【正文】 右 移 左 移 并行輸入 第 2頁 移位寄存器的應(yīng)用 移位寄存器除了用作接口、延時外，還可以用作計數(shù)和偽隨機(jī)信號發(fā)生器。 1. 構(gòu)成環(huán)形計數(shù)器 將移位寄存器的串行輸出端和串行輸入端連在一起，就構(gòu)成了環(huán)形計數(shù)器。 1D FF0 Q0 1D FF1 Q1 1D FF2 Q2 1D FF3 Q3 D0 D1 D2 D3 CP Q0Q1Q2Q3 1000 0100 0010 0001 第 2頁 波形圖 CP Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 啟動信號 C r D R S 1 S 0 D L 7 4 L S1 9 4 Q A Q B Q C Q D A B C D 0 1 1 1 amp。 amp。 1 1 CP G 2 G 1 由 74LS194構(gòu)成 的能自啟動的 4位環(huán)形計數(shù)器 第 2頁 2. 構(gòu)成扭環(huán)環(huán)形計數(shù)器 用移位寄存器構(gòu)成扭環(huán)環(huán)形計數(shù)器的結(jié)構(gòu)特點是：將輸出觸發(fā)器的反向輸出端與數(shù)據(jù)輸入端相連接。 1D FF0 Q0 1D FF1 Q1 1D FF2 Q2 1D FF3 Q3 D0 D1 D2 D3 CP Q0Q1Q2Q3 0000 1000 1100 1110 0001 0011 0111 1111 當(dāng)扭環(huán)環(huán)形計數(shù)器的初始狀態(tài)為 0000時，在移位脈沖的作用下，按上圖形成狀態(tài)循環(huán)，一般稱為有效循環(huán)；若初始狀態(tài)為 0100時，將形成另一狀態(tài)循環(huán)，稱為無效循環(huán)。所以，該計數(shù)器不能自啟動。 為了實現(xiàn)電路的自啟動，根據(jù)無效循環(huán)的狀態(tài)特征 0101和 1101，首先保證當(dāng) Q3＝ 0時， D0＝ 1；然后當(dāng) Q2Q1＝ 01時，不論 Q3為何邏輯值， D0＝ 1。據(jù)此添加反饋邏輯電路， D0＝ Q3+Q2Q1=Q3Q2Q1，得到能實現(xiàn)自啟動的扭環(huán)環(huán)形計數(shù)器，如課本上圖 。 第 2頁 3．偽隨機(jī)序列發(fā)生器（ m序列發(fā)生器） 偽隨機(jī)序列發(fā)生器也屬于計數(shù)器的一種類型，其輸出狀態(tài)組合除全0狀態(tài)外，其它狀態(tài)均在輸出中出現(xiàn)，因其輸出狀態(tài)出現(xiàn)的順序在統(tǒng)計上十分近似于隨機(jī)白噪聲，故稱為偽隨機(jī)序列發(fā)生器。 電路的構(gòu)成主要是反饋邏輯電路的確定，通常采用異或門，反饋電路輸入信號的選擇根據(jù)移位寄存器的位數(shù)決定。輸出相同時偽隨機(jī)序列的反饋電路不是唯一的。下圖所示是一個四位偽隨機(jī)序列發(fā)生器。 當(dāng)偽隨機(jī)序列發(fā)生器的狀態(tài)為全 0狀態(tài)時，輸出全 0序列，所以無法實現(xiàn)自啟動。若要實現(xiàn)自啟動，可以將各觸發(fā)器的端的信號相“與”后，再和原反饋信號相“或”送入串行輸入端。 1D FF0 Q0 1D FF1 Q1 1D FF2 Q2 1D FF3 Q3 D0 D1 D2 D3 CP =1 第 2頁 檢驗學(xué)習(xí)結(jié)果 對本節(jié)課的內(nèi)容你掌握多少？寄存器、計數(shù)器的概念你掌握了嗎？你能不能說出何謂計數(shù)器的自啟動能力？ 試用 74LS161集成芯片構(gòu)成一個 3位環(huán)形計數(shù)器和 3位扭環(huán)形計數(shù)器。 用 74LS174構(gòu)成一個六位左移移位寄存器。 看書復(fù)習(xí)做題 試用 JK觸發(fā)器設(shè)計一個同步五進(jìn)制計數(shù)器。 第 2頁 555定時器電路及其功能 7 1 TH CO TH + UDD O U T 5k Ω 5k Ω 5k Ω 1 2 5 6 8 4 3 R ∞ + － + C1 ∞ + － + C2 D Q Q R S USS 1 U + U U + U T Q 低 電平觸發(fā)端 高 電平觸發(fā)端 電壓 控制 端 復(fù)位端 低 電平有效 放電 端 ～ 16V 脈沖信號的產(chǎn)生及波形變換 輸出 緩沖器 N溝道 CMOS 放電開關(guān)管 RS觸發(fā)器 電壓比較器 電路組成 第 2頁 7 1 TH CO TH + U DD O U T 5k Ω 5k Ω 5k Ω 1 2 5 6 8 4 3 R ∞ + － + C 1 ∞ + － + C 2 D Q Q R S U SS 1 U + U U + U T Q 0 0 1 飽和導(dǎo)通 ① R=0時， Q=1 、 Q=0 ， OUT=0， T飽和導(dǎo)通 。 