【正文】 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 CP Q0 Q1 Q2 Q3 1 2 3 4 5 6 7 8 CP P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P0 = Q0 Q3 P1 = Q0 Q1 P2 = Q1 Q2 P3 = Q2 Q3 P4 = Q0 Q3 P5 = Q0 Q1 P6 = Q1 Q2 P7 = Q2 Q3 1 4 3 2 5 6 7 8 用中規(guī)模集成電路構(gòu)成的順序脈沖發(fā)生器 圖 6. * 序列信號(hào)發(fā)生器 ◆ 在數(shù)字信號(hào)的傳輸和數(shù)字系統(tǒng)的測(cè)試中，有時(shí)需要用到一組特定的串行數(shù)字信號(hào)。 39。2 1 0 2 3 1 01 0 1 00 3 2 0, ( ( ) 39。 畫(huà)原始狀態(tài)圖： S3 S2 S1 S0 0/0 1/0 1/0 0/1 0/0 1/0 0/0 1/0 （ 2） 狀態(tài)化簡(jiǎn)： S0 、 S3是等效狀態(tài) X=0時(shí)， Z=0,次態(tài)都是 S0 X=1時(shí)， Z=0,次態(tài)都是 S1 S2 S1 S0 0/0 1/0 1/0 0/1 0/0 1/0 （ 3） 狀態(tài)編碼 ，畫(huà)出編碼形式的 狀態(tài)圖及狀態(tài)表 ； 3個(gè)狀態(tài)，可取 2位二進(jìn)制代碼 組合中的任意 3個(gè)代碼來(lái)編碼，可見(jiàn)，需要 兩個(gè)觸發(fā)器 來(lái)記憶電路狀態(tài)。 QCQBQA有兩個(gè)不會(huì)出現(xiàn)的狀態(tài)： 0 0 0 1 1 1 校驗(yàn) 1 1 1 0 0 0 ?電路 不能自啟動(dòng)！ 當(dāng)電路不能自起動(dòng)時(shí)，要采取措施加以解決。 0 X 1 X X 0 0 X X 0 X 1 1 X X 0 0 X X 0 X 1 0 X X 0 0 X 1 X X 1 0 X X 0 (5) 寫(xiě)出 各個(gè)控制端的 邏輯表達(dá)式 JC = QA KC = QA JB = QC KB = QC JA = QB KA = QB (6) 畫(huà)出 計(jì)數(shù)器的 邏輯電路圖 。 只有當(dāng)連續(xù)輸入 110時(shí)， Z=1。 1 39。3 3 2 2 1 0 2 1 0 3 2 3* 39。 ◆稱產(chǎn)生這樣一組順序脈沖的電路為順序脈沖發(fā)生器。 MN設(shè)計(jì)步驟 MN設(shè)計(jì)舉例 例 試用同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74160接成同步六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 74LS290 S92 R01 R02 S91 Q1 Q2 Q3 Q0 CP0 CP1 CP0 CP CP1 Q1 Q3 Q2 Q0 ? ?2 5 Q3 Q2 Q1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 Q0 0 1 Q3 Q2 Q1 CP1 Q0 十進(jìn) 制數(shù) 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 8421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器： 結(jié)論：上述連接方式形成 BCD 碼輸出。 RD=1， LD=0 時(shí) , RD=LD=1， EP ET=0 時(shí) , （ 4）計(jì)數(shù)： J0 = K0=1 J1 = K1= Q0 J2 = K2= Q0 Q1 J3 = K3= Q0 Q1 Q2 此時(shí)，電路為 四位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器 。 ? 1 amp。 圖 SM模塊舉例 Y1,Y2 S1 001 A 0 1 Y3 B 0 1 Y4 1 2 3 圖 SM圖如圖 。 同步 時(shí)序邏輯電路 異步 時(shí)序邏輯電路 因此各個(gè)觸發(fā)器狀態(tài)變換的時(shí)間先后不一 。 概述 167。 167。 )( 00*0 ??? cp)( 013*1 ???? )( 12*2 ??? Q)( 0321*3 ????? Q30 C ?CP0 Q3 Q2 Q1 Q0 C 設(shè)初態(tài)為 0000 作狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 可以看出這是一個(gè) 異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 ！ 3. 檢驗(yàn)其能否 自動(dòng)啟動(dòng) ？ 什么叫 “自動(dòng)啟動(dòng)” ? 四個(gè)觸發(fā)器本應(yīng)有十六個(gè)穩(wěn)定狀態(tài) ，可上圖電路的狀態(tài)圖中只有十個(gè)狀態(tài)。 amp。 選用 3個(gè) CP下降沿觸發(fā)的 JK觸發(fā)器，分別用 FF0、 FF FF2表示 , 3個(gè)觸發(fā)器都應(yīng)接成 T＇觸發(fā)器 。 適用于有 置數(shù) 功能的計(jì)數(shù)器 S0 Si S1 SN2 SN1 SNM 異步置數(shù) 同步置數(shù) “暫態(tài)” (2) MN： 需多片 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 級(jí)聯(lián) 構(gòu)成。 解 1：反饋清零法 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 譯碼產(chǎn)生異步置零信號(hào) Q3Q2Q1Q0 21DR Q Q?1 1 CP ＆ 利用一個(gè)基本 RS觸發(fā)器將 或 暫存一下 ， 從而保證置零信號(hào)有足夠的作用時(shí)間 ， 使計(jì)數(shù)器能夠可靠置零 。如：‘ 00010111’。 39。) 39。 若取 S0=00， S1=01， S2=11， 則： 11 01 00 0/0 1/0 1/0 0/1 0/0 1/0 X *0*1 Z 010 1 00 00/0 01/0 01 00/0 11/0 11 00/1 11/0 （ 4）選擇觸發(fā)器： 選 JK邊沿觸發(fā)器 HC76。最簡(jiǎn)單的解決辦法是：在電路開(kāi)始工作時(shí)通過(guò)預(yù)置數(shù) 將它置為有效循環(huán)中的某一狀態(tài)。 以 QCQBQA 為序排列： 001 011 010 110 100 101 A BA B CB C CA QC QB QA Q*C Q*B Q*A JC KC JB KB JA KA 原 狀 態(tài) 次 態(tài) 對(duì)各控制端的電平要求 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組通電激勵(lì)表 (狀態(tài)表） (4) 再 根據(jù) 所選觸發(fā)器的 驅(qū)動(dòng)表 ， 確定 各個(gè)觸發(fā)器在狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)控制端的 電平要求 。 解： （ 1）畫(huà)原始狀態(tài)圖： 設(shè)檢測(cè)器的輸 入 信號(hào)為 X , 輸 出 信號(hào)為 Z 由題意可知，電路應(yīng)有 4個(gè)狀態(tài)： S0: 為初始狀態(tài)，表示收到的輸入為 0時(shí)的電路狀態(tài)； S1: 表示收到一個(gè) 1時(shí)的電路狀態(tài)； S2: 表示連續(xù)收到兩個(gè) 1時(shí)的電路狀態(tài)； S3: 表示連續(xù)收到 110時(shí)的電路狀態(tài)。)( ) 39。 39。 ◆這就要求系統(tǒng)的控制部分能給出一組在時(shí)間上有 —定先后順序的脈沖信號(hào)，再用這組脈沖形成所需要的各種控制信號(hào)。 異步清零 、 同步置數(shù)： 74LS160 、 74LS161； 同步清零 、 同步置數(shù) : 74LS162 、 74LS163； 異步清零 、 異步置數(shù) : 74LS19 74LS192； 只具有異步置數(shù)功能： 74LS190、 74LS191； 異步清零和異步置 9功能： 74LS290。 模 2計(jì)數(shù)器： CP0為計(jì)數(shù)脈沖輸入， Q0為輸出； 模 5計(jì)數(shù)器： CP1為計(jì)數(shù)脈沖輸入， Q3 ~ Q1為輸出； 8421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器： CP0為計(jì)數(shù)脈沖輸入， CP1與 Q0相連，Q3 ~ Q0為輸出。 