电工电子时序逻辑电路

第九章时序逻辑电路,第一节触发器,第二节寄存器,第三节计数器,第四节数字显示器件与译码器,第一节触发器,触发器的基本概念,触发器是具有记忆功能、能存储数字信息的最常用的一种基本单元电路。触发器具有两个稳定状态，一个是0状态，另一个是1状态。当没有外界信号作用时，触发器触发器能保持原来的状态不变。触发器的翻转:在一定的外界信号作用下，触发器可以从一个稳态翻转为另一个稳态，而且当外界信号消失后，能将新建立的状态保持下来，此即为记忆功能。,几种类型的触发器,1.基本RS触发器基本RS触发器是最简单、最基本的触发器，通常由两个逻辑门电路交叉相连而成。图9-1和图9-2分别为其逻辑图和逻辑符号。Q表示触发器的状态。,几种类型的触发器,基本RS触发器的真值表如下:,几种类型的触发器,2.同步RS触发器时钟脉冲CP:决定各个触发器翻转时刻的控制信号，像时钟一样.相应的输入端称为时钟脉冲输入端。同步RS触发器电路的逻辑图如图9-3a所示，其符号如图9-3b所示。,几种类型的触发器,同步RS触发器的真值表见表9-2。,几种类型的触发器,例9-1同步RS触发器的R、S及CP的波形如图9-4所示，试画出触发器的状态波形图(设初始状态为0)。,图9-4例9-1图,几种类型的触发器,3.集成JK触发器同步RS触发器在CP高电平期间若RS的状态连续变化，则触发器的状态会产生翻转两次以上的现象，称为空翻。下面介绍常用的JK触发器，这种触发器是无空翻触发器。(1)触发器的触发方式电平触发方式边沿触发方式主从触发,几种类型的触发器,(2)集成JK触发器的逻辑功能J=0、K=0，在CP的下降沿时，触发器的状态保持不变。J=0、K=1，在CP的下降沿时，触发器被“置0”。J=1、K=0，在CP的下降沿时，触发器被“置1”。J=1、K=1，在CP的下降沿时，触发器翻转一次。,几种类型的触发器,4.集成D触发器常用的集成D触发器的触发方式是上升沿触发，集成D触发器的符号如图9-7所示。集成D触发器的逻辑功能见表9-4。,寄存器,寄存器的基本概念,1.寄存器的概念寄存器是一种非常重要的时序电路部件，它能将一些数码或指令存放起来，以便随时调用，它由具有存储功能的触发器构成。一个触发器能存放1位二进制数码，如要存储n位二进制数码就需要n个触发器。,寄存器的基本概念,2.存放数码和取出数码的方式寄存器存放数码的方式有并行和串行两种。并行方式是指数码从各对应输入端同时输入到寄存器中；串行方式是指数码从一个输入端逐位输入到寄存器中。寄存器取出数码的方式也有并行和串行两种。并行方式是指存储数码从各对应输出端同时取出；串行方式是指存储数码从一个输出端逐位输出。3.寄存器的分类按寄存器按功能不同可分为：数码寄存器和移位寄存器。,几种类型的寄存器,1.数码寄存器数码寄存器的功能是暂存数据。电路组成如图8-9所示，4个D触发器构成4位数码寄存器，4个触发器的输入端D3D2D1D0作为寄存器的数码输入端，4个触发器的时钟CP接在一起作为送数脉冲控制端。,几种类型的寄存器,2.移位寄存器移位寄存器具有存储数码和数码移位两种功能。数码移位是指寄存器中所存数码在脉冲CP作用下能依次左移或右移。根据数码移动情况的不同，寄存器可分为单向移位寄存器和双向移位寄存器。,计数器,计数器的概念,1.计数器的功能计数器是典型的时序逻辑电路，它的基本功能是记忆输入脉冲的个数，还可以用于数字系统的分频、定时、延时、控制等。2.计数器的分类计数器按计数容量可分为二进制、十进制、任意进制计数器；按各触发器的时钟控制时间可分为异步计数器和同步计数器；按计数过程中数是增加还是减少可分为加法、减法和可逆计数器。,几种类型的计数器,1.二进制计数器二进制计数器是计数器中最基本的电路，它是指计数容量为2的计数器，n是指触发器的个数。二进制计数器包含两种类型，即同步二进制计数器和异步二进制计数器。（1）同步二进制计数器同步二进制计数器就是将输入计数脉冲同时加到各触发器的时钟输入端，使各触发器在计数脉冲到来时同时触发。,几种类型的计数器,几种类型的计数器,几种类型的计数器,2.十进制计数器十进制数计数器有10个状态，组成它需要4个触发器。十进制计数器是用BCD码来表示计数的状态。BCD码有多种，其中最常用的是8421BCD码。,集成计数器的简介,74LSl6074LSl63为同步计数器，具有清零、置数、计数、保持的功能。74LSl6074LSl63功能比较如表9-10所示，引脚功能基本相同。,数字显示器件与译码器,数字显示器件,数码的显示方式一般有三种：字形重迭式:把不同字形的电极重迭起来，要显示某字，只须在相应的电极加上规定的电压使其发亮即可。如辉光数码管等。分段显示:数码是由若干发光的笔划组成，这是目前数字显示最常用的一种，如荧光数码管，半导体数码管和数字液晶显示器等。点阵式:由一些按规律排列的可发光点阵组成，利用光点的不同组合便可显示不同数码，这一种显示方式电路较复杂，但它除了显示数码外还可显示文字和图像，如二极管阵列显示屏、液晶点阵式显示屏等。,译码器,所谓译码，就是把这些代码原来规定的含义翻译成相应通道的输出状态，用来推动显示电路或