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电子技术
第五章
时序逻辑电路
数字电路部分
(5-1)
第五章时序逻辑电路
§ 概述
§ 寄存器
§ 计数器的分析
§ 计数器的设计
§ 计数器的应用举例
(5-2)
时序电路的特点:具有记忆功能。
在数字电路中,凡是任一时刻的稳定输出不仅决定于该时刻的输入,而且还和电路原来的状态有关者,都叫做时序逻辑电路,简称时序电路。
组合逻辑电路
存储功能
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
X
Y
Z
W
§ 概述
时序电路的基本单元:触发器。
(5-3)
时序
逻辑电路
寄存器和移位寄存器
计数器
顺序脉冲发生器
分析
设计
教学要求:
1. 会使用移位寄存器组件;
2. 会分析和设计计数器电路。
*
(5-4)
§ 寄存器
数码寄存器
Q3
Q2
Q1
Q0
&
&
&
&
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
A0
A1
A2
A3
CLR
取数脉冲
接收脉冲
( CP )
寄存器是计算机的主要部件之一,它用来暂时存放数据或指令。
四位数码寄存器
(5-5)
1
2
3
4
5
6
7
10
9
8
14
13
12
11
15
16
17
18
19
20
1Q
1D
2D
2Q
3Q
3D
4D
4Q
GND
输出控制
时钟
VCC
5D
6D
7D
8D
5Q
6Q
7Q
8Q
7 4 L S 3 7 4
低电平
有效
正边沿
触发
八D寄存器:三态输出
共输出控制
共时钟
(5-6)
移位寄存器
所谓“移位”,就是将寄存器所存各位数据,在每个移位脉冲的作用下,向左或向右移动一位。根据移位方向,常把它分成三种:
寄存器
左移
(a)
寄存器
右移
(b)
寄存器
双向
移位
(c)
(5-7)
根据移位数据的输入-输出方式,又可将它分为四种:
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
串入-串出
串入-并出
并入-串出
并入-并出
串行输入-串行输出
串行输入-并行输出
并行输入-串行输出
并行输入-并行输出:
(5-8)
SD
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
&
&
&
&
A0
A1
A2
A3
RD
CLR
LOAD
移位脉冲
CP
0
串行输出
数据预置
3
2
1
0
存数脉冲
清零脉冲
四位并入- 串出的左移寄存器
初始状态: 设A3A2A1A0 = 1011
在存数脉冲作用下, Q3Q2Q1Q0 = 1011 。
D0 = 0
D1 = Q0
D2 = Q1
D3 = Q2
下面将重点讨论蓝颜色电路—移位寄存器的工作原理。
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
移位脉冲
CP
0
串行输出
3
2
1
0
(5-9)
D0 = 0
D1 = Q0
D2 = Q1
D3 = Q2
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
移位脉冲
CP
0
串行输出
3
2
1
0
1 0 1 1
0 1 1 0
0 1 1 0
1 1 0 0
1 1 0 0
1 0 0 0
1 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
Q3Q2Q1Q0
D3D2D1D0
设初态 Q3Q2Q1Q0 = 1011
用波形图表示如下:
Q3
Q2
Q1
Q0
CP
1
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
(5-10)