【正文】 H H X X H L L H (置 9) L X L X 0 二進(jìn)制計(jì)數(shù) (Q0) L X X L 0 五進(jìn)制計(jì)數(shù) (Q3Q2Q1 ) X L L X Q0 8421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù) X L X L Q1 5421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù) 復(fù)位輸入 置位輸入 時(shí) 鐘 輸 出 R01 R02 S91 S92 CP0 CP1 Q3 Q2 Q1 Q0 三、任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法 用 N進(jìn)制計(jì)數(shù)器 構(gòu)成 M進(jìn)制計(jì)數(shù)器 (1) MN M進(jìn)制計(jì)數(shù)器需要 M個(gè)狀態(tài)，所以要跳過(guò)NM個(gè)狀態(tài)。 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。 各片的 CP同時(shí)接計(jì)數(shù)輸入信號(hào)，低位片的 進(jìn)位信號(hào) 作為高位片的計(jì)數(shù) 使能 信號(hào)。 整體反饋清零方式： M=N N時(shí)： M為大于 N的素?cái)?shù)時(shí)： ①各片 N進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)；②在 M狀態(tài)譯出異步置零信號(hào)，將各片計(jì)數(shù)器同時(shí)清零。 用同步清零端或置數(shù)端歸零構(gòu)成 M進(jìn)制計(jì)數(shù)器 用異步清零端或置數(shù)端歸零構(gòu)成 M進(jìn)制計(jì)數(shù)器 （ 1） 寫(xiě)出狀態(tài) SM1的二進(jìn)制代碼 。 （ 3） 畫(huà)連線(xiàn)圖 。 （ 2） 求歸零邏輯 ， 即求異步清零端或置數(shù)控制端信號(hào)的邏輯表達(dá)式 。 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。 74160的邏輯圖見(jiàn)圖 ，它的功能表與 74161的功能表（見(jiàn)表 ）相同。 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 。 置零信號(hào)的寬度與輸入計(jì)數(shù)脈沖高電平維持時(shí)間相等。 M=100=10 10， 所以將兩片 74160直接按并行進(jìn)位方式或串行行進(jìn)位方式連接即可。 例 試用同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74160接成二十九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 74LS160構(gòu)成 12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 狀態(tài)利用率提高了一倍！ 特點(diǎn)：電路每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，只有一位觸發(fā)器改變狀態(tài)。 ◆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)。 簡(jiǎn)單的順序脈沖發(fā)生器 圖 6. 用環(huán)形計(jì)數(shù)器作順序脈沖發(fā)生器 （ a） 電路圖 （ b） 電壓波形圖 環(huán)形計(jì)數(shù)器工作在每個(gè)狀態(tài)中只有一個(gè) 1的循環(huán)狀態(tài)時(shí)就是順序脈沖發(fā)生器。如：‘ 00010111’。 ◆ 產(chǎn)生序列信號(hào)的電路稱(chēng)為序列信號(hào)發(fā)生器。 圖 167。 在相同的輸入下，有相同的輸出且向同一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換 同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法 ★ 基于 74LS16 160等中規(guī)模電路的設(shè)計(jì)； ★ 基于觸發(fā)器的設(shè)計(jì)。 S2 和 S3都有： 觸發(fā)器的類(lèi)型和個(gè)數(shù)； n1n 2M2 ??? 輸出方程 、各觸發(fā)器的 驅(qū)動(dòng)方程 ； ，并檢查 自啟動(dòng)能力 。 