数字电路ch时序模块学习教案.pptx

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1、会计学1数字电路数字电路ch时序时序(sh x)模块模块第一页，共87页。二、对计数器电路的基本二、对计数器电路的基本(jbn)(jbn)要求要求（1）能够对输入的时钟信号）能够对输入的时钟信号(xnho)进行计数，并能以并行方式输出计数结果。进行计数，并能以并行方式输出计数结果。（2）必须保证能对记录下每一个时钟脉冲。）必须保证能对记录下每一个时钟脉冲。（3）可以同步或异步方式计数。）可以同步或异步方式计数。（4）能够对计数器进行同步或异步复位（把计数器设置为）能够对计数器进行同步或异步复位（把计数器设置为0）。）。（5）能够以并行方式对计数器进行数据输入，也叫做预设或初始化。）能够以并行方

2、式对计数器进行数据输入，也叫做预设或初始化。（6）可提供计数器内数据的并行读出，并根据要求提供三态输出控制（三态输入输出是指数据输入输出端是否具有三态功能，这对形成总线十分必要）。）可提供计数器内数据的并行读出，并根据要求提供三态输出控制（三态输入输出是指数据输入输出端是否具有三态功能，这对形成总线十分必要）。（7）一般计数器记录二进制数据的长度为）一般计数器记录二进制数据的长度为8位、位、16位和位和32位。位。（8）计数器的工作时钟应当是边沿有效，以保证数据正确。）计数器的工作时钟应当是边沿有效，以保证数据正确。第2页/共87页第二页，共87页。三、中规模三、中规模(gum)(gum)计数

3、器计数器（三）中规模（三）中规模(gum)异步计数器异步计数器（二）四位（二）四位(s wi)二进制可逆计数二进制可逆计数器器（一）四位二进制同步计数器（一）四位二进制同步计数器第3页/共87页第三页，共87页。（一）四位（一）四位(s wi)二进二进制同步计数器制同步计数器1.1.四位四位(s wi)(s wi)二进制同步计数器二进制同步计数器CT74161CT741612.CT741612.CT74161功能功能(gngnng)(gngnng)扩展扩展第4页/共87页第四页，共87页。1.1.四四 位位(s(s wi)wi)二二 进进 制制 同同 步步 计计 数数 器器CT74161 CT

4、74161 四个主从四个主从(zhcng)J-K触发触发器构成器构成(1)逻辑逻辑(lu j)符号符号D A:高位高位低位低位CP:时钟时钟输入，上升沿输入，上升沿有效。有效。R:异步清零，低电平有效。异步清零，低电平有效。LD:同步预置，低电平有效。同步预置，低电平有效。QD QA:高位高位低位低位P、T：使能端，多片级联：使能端，多片级联。讲义P349QCC：进位输出端：进位输出端。第5页/共87页第五页，共87页。输输 入入 输输 出出CPRLDP(S1)T(S2)A B C D QA QB QC QD0 0 0 0 0 10 A B C D A B C D110 保持保持11 0 保持

5、保持111 1 计数计数CT74161CT74161功能表功能表第6页/共87页第六页，共87页。1)1)异步清除异步清除(qngch)(qngch)：当：当R=0R=0，输出，输出“0000”“0000”状态，与状态，与CPCP无无关。关。2)2)同步预置：当同步预置：当R=1R=1，LD=0LD=0，在，在CPCP上升沿时，输出上升沿时，输出 端反映输入端反映输入(shr)(shr)数据的状态。数据的状态。3)3)保持保持(boch)(boch)：当：当R=LD=1R=LD=1时，各触发器均处于保持时，各触发器均处于保持(boch)(boch)状态。状态。4)4)计数：当计数：当LD=R=

6、P=T=1LD=R=P=T=1时，按时，按二进制自然码二进制自然码 计数。计数。若初态为若初态为0000,150000,15个个CPCP后，输出为后，输出为 “11111111”，进位，进位Q QCC CC=TQ=TQA AQ QB BQ QC CQ QD D=1=1。第。第1616个个 CPCP作用后，输出恢复到作用后，输出恢复到00000000状态，状态，Q QCC CC=0=0。(2)功能功能1.1.四位二进制同步计数器四位二进制同步计数器CT74161CT74161 第7页/共87页第七页，共87页。74LS161波形图波形图第8页/共87页第八页，共87页。输输 入入 输输 出出CP

