【正文】 ? ? R ? ≥ 1 ? ≥ 1 ? ≥ 1 ? 1 ? 1 ? ? ? 4 6 D UO UTH ﹣﹣≥≥1 ≥ UCO R=5k UR2 R R UR1 S UTR 集成 555定時(shí)器 (5) UTH (2VDD/3) ,UTR (VDD/3)時(shí) ,R=0,S=1 Q=1,T截止， UO=1 UTH ?(2VDD/3) ,UTR ? (VDD/3)時(shí) ,R=1,S=0 Q=0,T導(dǎo)通， UO=0 UTH (2VDD/3) ,UTR ? (VDD/3)時(shí) ,R=0,S=0 Qn+1=Qn, UO保持不變 RD VDD 5 ? Uo1 Q Q 7 3 8 1 2 T + Uo2 C2 ﹣ + C1 ﹣ ? ? R ? ≥ 1 ? ≥ 1 ? ≥ 1 ? 1 ? 1 ? ? ? 4 6 D UO UTH ﹣﹣≥≥1 ≥ UCO R=5k UR2 R R UR1 S UTR 集成 555定時(shí)器 (6) f f 0 0 導(dǎo)通 UTH UTR RD UO T 輸 入 輸 出 (2VDD/3) ? (VDD/3) 1 保持 保持 ?(2VDD/3) ?(VDD/3) 1 0 導(dǎo)通 (2VDD/3) (VDD/3) 1 1 截止 UTH， UTR兩者都小于各自的參考電壓時(shí) UO=1，放電管截止 UTH， UTR兩者都 大于 各自的參考電壓時(shí) UO=0，放電管 導(dǎo)通 UCO 1 7 6 2 3 8 4 5 555 D UO UTR UTH RD VDD GND 集成 555定時(shí)器 (7) *用 555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器 施密特觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，其工作特點(diǎn)是：兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的維持與相互轉(zhuǎn)換均與輸入電壓的大小有關(guān)，且輸出由高電平轉(zhuǎn)換到低電平以及由低電平轉(zhuǎn)換到高電平所需的輸入觸發(fā)電平是不相同的，其差值稱(chēng)為回差電壓。由于具有回差電壓，故其抗干擾能力較強(qiáng)。應(yīng)用施密特觸發(fā)器能將邊沿變化緩慢的波形整形為邊沿陡峭的矩形脈沖。故施密特觸發(fā)器常用 于進(jìn)行波形變換及脈沖波的整形。 集成 555定時(shí)器 (8) *用 555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器 1 7 3 8 4 5 555 D uO VDD 6 2 ui ?F t uo t ui 1/3VDD 2/3VDD t1 t2 t3 t4 UTH (2VDD/3) UTR (VDD/3) 保持 保持 UTH (2VDD/3) UTR (VDD/3) 0 導(dǎo)通 UTH (2VDD/3) UTR (VDD/3) 1 截止 U+ O ui U? UOL 集成 555定時(shí)器 (9) 當(dāng) Ui下降 (上升 )時(shí)，電路輸出 Uo改變狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓為 U–(U+)，兩者的差值稱(chēng)為 回差電壓 ，即 △ U=U+–U–電壓傳輸特性 ：滯后特性。 U+=2/3VDD U=1/3VDD t ui t uo 1/3VDD 2/3VDD uo UOH 集成 555定時(shí)器 (10) 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 —— 波形變換 D GND UCO 集成 555定時(shí)器 (11) 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 —— 脈沖波的整形 數(shù)字系統(tǒng)中的矩形脈沖在傳輸中經(jīng)常發(fā)生波形畸變。經(jīng)施密特觸發(fā)器整形后便可獲得較理想的矩形脈沖波。 U+ U– 集成 555定時(shí)器 (12) 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 —— 脈沖波的整形 在傳輸?shù)男盘?hào)上出現(xiàn)附加噪聲，經(jīng)整形后仍會(huì)得到較理想的矩形脈沖波。 集成 555定時(shí)器 (13) 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 —— 脈沖波鑒幅 將幅度不同、不規(guī)則的脈沖信號(hào)加到施密特觸發(fā)器的輸入端時(shí)，能選擇幅度大于 U+的脈沖信號(hào)進(jìn)行輸出，具有脈沖鑒幅的功能。 集成 555定時(shí)器 (14) *用 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)是：有一個(gè) 穩(wěn)定狀態(tài) 和一個(gè) 暫穩(wěn)態(tài) 。在觸發(fā)脈沖作用下，電路將從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，然后在貯能元件的作用下，暫穩(wěn)態(tài)停留一段時(shí)間 tw后，又能自動(dòng)返回到穩(wěn)定狀態(tài)，并在其輸出端產(chǎn)生一個(gè)寬度為 tW的矩形脈沖。 通常把單穩(wěn)態(tài)的暫穩(wěn)態(tài)停留時(shí)間稱(chēng)作 延遲時(shí)間 ，延遲時(shí)間的長(zhǎng)短僅取決于電路的有關(guān)參數(shù)，而與觸發(fā)脈沖的寬度無(wú)關(guān)。 集成 555定時(shí)器 (15) uc UTH UTR UTH=uC UTR=ui UTR=ui(1/3)VDD UTR=ui(1/3)VDD UTH=uC(2/3)VDD UTH=uC(2/3)VDD 保持 uo=0 uo=1 充電結(jié)束時(shí)翻轉(zhuǎn) 集成 555定時(shí)器 (16) *用 555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器 多諧振蕩器是一種無(wú)穩(wěn)態(tài)電路。當(dāng)接通電源以后，無(wú)需外加觸發(fā)信號(hào)，便能自動(dòng)產(chǎn)生矩形波輸出。由于矩形波中含有多種諧波分量，所以稱(chēng)為多諧振蕩器。 