解： 邏輯抽象，畫(huà)狀態(tài)圖； 0001 0000 0010 0011 0100 0111 1000 1001 1010 1011 0101 0110 1100 選擇 JK觸發(fā)器，需要 4個(gè) FF； 畫(huà)次態(tài)卡諾圖 0001/0 0010/0 0100/0 0011/0 0101/0 0110/0 1000/0 0111/0 0000/1 xxxx/x xxxx/x xxxx/x 1001/0 1010/0 1100/0 1011/0 00 01 11 10 00 01 11 10 Q3Q2 Q1Q0 圖 Q3*Q2*Q1*Q0*/C的卡諾圖 求狀態(tài)方程和輸出方程 00 01 11 10 00 01 11 10 Q3Q2 Q1Q0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 00 01 11 10 00 01 11 10 Q3Q2 Q1Q0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 00 01 11 10 00 01 11 10 Q3Q2 Q1Q0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 00 01 11 10 00 01 11 10 Q3Q2 Q1Q0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 00 01 11 10 00 01 11 10 Q3Q2 Q1Q0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 圖 Q3*Q2*Q1*Q0*/C的卡諾圖的分解 (a) Q3* (b) Q2* (c) Q1* (d) Q0* (e) C 畫(huà)邏輯電路圖 求驅(qū)動(dòng)方程 * 39。 39。 39。 39。 39。2 1 0 2 3 2 1 3 2 0 1 0 2 3 1 0 2* 39。1 0 1 0 1* 39。 39。 39。)( ) 39。Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q QC Q Q? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ??3 2 1 0 3 239。) 39。, 1J Q Q Q K QJ Q Q K Q Q QJ Q K QJ Q Q K????????見(jiàn)圖 。 39。對(duì)它的要求是：連續(xù)輸入 3個(gè)或 3個(gè)以上的 1時(shí)輸出為 1，其他輸入情況輸出為 0。 設(shè)輸入變量 X；檢測(cè)結(jié)果為 Y； 沒(méi)有輸入 1以前的狀態(tài)為 S0； 輸入一個(gè) 1以后的狀態(tài)為 S1； 連續(xù)輸入兩個(gè) 1以后的狀態(tài)為 S2； 連續(xù)輸入 3個(gè)或 3個(gè) 1以上后的狀態(tài)為 S3。如取觸發(fā)器狀態(tài) Q1Q0的 00、 01和 10分別代表 S0、 S S2，并選定 JK觸發(fā)器。 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)。其他情況 Z=0。 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。 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 J K Q Q * JK觸發(fā)器的 功能表 Q Q * J K JK觸發(fā)器的 驅(qū)動(dòng)表 0 0 0 X 0 1 1 X 1 0 X 1 1 1 X 0 牢記在心 ! X *0*1 Z 010 1 00 00/0 01/0 01 00/0 11/0 11 00/1 11/0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 根據(jù)狀態(tài)表，得到各觸發(fā)器的 驅(qū)動(dòng)表 ；再由驅(qū)動(dòng)表得到各 驅(qū)動(dòng)信號(hào) 及 輸出信號(hào) 的表達(dá)式。 若電路為無(wú)效狀態(tài) 10 X=0,則次態(tài)為 00， Z=1 X=1,則次態(tài)為 11， Z=0 電路能從無(wú)效狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)入有效序列，所以電路 有自啟動(dòng)能力 。 再回到 A 的順序循環(huán)通電， AB B BC C CA 試實(shí)現(xiàn)之。 這個(gè)任務(wù)需要六個(gè)穩(wěn)定狀態(tài) ， 因此，確定計(jì)數(shù)器的 模數(shù) 為 6 ； 故而所需觸發(fā)器的 個(gè)數(shù) 應(yīng)當(dāng)為 3 。 最常用的觸發(fā)器有 D 觸發(fā)器和 JK觸發(fā)器，在本任務(wù)中選用 JK觸發(fā)器 。 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 。 QC QBQA 00 01 11 10 0 1 0 0 1 X X X X X JC QC QC JC KC QB QB JB KB JA QA QA KA RD RD SD 預(yù)置數(shù) 計(jì)數(shù)脈沖 CP 最后，要對(duì)未利用的狀態(tài)（約束項(xiàng)）進(jìn)行校驗(yàn)，以確定設(shè)計(jì)的電路能否自起動(dòng)。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)。 另一種解決辦法是通過(guò)修改設(shè)計(jì)過(guò)程，改變反饋邏輯結(jié)構(gòu)，使電路能自起動(dòng)（此處略）。假設(shè)各階段的進(jìn)入都受時(shí)鐘脈沖的控制，試設(shè)計(jì)工藝流程的控制電路 ( 圖中畫(huà)紅線(xiàn)處表示各項(xiàng)工藝工作的階段 ) 。