3*32*21*10*0 DQ,DQ,DQ,DQ ????RD=0 時(shí)， Q0 = Q1 = Q2 = Q3 =0。 amp。 三、狀態(tài)機(jī)流程圖（ SM圖） SM圖中使用的圖形符號(hào)有三種： 輸出列表 （或操作 ） 狀態(tài)名稱 狀態(tài)編碼 條件 0 1 條件輸出 列表 圖 SM圖中使用的三種圖形符號(hào) (a)狀態(tài)框 (b)判斷框 (c)條件輸出框 SM圖采用類(lèi)似于編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序時(shí)使用的程序流程圖的形式，表示在一系列時(shí)鐘脈沖作用下時(shí)序電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換的流程以及每個(gè)狀態(tài)下的輸入和輸出。 電路中沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖源。 時(shí)序邏輯電路的分析方法 167。 時(shí)序邏輯電路的分析方法 一、分析步驟： 1. 寫(xiě)三大方程； 邏輯功能 。如果由于某種原因進(jìn)入了其余的六個(gè)狀態(tài)當(dāng)中的任一個(gè)狀態(tài)，若電路能夠自動(dòng)返回到計(jì)數(shù)鏈 ( 即有效循環(huán) ) ，人們就稱其為 能自動(dòng)啟動(dòng) 。 S DIR DIL 集成寄存器 74LS194A 74LS194A是多功能移位寄存器 右移串行輸入 左移串行輸入 并行置數(shù)輸入端 VCC Q0 Q1 Q2 Q3 S1 S0 CP 16 15 14 13 12 11 10 9 1 3 4 5 6 7 8 2 QA QB QC QD CP S1 S0 CLR L D C B A R D0 D1 D2 D3 DIR DIL RD GND 74LS194 控制端 圖 雙向移位寄存器 74LS194A 0110120220101 SSQSSQSSDSSQR ????74LS194的工作原理 清零 , Q3 Q2 Q1Q0=0000。 ???????????111221100KJKJKJ 3個(gè) JK觸發(fā)器都是在需要翻轉(zhuǎn)時(shí)就有下降沿，不需要翻轉(zhuǎn)時(shí)沒(méi)有下降沿。 并行進(jìn)位方式：構(gòu)成 同步 計(jì)數(shù)器； 串行進(jìn)位方式：構(gòu)成 異步 計(jì)數(shù)器。 DR0?LD存在的問(wèn)題： 置零信號(hào)持續(xù)時(shí)間極短，置零可靠性不高。 ◆ 這種特定的串行數(shù)字信號(hào)叫做序列信號(hào)。 39。,( ) 39。 （ 5）確定各觸發(fā)器的 驅(qū)動(dòng)方程 及電路的 輸出方程 ： X/Z Q1Q0 首先，需要 根據(jù) JK 觸發(fā)器的 功能表 ，找到 其 驅(qū)動(dòng)表 。如本例中置為： QCQBQA=001。 (3) 列寫(xiě) 狀態(tài) 轉(zhuǎn)換表 或轉(zhuǎn)換圖 用三個(gè)觸發(fā)器的輸出端 QA、 QB、 QC 分別控制電動(dòng)機(jī)的三個(gè)繞組 A、 B、 C，并以“ 1”表示通電，“ 0”表示不通電。 圖 例 /輸出（ ）的卡諾圖 **10Q Q Y狀態(tài)編碼 畫(huà)出電路的次態(tài)和輸出的卡諾圖 00 01 11 10 0 1 X Q1Q0 00/0 00/0 xx/x 00/0 01/0 10/0 xx/x 10/1 圖 圖 狀態(tài)方程： Q1*=XQ1+XQ0= XQ1+XQ0（ Q1+ Q′1）=(XQ0) Q1′+X Q1 Q0*=(X Q1′)Q0′ 輸出方程： J1=XQ0 ， K1=X′ J0=XQ1 ′ ， K0=1 Y=XQ1 驅(qū)動(dòng)方程： 求三大方程 Q1* Q0* 11 畫(huà)邏輯電路圖，并檢驗(yàn)該電路能否自動(dòng)啟動(dòng) 補(bǔ)例 試設(shè)計(jì)一序列脈沖檢測(cè)器，當(dāng)連續(xù)輸入信號(hào) 110時(shí)，該電路輸出為 1，否則輸出為 0。0 3 0 2 0 3 2 0 032()( ) ( ( ) 39。 39。 * 順序脈沖發(fā)生器 ◆ 在一些數(shù)字系統(tǒng)中，有時(shí)