7、RLDP(S1)T(S2)A B C DQA QB QC QD0 0 0 0 0 10 A B C D A B C D11 0 保持保持11 0 保持保持11 1 1 计数计数2.2.四四位位(s(s wi)wi)二二进进制制同同步步计计数数器器CT74163 CT74163 CT74163CT74163功能表功能表CT74161功能表功能表第9页/共87页第九页，共87页。CT74163 CT74163采用同步采用同步(tngb)(tngb)清零方式：当清零方式：当R=0R=0时，时，且当且当CPCP的上升沿来到时的上升沿来到时,输出输出QDQCQBQA QDQCQBQA 才全被清零。才全被

8、清零。(1)(1)外引线排列外引线排列(pili)(pili)和和CT74161CT74161相同。相同。(2)(2)置数，计数置数，计数(j sh)(j sh)，保持等功能与，保持等功能与CT74161CT74161相相同。同。(3)(3)清零功能与清零功能与CT74161CT74161不同。不同。2.2.四位二进制同步计数器四位二进制同步计数器CT74163CT74163 特点：特点：第10页/共87页第十页，共87页。连接成任意连接成任意(rny)(rny)模模M M 的计的计数器数器(1)同步同步(tngb)预置法预置法(2)反馈反馈(fnku)清零法清零法(3)多次预置法多次预置法3

9、.741613.74161应用电路应用电路（P359、P441）第11页/共87页第十一页，共87页。态序表态序表 计数计数(j sh)输输 出出N QD QC QB QA0 0 1 1 01 0 1 1 12 1 0 0 03 1 0 0 14 1 0 1 05 1 0 1 16 1 1 0 07 1 1 0 18 1 1 1 09 1 1 1 1例例1:1:设计设计(shj)(shj)一个一个M=10M=10的计数器。的计数器。解解:方法一方法一 采用采用(ciyng)(ciyng)后十后十种状态种状态0110QCC=10(1)(1)同步预置法同步预置法0110第12页/共87页第十二页，

10、共87页。(1)(1)同步同步(tngb)(tngb)预预置法置法例例1:1:设计设计(shj)(shj)一个一个M=10M=10的计数器。的计数器。011000000000100100011010001010110111101111000111010011010101111001101解解:画出全状态画出全状态(zhungti)(zhungti)转换图转换图 第13页/共87页第十三页，共87页。态序表态序表 计数计数(j sh)输输 出出N QD QC QB QA0 0 0 0 01 0 0 0 12 0 0 1 03 0 0 1 14 0 1 0 05 0 1 0 16 0 1 1 07

11、 0 1 1 18 1 0 0 09 1 0 0 1例例2:2:设设计计(shj)(shj)一一个个M=10M=10的的计计数数器。器。方法方法(fngf)(fngf)二二:采用前十种状采用前十种状态态000010010(1)(1)同步预置法同步预置法仿真仿真7416174161计数计数器器.msm.msm0000第14页/共87页第十四页，共87页。(1)(1)同步同步(tngb)(tngb)预置预置法法例例2:2:设设计计(shj)(shj)一一个个M=10M=10的的计计数数器。器。0000100100000方法二方法二:采用采用(ciyng)(ciyng)前十种状态前十种状态00000

12、00100100011010001010110111101111000111010011010101111001101全状态转换图：全状态转换图：第15页/共87页第十五页，共87页。例例3:3:同同步步(tngb)(tngb)预预置置法法设设计计 M=24 M=24 计计数器。数器。00011000010000000（24）10=（11000）2需需 两两 片片初态为：初态为：0000 0001终态：终态：00011000第16页/共87页第十六页，共87页。连接成任意连接成任意(rny)(rny)模模M M 的计数的计数器器(1)同步同步(tngb)预置法预置法(2)反馈反馈(fnku)清

13、零法清零法(3)多次预置法多次预置法3.741613.74161应用电路应用电路 第17页/共87页第十七页，共87页。例例1:1:分析图示电路的功能。分析图示电路的功能。0 0 0 0 01 0 0 0 12 0 0 1 03 0 0 1 14 0 1 0 05 0 1 0 16 0 1 1 07 0 1 1 18 1 0 0 09 1 0 0 110 1 0 1 011 1 0 1 112 1 1 0 0 采用采用(ciyng)CT7416(ciyng)CT74161 10000011（2 2）反馈）反馈(fnku)(fnku)清零清零法法 态序表态序表 N QD QC QB QAM12仿

