第05章+时序逻辑电路.ppt

2017-1-3 1第第5 5章章时序逻辑电路时序逻辑电路 寄存器的应用实例寄存器的应用实例 数码寄存器 移位寄存器移位寄存器 5. 1 寄存器寄存器 2017-1-3 2复****复****触发器按触发方式分类?各自特点? 触发器按逻辑功能分类?各自功能表? 定义:时序逻辑电路在任何时刻的输出不仅取决于该时刻的输入,而且还取决于电路的原来状态。电路构成: 存储电路(主要是触发器,必不可少) 组合逻辑电路(可选)。时序逻辑电路的状态是由存储电路来记忆和表示的。第第5 5章章时序逻辑电路时序逻辑电路时序逻辑电路的结构框图 2017-1-3 4 按各触发器接受时钟信号的不同分类: 同步时序电路:各触发器状态的变化都在同一时钟信号作用下同时发生。异步时序电路:各触发器状态的变化不是同步发生的,可能有一部分电路有公共的时钟信号,也可能完全没有公共的时钟信号。 本章内容提要: 时序逻辑电路基本概念、时序逻辑电路的一般分析方法; 异步计数器、同步计数器、寄存器与移位寄存器的基本工作原理; 重点介绍几种中规模集成器件及其应用、介绍基于功能块分析中规模时序逻辑电路的方法。 2017-1-3 5 1. 寄存器通常分为两大类: 5. 1 寄存器寄存器 数码寄存器:存储二进制数码、运算结果或指令等信息的电路。 移位寄存器:不但可存放数码,而且在移位脉冲作用下,寄存器中的数码可根据需要向左或向右移位。 2. 组成:触发器和门电路。 一个触发器能存放一位二进制数码; N个触发器可以存放 N位二进制数码。 2017-1-3 6 3. 寄存器应用举例: (1) 运算中存贮数码、运算结果。(2) 计算机的 CPU 由运算器、控制器、译码器、寄存器组成,其中就有数据寄存器、指令寄存器、一般寄存器。 4. 寄存器与存储器有何区别? 寄存器内存放的数码经常变更,要求存取速度快, 一般无法存放大量数据。(类似于宾馆的贵重物品寄存、超级市场的存包处。) 存储器存放大量的数据,因此最重要的要求是存储容量。(类似于仓库) 2017-1-3 7 数码寄存器具有接收、存放、输出和清除数码的功能。在接收指令(在计算机中称为写指令)控制下, 将数据送入寄存器存放;需要时可在输出指令(读出指令)控制下,将数据由寄存器输出。 数码寄存器图5-1 单拍工作方式的数码寄存器 D触发器构成的数码寄存器(1)电路组成 CP CP : :接收脉接收脉冲(控制信冲(控制信号输入端号输入端) ) 输出端输出端数码输数码输入端入端 2017-1-3 8 (2)工作原理 当 CP ↑时,触发器更新状态, Q 3Q 2Q 1Q 0=D 3D 2D 1D 0,即接收输入数码并保存。 单拍工作方式:不需清除原有数据,只要 CP ↑一到达,新的数据就会存入。 常用 4D型触发器 74 LS175 、6D型触发器 74 LS174 、 8D型触发器 74 LS374 或 MSI 器件等实现。 2017-1-3 9 D型锁存器构成的数码寄存器(1)锁存器的工作原理图5-2 锁存器送数脉冲送数脉冲 CP CP 为锁为锁存控制信号输入端, 存控制信号输入端, 即使能信号(电平即使能信号(电平信号) 信号) 。。工作过程: ①当 CP=0 时, Q =D,电路接收输入数据; 即当使能信号到来(不锁存数据)时,输出端的信号随输入信号变化; ②当 CP=1 时, D 数据输入不影响电路的状态,电路锁定原来的数据。 即当使能信号结束后(锁存),数据被锁住,输出状态保持不变。 2017-1-3 10 ( (2 2)集成数码锁存器)集成数码锁存器 74 74 LS373 LS373 图 5-3 8 D型锁存器 74 LS373 (a) 外引脚图 ( b) 逻辑符号