第 2頁 ④ R= UTH2UDD/ UTHUDD/3時， R= S=0， Q=0， OUT輸出為 0， Q=1，放電管 T飽和導(dǎo)通 。 7 1 TH CO TH + U DD O U T 5k Ω 5k Ω 5k Ω 1 2 5 6 8 4 3 R ∞ + － + C 1 ∞ + － + C 2 D Q Q R S U SS 1 U + U U + U T Q 2UDD/3 UDD/3 1 1 0 飽和導(dǎo)通 1 0 第 2頁 7 1 TH CO TH + U DD O U T 5k Ω 5k Ω 5k Ω 1 2 5 6 8 4 3 R ∞ + － + C 1 ∞ + － + C 2 D Q Q R S U SS 1 U + U U + U T Q ① R=0時， Q=1 、 Q=0 ， OUT=0， T飽和導(dǎo)通。 ② R= UTH2UDD/ UTH＞ UDD/3時， C1C2輸出均為 0，R=0、 S=0， 保持 功能， OUT仍為 0， T飽和導(dǎo)通 。 2UDD/3 ＞ UDD/3 1 0 0 0 飽和導(dǎo)通 第 2頁 ③ R= UTH＜ 2UDD/ UTHUDD/3時， R=0、 S=1， Q=1， OUT輸出為 1， Q=0，放電管 T截止 。 7 1 TH CO TH + U DD O U T 5k Ω 5k Ω 5k Ω 1 2 5 6 8 4 3 R ∞ + － + C 1 ∞ + － + C 2 D Q Q R S U SS 1 U + U U + U T Q ＜ 2UDD/3 UDD/3 1 1 1 截止 0 1 第 2頁 u i 8 4 6 7 5 5 5 3 2 5 1 + U DD調(diào) u i u o t t 0 0 ( a ) 電路 ( b ) 工作波形 u o 2 U DD / 3 U DD / 3 0 . 0 1 μ F 555定時器應(yīng)用舉例 （ 1） ui=0時， R=0、 S=1，觸發(fā)器置 1，即 Q= Q=0，uo＝ 1； ui由 0增大，在未到達(dá) 2UDD/3之前， uo＝ 1的狀態(tài)不會改變。 施密特觸發(fā)器 第 2頁 u i 8 4 6 7 5 5 5 3 2 5 1 + U DD調(diào) u i u o t t 0 0 ( a ) 電路 ( b ) 工作波形 u o 2 U DD / 3 U DD / 3 0 . 0 1 μ F （ 2 ） u i 升高到 2 U DD /3 時，比較器 C 1 輸出跳變?yōu)?1 、 C 2 輸出為0 ，觸發(fā)器置 0 ，即跳變到 0?Q 、 1?Q ， u o 也隨之跳變到 0 。此后， u i 繼續(xù)上升到最大值，然后再降低，但在未降低到 U DD /3 以前， 0o ?u的狀態(tài)不會改變。 第 2頁 u i 8 4 6 7 5 5 5 3 2 5 1 + U DD調(diào) u i u o t t 0 0 ( a ) 電路 ( b ) 工作波形 u o 2 U DD / 3 U DD / 3 0 . 0 1 μ F （ 3 ） u i 下降到 U DD /3 時，比較器 C 1 輸出為 0 、 C 2 輸出跳變?yōu)?1 ，觸發(fā)器置 1 ，即跳變到 1?Q 、 0?Q ， u o 也隨之跳變到1 。此后， u i 繼續(xù)下降到 0 ，但 1o ?u的狀態(tài)不會改變。 第 2頁 施密特觸發(fā)器的特點 特點 1 u0(V) ui(V) U－ U＋ 0 u0(V) ui(V) U－ U＋ 0 電壓傳輸具有回差特性 施密特觸發(fā)器利用其輸入信號達(dá)到某一特定的閾值時，輸出電平會發(fā)生躍變的特點，對電路中輸入的電信號可以進(jìn)行波形整形、幅度鑒別及波形變換等。 特點 2 第 2頁 施密特觸發(fā)器的功能 C M O S M O C 等 正弦波 振蕩器 1 1 ( a ) 慢輸入波形的 TTL 系統(tǒng)接口 ( b ) 波形的整形 輸入 輸出 U T+ U T － 1 輸入 輸出 U T+ U T － ( c ) 幅度的鑒別 ( d ) 多諧振蕩器 C R u c u39。 o u o 第 2頁 檢驗學(xué)習(xí)結(jié)果 555定時器電路由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？ 施密特觸發(fā)器有哪些特點？主要用途是什么？ 多看多練多做 555定時器電路的清零端作用是什么？ 第 2頁