14、真仿真(fn zhn)第18页/共87页第十八页，共87页。态序表态序表 N QD QC QB QA0 0 0 0 01 0 0 0 12 0 0 1 03 0 0 1 14 0 1 0 05 0 1 0 16 0 1 1 07 0 1 1 18 1 0 0 09 1 0 0 1采用采用(ciyng)CT74161(ciyng)CT74161例例2:2:设计设计(shj)(shj)一模一模9 9计数器。计数器。00000（2 2）反馈）反馈(fnku)(fnku)清零清零法法第19页/共87页第十九页，共87页。例例3:3:设设计计(shj)(shj)一一M=12 M=12 计计数器。数器。态

15、序表态序表 N QD QC QB QA0 0 0 0 01 0 0 0 12 0 0 1 03 0 0 1 14 0 1 0 05 0 1 0 16 0 1 1 07 0 1 1 18 1 0 0 09 1 0 0 110 1 0 1 011 1 0 1 112 1 1 0 0采用采用(ciyng)CT74161(ciyng)CT7416100000仿仿 真真（2 2）反馈）反馈(fnku)(fnku)清清零法零法提问：采用74163如何实现第20页/共87页第二十页，共87页。连接成任意连接成任意(rny)(rny)模模M M 的计的计数器数器（1）同步）同步(tngb)预置法预置法（2）反

16、馈）反馈(fnku)清零法清零法（3）多次预置法）多次预置法3.CT741613.CT74161应用电路应用电路 第21页/共87页第二十一页，共87页。M=10 计数器计数器 态序表态序表 N QD QC QB QA0 0 0 0 0(3)(3)多次预置法多次预置法例例:分析分析(fnx)电路电路功能。功能。2 0 1 0 13 0 1 1 04 0 1 1 15 1 0 0 07 1 1 0 18 1 1 1 09 1 1 1 11 0 1 0 06 1 1 0 000100011第22页/共87页第二十二页，共87页。作业题P385(老版(lo bn)P386)5-4、5-5、P456(

17、老版(lo bn)P460)习题6-2、第23页/共87页第二十三页，共87页。二、中规模二、中规模(gum)(gum)计计数器数器（三）中规模（三）中规模(gum)异步计数异步计数器器（二）四位（二）四位(s wi)二进制可逆二进制可逆计数器计数器（一）四位二进制同步计数器（一）四位二进制同步计数器第24页/共87页第二十四页，共87页。D A:高位高位(o wi)低位低位CPU、CPD:双时钟输入双时钟输入R:异步清除异步清除,高电平有效。高电平有效。LD:异步预置异步预置,低电平有效。低电平有效。QD QA:高位高位(o wi)低位低位1.逻辑逻辑(lu j)符号符号 加到最大加到最大值

18、时产生值时产生(chnshng)进位进位信号信号QCC=0 减到最小减到最小值时产生借位值时产生借位信号信号QCB=0（二）四位二进制可逆计数器（二）四位二进制可逆计数器CT74193CT74193 讲义P350 MSI器件中的74190、74191、74192和74193均是同步可逆计数器。其中，74190和74192是同步十进制可逆计数器，74191和74193是同步二进制可逆计数器。第25页/共87页第二十五页，共87页。（二二）四四位位(s(s wi)wi)二二进进制制可可逆逆计计数数器器CT74193 CT74193 CT74193CT74193功能表功能表第26页/共87页第二十六

19、页，共87页。连接成任意(rny)模M 的计数器(1)接成接成M16的计数器的计数器2.CT741932.CT74193功能功能(gngnng)(gngnng)扩展扩展(二二）四四位位(s(s wi)wi)二二进进制制可可逆逆计计数数器器CT74193 CT74193 第27页/共87页第二十七页，共87页。0 0 1 1 01 0 1 1 12 1 0 0 03 1 0 0 14 1 0 1 05 1 0 1 16 1 1 0 07 1 1 0 18 1 1 1 09 1 1 1 1例：用例：用CT74193CT74193设计设计(shj)M=9(shj)M=9 计数计数器。器。方法一方法一

