碼器輸出端可能會產(chǎn)生 “ 尖峰脈沖 ” —— 功能性冒險 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 Function hazard 58 CLK 8位寄存器 改進(jìn)：消除 “ 毛刺 ” 59 計數(shù)器的應(yīng)用 ? 序列信號發(fā)生器 例：在時鐘作用下周期產(chǎn)生序列 10101011，10101011， … S0/1 S1/0 S2/1 S3/0 S4/1 S5/0 S6/1 S7/1 MOORE機(jī) 8個狀態(tài) 計數(shù)器 +組合電路 60 計數(shù)器的應(yīng)用 ? 序列信號發(fā)生器 ? 例：在時鐘作用下周期產(chǎn)生序列 10101011，10101011， … 計數(shù)器 +組合電路 61 計數(shù)器的應(yīng)用 例：紅綠燈信號發(fā)生器，輸入時鐘信號T=5s，要求周期產(chǎn)生綠燈 30s，黃燈 5s，紅燈 25s。 S 1 S 2 S 3 S 4 S 2 0. . . 設(shè)計思路 ? 可以利用計數(shù)器產(chǎn)生著 20個狀態(tài)編碼，用譯碼電路將對應(yīng)的編碼變?yōu)閷?yīng)的LED顯示碼。Qi + S1’Qi+1 + S1Q1 83 = ( (Q2’Q1 Q0 Q1 Q2 Q3 85 利用通用寄存器 74x194實現(xiàn)扭環(huán)計數(shù)器 CLK CLR S1 S0 LIN D QD C QC B QB A QA RIN 74x194 +5V CLOCK RESET_L 自校正改進(jìn)： （法二）利用置數(shù) 每當(dāng)電路出現(xiàn) 0XX0 下一狀態(tài)就是 1000 S0 = Q
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