時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-11-14 16:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)器的構(gòu)成 異步集成計(jì)數(shù)器 74293是二 八 十六進(jìn)制異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。它由四個(gè) T觸發(fā)器串接而成，內(nèi)部邏輯電路如圖 (a)所示。 圖 異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74293邏輯電路圖 (a) Q1 Q2 Q3 amp。 CP0 1 Q0 CP1 R01 R02 FF0 FF1 FF2 FF3 1T C1 RD 1T C1 RD 1T C1 RD 1T C1 RD CP0 CP1 R01 R02 工作狀態(tài) X ↓ ↓ X X X X X ↓ ↓ 1 X 0 X 0 1 0 X 0 X 置零 FF0計(jì)數(shù) FF0計(jì)數(shù) FF1~FF3計(jì)數(shù) FF1~FF3計(jì)數(shù) 表 74293的功能表 ① 當(dāng)外 CP僅送入 CP0，由 Q0輸出，電路為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 。 ② 當(dāng)外 CP僅送入 CP1，由 Q3Q2Q1輸出，電路為八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 ③ 當(dāng)外 CP僅送入 CP0，而 CP1與 Q0相連時(shí)，電路為 16進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 Q0 Q1 Q2 Q3 CP1 CP0 R01 R02 74293 同步集成計(jì)數(shù)器 1. 同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74161 CP CTT CTP 工作狀態(tài) X ↑ X X ↑ 0 1 1 1 1 X 0 1 1 1 X X X X 0 X X 0 1 1 置零 預(yù)制數(shù) 保持 保持 計(jì)數(shù) CR LD表 74161的功能表 圖 74161的符號(hào)圖 D0 D1 D2 D3 CTP CTT CP CO LD CR 74161 Q0 Q1 Q2 Q3 2. 同步計(jì)數(shù)器 74163 74163為四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，其功能表和符號(hào)圖如表 。 D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 CTP CTT CP CO LD CR 74163 圖 74163的符號(hào)圖 CP CTP CTT 工作狀態(tài) ↑ ↑ X X ↑ 0 1 1 1 1 X 0 1 1 1 X X X X 0 1 1 0 1 1 置零 預(yù)制數(shù) 保持 保持 計(jì)數(shù) CR LD表 74163的功能表 3. 同步計(jì)數(shù)器 74193 CPU CPD CR 工作狀態(tài) X X ↑ 1 X X 1 ↑ 1 0 0 0 X 0 1 1 零 預(yù)制數(shù) 加法計(jì)數(shù) 減法計(jì)數(shù) LD表 74193的功能表 74193是雙時(shí)鐘輸入四位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器，其邏輯符號(hào)見(jiàn)圖 ，功能見(jiàn)表 。 CPU是加法計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)， CPD是減法計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)， 是清零信號(hào)， 是 置 數(shù)控制信號(hào)， 是加法進(jìn)位信號(hào)， 為減法借位信號(hào)。 CR LDCO BO圖題 74193的符號(hào)圖 CR LD D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 BO CO CPU CPD 74193 4. 多片集成計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)方法 前面介紹的各種集成計(jì)數(shù)器多是四位的，只能實(shí)現(xiàn) N?16的計(jì)數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)遇到多片集成計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)使用的情況。下面以 74LS161為例，介紹計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)方法 。 圖 多片 74161的級(jí)聯(lián)方法 D4 D5 D6 D7 D0 D1 D2 D3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q0 Q1 Q2 Q3 1 D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 CTP CTT CP CO LD CR D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 CTP CTT CP CP CO LDDRCO LD CR 目前市售集成計(jì)數(shù)器產(chǎn)品，在計(jì)數(shù)體制方面，只做成應(yīng)用較廣的十進(jìn)制、十六進(jìn)制、 7位二進(jìn)制、 12位二進(jìn)制、 14位二進(jìn)制等幾種產(chǎn)品。在需要其它任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)，只能在現(xiàn)有中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)外電路的不同連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。 現(xiàn)以 M表示已有中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器的進(jìn)制 (或模值 )，以 N表示待實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的進(jìn)制，介紹實(shí)現(xiàn) N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法。若 MN，只需一片集成計(jì)數(shù)器，如果 MN，則需多片集成計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。 1. 異步操作 —— 反饋清零法 [例 ] 用 74LS293構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 ① 寫出 N進(jìn)制計(jì)數(shù)器 Sn狀態(tài)的二進(jìn)制編碼 N = 10， Sn = 1010 ② 求反饋邏輯 F = Q3Q1 ③ 畫邏輯圖，如圖(a)所示 。 Q0 Q1 Q2 Q3 CP0 CP1 R01 R02 74293 CP Q0 Q1 Q2 Q3 圖 74LS293構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 (a) ④ 畫波形圖，如圖 (b)所示 。 圖 74LS293構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 CP Q0 Q1 Q2 Q3 (b) 2 異步操作 —— 反饋置數(shù)法 [例 ] 試用 74LS193設(shè)計(jì)十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，設(shè)計(jì)數(shù)器的起始狀態(tài)為 0011。 ① 求 Sn狀態(tài)的二進(jìn)制編碼 Sn=S0+[N]B = 0011+1010 =1101 ② 求反饋邏輯 = = ③ 畫邏輯圖如圖 LD 1Q? 3 2 0Q Q QCR LD D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 BO CO CPU CPD 74193 0 1 Q0 Q1 Q2 Q3 ＆ 圖 例 CP 在控制端加入有效的控制信號(hào)后，待 CP有效沿到來(lái)時(shí)，使計(jì)數(shù)器清零或置數(shù)的這種控制方式為同步操作。 [例 ] 用 74LS161和 74163設(shè)計(jì)一個(gè)十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，要求初始狀態(tài)為 0000 。 ① 寫出 N進(jìn)制計(jì)數(shù)器 Sn1狀態(tài)的二進(jìn)編碼 Sn1= S0+[N1]B=0000+1001=1001 ② 求反饋邏輯 ③ 畫邏輯圖 30L D Q Q? 圖 十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器邏輯圖 (a) 由 74161構(gòu)成 (b) 由 74163構(gòu)成 D0 D1 D2 D3 CTP CTT CP CO LD CR 74163 Q0 Q1 Q2 Q3 CP 1
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