20、:采用异采用异步预置步预置(y zh)、加法计数、加法计数（1）接成）接成M16的计数器的计数器QCC=00110 态序表态序表 N QD QC QB QA0110提问：该电路(dinl)的输出有多少个状态？第28页/共87页第二十八页，共87页。第29页/共87页第二十九页，共87页。方法二方法二:采用采用异步预置、异步预置、减法减法(jinf)计计数数01 0 0 111 0 0 020 1 1 130 1 1 040 1 0 150 1 0 060 0 1 170 0 1 080 0 0 190 0 0 0QCB=01001例例1 1：用：用CT74193CT74193设计设计(shj)

21、M=9(shj)M=9 计数器。计数器。1001 态序表态序表NQDQCQBQA（1）接成）接成M16的计数器的计数器第30页/共87页第三十页，共87页。连接成任意(rny)模M 的计数器(1)接成接成M16的计数器的计数器2.CT741932.CT74193功能功能(gngnng)(gngnng)扩展扩展(二二）四四位位(s(s wi)wi)二二进进制制可可逆逆计计数数器器CT74193 CT74193 第31页/共87页第三十一页，共87页。例例:用用CT74193CT74193设设计计(shj)M=147(shj)M=147 计计数数器。器。方法一方法一:采用采用异步清零、异步清零、加

22、法加法(jif)计数。计数。M=(147)10=(10010011)2需要需要(xyo)两两片片CT741931001110000000000（2）接成）接成M16的计数器的计数器第32页/共87页第三十二页，共87页。方法二方法二:采用采用减法减法(jinf)计计数、数、异步预置。异步预置。利用利用QCB端端M=(147)10=(10010011)21001110011001001例例:用用CT74193CT74193设计设计(shj)M=147(shj)M=147 计数器计数器（2）接成）接成M16的计数器的计数器第33页/共87页第三十三页，共87页。二、中规模二、中规模(gum)(gu

23、m)计计数器数器（三）中规模（三）中规模(gum)异步计异步计数器数器（二）四位（二）四位(s wi)二进制可逆计二进制可逆计数器数器（一）四位二进制同步计数器（一）四位二进制同步计数器第34页/共87页第三十四页，共87页。(1)触发器触发器A：模：模2 CPA入入QA出出(2)触触发发器器B、C、D：模模5异异步步计计数数器。器。CPB 入入QD QB出出CPA、CPB:时钟输入端时钟输入端R01、R02:直接直接(zhji)清零端清零端Sg1、Sg2:置置9端端QD QA:高位高位低位低位1.逻辑逻辑(lu j)符号符号（三）异步计数器（三）异步计数器CT74290CT74290讲义(j

24、ingy)P367第35页/共87页第三十五页，共87页。74290 的内部电路(dinl)结构（三）异步计数器（三）异步计数器CT74290CT74290第36页/共87页第三十六页，共87页。(2)(2)异步清零异步清零(qn ln)(qn ln)：当：当R01=R02=1R01=R02=1，Sg1Sg1、Sg2 Sg2有低电平有低电平 时，时，则输出则输出“0000”“0000”状态，与状态，与CPCP无关。无关。(1)(1)置置9 9：当：当Sg1=Sg2=1 Sg1=Sg2=1 时，时，输出输出(shch)(shch)1001 1001 状态。状态。(3)(3)计数：当计数：当R01

25、R01、R02R02及及Sg1Sg1、Sg2Sg2有低电平时，有低电平时，且且 当有当有CPCP下降下降(xijing)(xijing)沿时，即可以实沿时，即可以实现计数。现计数。2.功能功能 在外部将在外部将Q QA A和和CPCPB B连接构成连接构成8421BCD8421BCD码计码计数。数。CPCPA A入入QD QA出出 在外部将在外部将Q QD D和和CPCPA A连接构成连接构成5421BCD5421BCD码计码计数。数。CPCPB B入入QAQD QC QB出。出。（三）异步计数器（三）异步计数器CT74290CT74290第37页/共87页第三十七页，共87页。输输 入入 输

26、输 出出CP R0（1）R0（2）Sg（1）Sg（2）QA QB QC QD 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 计计 数数 0 0 0 0 0 0 0 0 （三）异步计数器（三）异步计数器CT74290CT74290第38页/共87页第三十八页，共87页。例例 1：采用：采用(ciyng)CT74290 设计设计M=6计数计数器。器。方法方法(fngf)一：利用一：利用R端端00 0 0 011 0 0 020 1 0 031 1 0 040 0 1 051 0 1 060 1 1 001100000 M=6 M=6 态序表态序表N QA