多諧振蕩器工作時(shí)沒(méi)有穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)，而且無(wú)須用外來(lái)脈沖觸發(fā)，電路能自動(dòng)地交替翻轉(zhuǎn)，使兩個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)輪流出現(xiàn)，輸出矩形脈沖，多諧振蕩器有多種電路形式，利用 555定時(shí)器也能很簡(jiǎn)便地構(gòu)成多諧振蕩器。 集成 555定時(shí)器 (17) t 2VDD/3 uC O VDD/3 uo O T1 T2 可編程邏輯器件 (1) 數(shù)字集成電路 按邏輯功能 的特點(diǎn)分 通用型 ——SSI、 MSI 專(zhuān)用型 ——ASIC 可編程邏輯器件（ Programmable Logic Device，簡(jiǎn)稱(chēng) PLD）雖然是一種通用器件，但它的邏輯功能可由用戶(hù)通過(guò)對(duì)器件編程設(shè)定，且 PLD的高集成度已完全可以滿足設(shè)計(jì)一般數(shù)字系統(tǒng)的需要。 PLD的出現(xiàn)，為解決通用型和專(zhuān)用型的矛盾提供了一條較理想的途徑，所以發(fā)展很快。目前生產(chǎn)和使用的 PLD產(chǎn)品有FPLA、 PAL、 GAL、 EPLD和 FPGA等。其中 EPLD和 FPGA的集成度較高。 可編程邏輯器件 (2) PLD電路的核心部分都是由一個(gè) “ 與 ” 邏輯陣列和一個(gè) “ 或 ”邏輯陣列所組成。輸入只用一根線表示，線與線有多個(gè)交叉點(diǎn)，交叉點(diǎn)的連接方式不同，則輸入變量和邏輯門(mén)之間的關(guān)系也不同。 1. 圓點(diǎn) “ ?”表示該點(diǎn)是固定連接點(diǎn)。 用戶(hù)不能改變。對(duì)應(yīng)的變量是邏輯門(mén)的輸入。 2. 叉點(diǎn) “ ?” 表示該點(diǎn)是用戶(hù)編程點(diǎn)。 出廠時(shí)此點(diǎn)是接通的，用戶(hù)可根據(jù)需要使其斷開(kāi)（擦除）或繼續(xù)保持接通。若將其斷開(kāi)，則擦去 “ ?” ，對(duì)應(yīng)的變量不是邏輯門(mén)的輸入；若其繼續(xù)保持接通，則保留 “ ?” ，對(duì)應(yīng)的變量是邏輯門(mén)的輸入。 3. 既無(wú) “ ?”也無(wú) “ ?” ，表示該點(diǎn)是斷開(kāi)的或是編程時(shí)擦除的 ，其對(duì)應(yīng)的變量不是邏輯門(mén)的輸入。 可編程邏輯器件 (3) 與門(mén) AB DP ?A B P D amp。 431 PPPY ???或門(mén) Y P1 P2 P3 P4 ≥1 Y P4 P1 P3 ≥1 不是邏輯門(mén)的輸入 邏輯門(mén)的固定輸入 邏輯門(mén)的固定輸入 A B P C D amp。 邏輯門(mén)的編程輸入 可編程邏輯器件 (4) 可編程邏輯陣列 PLA是既包含了可編程的與陣列，也包含了可編程的或陣列的器件。 不僅可用于實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能，如果在或陣列的輸出外接觸發(fā)器，也可實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯功能。 可編程邏輯器件 (5) 例 1：用 PAL設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)值判別電路。要求判別 4位二進(jìn)制數(shù) DCBA的大小屬于 0～ 6～ 11～ 15的哪一個(gè)區(qū)間之內(nèi)。 解：以 Y0=1表示 DCBA的數(shù)值在 0～ 5之間；以 Y1=1表示 DCBA的數(shù)值在 6～10之間；以 Y2=1表示DCBA的數(shù)值在 11～ 15之間，則得到函數(shù)真值表如右。 A Y2 Y1 Y0 等效十進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù) 13 1 0 1 1 12 0 0 1 1 11 1 1 0 1 10 0 1 0 1 9 1 0 0 1 8 0 0 0 1 7 1 1 1 0 6 0 1 1 0 5 1 0 1 0 4 0 0 1 0 3 1 1 0 0 2 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 B C D 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 14 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 15 0 1 1 1 1 0 0 可編程邏輯器件 (6) 由真值表寫(xiě)出邏輯函數(shù)如下 : A Y2 Y1 Y0 等效十進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù) 13 1 0 1 1 12 0 0 1 1 11 1 1 0 1 10 0 1 0 1 9 1 0 0 1 8 0 0 0 1 7 1 1 1 0 6 0 1 1 0 5 1 0 1 0 4 0 0 1 0 3 1 1 0 0 2 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 B C D 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 14 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 15 0 1 1 1 1 0 0 0Y D C B A D C B A D C B A D C B AD C B A D C B A? ? ? ???ACDBCDCBDY ???1D B ADCY ??20 ()()Y DC B A B A B A B AD C B A B A? ? ? ???0Y D C D C B D C D B? ? ? ?可編程邏輯器件 (7) ACDBCDCBDY ???1D B ADCY ??20Y D C D C B D C D B? ? ? ?A D C B A C D ABCD B ? ?Y0 ?Y1 ?Y2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 本章小結(jié) 知識(shí)結(jié)構(gòu) 集成 555定時(shí)器 可編程邏輯器件 類(lèi)型 應(yīng)用 寄存器 加法、減法 觸發(fā)器 電路特點(diǎn) 電路應(yīng)用 RS JK D T(T/) 計(jì)數(shù)器 同步、異步 210各種進(jìn)制 數(shù)碼 移位 PAL