电工电子触发器和时序逻辑电路PPT课件.ppt

第14章触发器和时序逻辑电路 14 1双稳态触发器14 2寄存器14 3计数器 电路的输出状态不仅取决于当时的输入信号 而且与电路原来的状态有关 当输入信号消失后 电路状态可维持不变 这种具有存贮记忆功能的电路称为时序逻辑电路 时序逻辑电路 双稳态触发器 是构成时序电路的基本逻辑单元 特点 1 有两个稳定状态输出状态 0 态和 1 态 2 输出状态可由输入信号置成 0 或 1 态 3 也可或保持原状态 即具有记忆功能 14 1双稳态触发器 本节须掌握1 RS JK D三种触发器的逻辑功能 2 不同结构触发器的动作特点 14 1 1RS触发器 1 基本RS触发器 触发器输出与输入的逻辑关系 1 0 结论 不论触发器原来为何种状态 0 1 当SD 1 RD 0时 触发器置0 又称为复位 当SD 0 RD 1时 触发器置1 又称为置位 设原态为 0 态 0 0 1 1 保持为 0 态 1 1 0 0 同理 原态为 1 态 保持为 1 态 保持记忆 1 0 若G1先翻转 则触发器为 0 态 禁止出现 若G2先翻转 则触发器为 1 态 基本R S触发器状态表 逻辑符号 2 可控RS触发器 基本R S触发器 导引电路 时钟脉冲 当CP 0时RS输入状态不起作用 当CP 1时 触发器状态由RS输入状态决定 可控RS触发器状态表 SR 010 00 11 0 练习 画出可控RS触发器的输出波形 初始为0态 可控RS触发器逻辑符号 存在问题 时钟脉冲不能过宽 否则出现空翻现象 即在一个时钟脉冲期间触发器翻转一次以上 克服办法 采用JK触发器或D触发器 14 1 2JK触发器 1 电路结构 CP 特点 主从触发器不会同时打开 CP 0时触发器状态不变 CP 1时触发器状态不变 主触发器打开 2 JK触发器状态表 Qn 1 00 11 10 0 01 例 画出下降沿触发的JK触发器工作波形 14 1 3D触发器 1 电路结构 2 功能 上升沿触发翻转 例 D触发器工作波形图 14 2寄存器 寄存器用来暂时存放参与运算的数据和运算结果 它由触发器和门电路组成 一个触发器只能存放一位二进制数 存放多位二进制数 则需要多个触发器 寄存器存取数码的方式 并行和串行 14 2 1数码寄存器 清零 寄存 并行输入输出方式 寄存数码 21 2 2移位寄存器 不仅能寄存数码 还有移位的功能 所谓移位 就是每当来一个时钟脉冲 触发器的状态就向左或向右移动一位 寄存数码 单向移位寄存器 D 1011 1 Q 1011 1 0 1 1 J K FF3 数据依次向左移动 称左移寄存器 串行输入 并行输出 Q Q Q 数码输入 14 3计数器 计数器是累计输入脉冲的个数的时序电路 可用于定时 分频 时序控制等 14 3 1二进制计数器 1 按二进制运算规律 逢二进一 累计脉冲个数 2 一个触发器就是一个1位的二进制计数器 3 n个触发器可以构成2n进制计数器 最大计数值2n 1 计数脉冲 CP 1 异步二进制加法计数器 1 异步二进制加法计数器 计数脉冲PC不同时送给各触发器 每个触发器翻转的时间有先后 与计数脉冲不同步 异步计数器 000001010011100101110111000 三位异步二进制加法计数器状态表 2 同步二进制加法计数器 同步计数器 计数脉冲同时接到各位触发器 各触发器状态的变换与计数脉冲同步 1 写出J K端逻辑表达式 FF0 FF1 FF2 FF3 J0 K0 1 J1 K1 Q0n J2 K2 Q1nQ0n J3 K3 Q2nQ1nQ0n 分析步骤 2 根据输出表达式写出状态转换表 0 10101010 1010101 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 十六进制计数器工作波形 3 集成计数器 EP ET CP RCO 功能表 逻辑符号 0 1 1 1 11 000110 0 1 1 计数 保持 0000 异步清零 同步置数 集成同步二进制计数器 74LS161 如何构成N进制计数器 方法一反馈置0法 例1 用161和与非门实现十进制计数 利用计数器的复位端强迫计数器清零 重新开始新一轮计数 N进制N反馈 设计数范围0000 1001 1010 方法二 置数法 计数至1001时 置数0000 0000 1 1001 利用计数器的同步置数端 重新开始新一轮计数 N进制N 1反馈 0000 1 0110 例2 用161和与非门实现7进制计数 14 3 2十进制计数器 2 集成异步十进制计数器74LS290 1 集成同步十进制计数器74LS160 功能同74LS161 用四位二进制数来代表十进制的0 9 又称为二 十进制计数器 74LS290计数器 1 1 1 1 R01 S92 S91 R02 有任一为0且 有任一为0 计数 置9 不同时为1 74LS290功能表 清零 不同时为1 0000 计数功能 0 0 J2 1K2 1 J3 Q2nQ1nK3 1 000 100 010 110 001 000 异步五进制计数器 000 100 010 110 001 000 异步五进制计数器 Q0 异步十进制计数器 S92 S91 Q3 Q0 Q2 Q1 R01 R02 CP1 CP0 5进制脉冲输入 2进制脉冲输入 74LS290 74LS290符号 当状态0110 6 出现时 将Q2 1 Q1 1