27、QB QC QD第39页/共87页第三十九页，共87页。例例 2：采用：采用(ciyng)CT74290 设计设计M=7计计数器。数器。M=7 M=7 态序表态序表 NQAQBQC QD00 0 0 011 0 0 020 1 0 031 1 0 040 0 1 051 0 1 060 1 1 071 0 0 1方法方法(fngf)二：二：利用利用S 端端10010110第40页/共87页第四十页，共87页。例例 3：用：用CT74290 设计设计(shj)M=10计数计数器。器。M=10 M=10 态序表态序表 NQAQDQC QB00 0 0 010 0 0 120 0 1 030 0 1

28、 140 1 0 051 0 0 061 0 0 171 0 1 081 0 1 191 1 0 0要求：采用要求：采用(ciyng)5421码计数码计数第41页/共87页第四十一页，共87页。例例 4：用：用CT74290 设计设计(shj)M=88计数计数器。器。方法方法(fngf)三：采用两片三：采用两片CT74290级联级联01第42页/共87页第四十二页，共87页。第七章第七章 常用时序常用时序(sh(sh x)x)模块及其应用模块及其应用第一节第一节 计数器计数器第二节第二节 寄存器寄存器第三节第三节 序列序列(xli)(xli)码发生码发生器器小结小结(xioji)(xioji)

29、第43页/共87页第四十三页，共87页。移位移位(y wi)寄存器寄存器寄存器寄存器单向移位寄存器单向移位寄存器双向移位寄存器双向移位寄存器第二节第二节 寄存器寄存器用来用来(yn li)存放数据存放数据（一）、寄存器的分类（一）、寄存器的分类(fn li)(fn li)从功能上分：从功能上分：第44页/共87页第四十四页，共87页。第二节第二节 寄存器寄存器（一）、寄存器的分类（一）、寄存器的分类(fn li)(fn li)从触发方式分：从触发方式分：电平电平(din pn)(din pn)控制寄存器控制寄存器边沿边沿(binyn)(binyn)控制寄存器控制寄存器第45页/共87页第四十五

30、页，共87页。第二节第二节 寄存器寄存器（一）、寄存器的分类（一）、寄存器的分类(fn li)(fn li)从电路从电路(dinl)结构分结构分第46页/共87页第四十六页，共87页。(1)、电平、电平(din pn)控制控制寄存器寄存器74373是指在时钟(shzhng)信号的有效电平期间接收数据讲义(jingy)P342第47页/共87页第四十七页，共87页。(2)、边沿、边沿(binyn)控制寄存控制寄存器器74273是指在时钟(shzhng)信号的有效边沿接收数据P343第48页/共87页第四十八页，共87页。例例5-3-6 分析分析(fnx)图图5-3-33所示电路的逻辑功能所示电路

31、的逻辑功能 寄存器应用寄存器应用(yngyng)电路电路 解：解：根据图根据图5-3-33可知，该电路由两片寄存器和一片可知，该电路由两片寄存器和一片(y pin)译码器组成。译码器组成。讲义P354第49页/共87页第四十九页，共87页。解解：74139中中有有两两个个2线线-4线线译译码码电电路路，由由图图中中译译码码器器可可知知，当当电电路路使使能能信信号号 =1时时，电电路路不不工工作作，两两片片寄寄存存器器都都不不能能进进行行输输入入、输输出出工工作作。当当电电路路使使能能信信号号 =0时时，如如果果输输入入信信号号RW=1，表表示示从从寄寄存存器器中中读读取取数数据据，如如果果输输

32、入入信信号号RW=0，表表示示向向寄寄存存器器写写数数据据。而而输输入入信信号号CS称称为为片片选选信信号号，用用于于控控制制(kngzh)哪哪一一片片寄寄存存器器有有效效，如如果果CS=0，寄寄存存器器I工工作作，如如果果CS=1，则则寄寄存存器器II工作。其时序图如图工作。其时序图如图5-3-34所示。所示。第50页/共87页第五十页，共87页。图5-3-34 例5-3-6的波形(b xn)第51页/共87页第五十一页，共87页。（1 1）当当CLR=0 CLR=0 时，异步清零。时，异步清零。（2 2）当）当S0S0S1S1时，并行送时，并行送 数。数。（3 3）当）当S0S0S1S1时

33、，保持。时，保持。（4 4）当）当S0=1S0=1，S1=0 S1=0时，右移时，右移 且数据且数据(shj)(shj)从从SR SR 端串行端串行输入。输入。（5 5）当）当S0=0 S0=0，S1=1 S1=1 时，左移时，左移 且数据且数据(shj)(shj)从从SL SL 端串行端串行输入。输入。2.2.功能功能(gngnng)(gngnng)1.1.逻辑逻辑(lu j)(lu j)符号符号（二）（二）四位四位双向移位寄存器双向移位寄存器CT74194CT74194讲义P345第52页/共87页第五十二页，共87页。CT74194CT74194功能表功能表（二）四位（二）四位(s wi

34、)(s wi)双向移位寄存器双向移位寄存器CT74194CT74194第53页/共87页第五十三页，共87页。（三）单向（三）单向(dn xin)(dn xin)移位寄存器（八位移位寄存器（八位CT74164CT74164）讲义(jingy)P346第54页/共87页第五十四页，共87页。2.环形环形(hun xn)计数器计数器1.数据数据(shj)转换转换3.扭环形扭环形(hun xn)计数器计数器（四）寄存器的应用（四）寄存器的应用第55页/共87页第五十五页，共87页。1.1.七位串行七位串行 并行并行(bngxng)(bngxng)转换转换串行串行并行并行并行并行串行串行第56页/共8

35、7页第五十六页，共87页。例例5-3-9 5-3-9 分析图分析图5-3-395-3-39所示电路的逻辑所示电路的逻辑(lu(lu j)j)功能功能 解：根据(gnj)电路模型列出态序表通过分析通过分析(fnx)(fnx)可知本例是模可知本例是模7 7计数器，本例的计数器，本例的关键是确定每次右移时进入关键是确定每次右移时进入SRSR端的数据。端的数据。第57页/共87页第五十七页，共87页。2.环形环形(hun xn)计数器计数器1.数据数据(shj)转换转换3.扭环形扭环形(hun xn)计数器计数器（四）寄存器的应用（四）寄存器的应用第58页/共87页第五十八页，共87页。2.2.环形环

36、形(hun(hun xn)xn)计数器计数器讲义(jingy)P442环形计数器是指将移位寄存器的首尾相连，而且，任何(rnh)状态中只有一个触发器的状态为1。例例6-3-4 用D触发器实现一个 模5环形同步计数器 解：解：、画状态转换图、画状态转换图D4 QCPD QCPD QCPD QCPD0 QCPCP第59页/共87页第五十九页，共87页。2.2.环形环形(hun(hun xn)xn)计数器计数器、画全状态、画全状态(zhungti)转换表转换表,求激励函数求激励函数 D4将非主环状态(zhungti)指入主环达到自启动的目的。列出D4输入端的卡诺图，化简后可以得到以下逻辑表达式：第6

37、0页/共87页第六十页，共87页。2.2.环形环形(hun xn)(hun xn)计数器计数器、画全状态、画全状态(zhungti)转换表转换表、画电路图、画电路图第61页/共87页第六十一页，共87页。例：用例：用CT74194CT74194构成构成(guchng)M=4(guchng)M=4的环形计数器。的环形计数器。态序表态序表 注意：注意：（1）电电路路除除了了(ch le)有有效效计计数数循循环环外外，还还有有五五个个无无效效循环。循环。（2）不不能能自自启启动动，工工作作时时首首先在先在S加启动信号进行预置。加启动信号进行预置。2.2.环形环形(hun(hun xn)xn)计数器计

38、数器根据194的功能表S1=1,S2=1 时，同步预置。加正脉冲启动。第62页/共87页第六十二页，共87页。环形计数器设计环形计数器设计（1）连接方法：）连接方法：将将移移位位寄寄存存器器的的输输出出(shch)QD接接到到SR输入端。输入端。（2）判断）判断(pndun)触发器个数：触发器个数：计数器的模计数器的模n(n为移位寄存器的位为移位寄存器的位数数)。第63页/共87页第六十三页，共87页。2.环形环形(hun xn)计数器计数器1.数据数据(shj)转换转换3.扭环形扭环形(hun xn)计数器计数器（四）寄存器的应用（四）寄存器的应用第64页/共87页第六十四页，共87页。3.

39、扭环形扭环形(hun xn)计数器计数器例例6-3-5 6-3-5 用用MSIMSI器件器件(qjin)74194(qjin)74194实现一个模实现一个模8 8扭环形扭环形计数器计数器 解：写出态序表解：写出态序表第65页/共87页第六十五页，共87页。注意：注意：（1）电电路路除除了了有有效效计计数数循循环环外外，还有一个无效循环。还有一个无效循环。（2）不不能能自自启启动动，工工作作时时首首先先(shuxin)在在S加加启启动动信信号号进进行行预预置。置。第66页/共87页第六十六页，共87页。扭环形计数器设计扭环形计数器设计（1）连接方法：）连接方法：将将移移位位(y wi)寄寄存存器

40、器的的输输出出QD经经反相器后反馈到反相器后反馈到SR输入端。输入端。（2）判断）判断(pndun)触发器个数：触发器个数：计数器的模计数器的模2n(n为移位寄存器的位为移位寄存器的位数数)。第67页/共87页第六十七页，共87页。2.环形环形(hun xn)计数器计数器1.数据数据(shj)转换转换3.扭环形扭环形(hun xn)计数器计数器（四）寄存器的应用（四）寄存器的应用第68页/共87页第六十八页，共87页。第七章第七章 常用时序模块常用时序模块(m kui)(m kui)及其应用及其应用第一节第一节 计数器计数器第二节第二节 寄存器寄存器第三节第三节 序列序列(xli)(xli)码

41、发生码发生器器小结小结(xioji)(xioji)第69页/共87页第六十九页，共87页。第第三三节节 序序列列(xli)(xli)码码发发生器生器一一、计计数数器器型型序序列列(xli)码码发发生生器器按按一一定定规规则则排排列列的的周周期期性性串串行二进制码。行二进制码。任意长度任意长度(chngd)的序列码的序列码三、反馈型序列码发生器三、反馈型序列码发生器二、移位寄存型序列码发生器二、移位寄存型序列码发生器第70页/共87页第七十页，共87页。一、计数器型序列一、计数器型序列(xli)(xli)码码发生器发生器2.2.按要求设计组合按要求设计组合(zh)(zh)输出电路。输出电路。计数

42、器计数器+组合输出组合输出(shch)(shch)电路电路（一）电路组成（一）电路组成（二）设计过程（二）设计过程 1.1.根根据据序序列列码码的的长长度度S S设设计计模模S S计数器，状态可以自定。计数器，状态可以自定。第71页/共87页第七十一页，共87页。例：设计一产生例：设计一产生(chnshng)序列码发生器。序列码发生器。第一步：设计计数器第一步：设计计数器（1）序序列列(xli)长长度度S=12，可可以以设设计计模模12计数器。计数器。（2）选用）选用CT74161。（3）采用同步预置法。）采用同步预置法。（4）设设定定有有效效状状态态为为 QDQCQBQA=01001111。

43、0010一、计数器型序列一、计数器型序列(xli)(xli)码码发生器发生器讲义P449383第72页/共87页第七十二页，共87页。第第二二步步：设设计计(shj)组组合电路合电路 QD QC QB QA Z 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0（1）列出真值表。列出真值表。（2）卡诺图化简。卡诺图化简。（3）采用8输入数据(shj)选择器实现逻辑函数：D0=D1=D3=D5=0D2=D6=1

44、D4=QA，D7=一、计数器型序列一、计数器型序列(xli)(xli)码码发生器发生器第73页/共87页第七十三页，共87页。第第三三步步：画电路图画电路图 D0=D1=D3 =D5=0D2=D6=1D4=QA，D7=Z一、计数器型序列一、计数器型序列(xli)(xli)码码发生器发生器第75页/共87页第七十五页，共87页。三、反馈三、反馈(fnku)型序列码发生型序列码发生器器-最长线性序列最长线性序列(xli)码发生器码发生器第第三三节节 序序列列(xli)(xli)码码发生器发生器一、计数器型序列码发生器一、计数器型序列码发生器二、移位寄存型序列码发生器二、移位寄存型序列码发生器第76

45、页/共87页第七十六页，共87页。二、移位二、移位(y wi)寄存型序列码寄存型序列码发生器发生器例例6-3-6 6-3-6 用用D D触发器设计触发器设计(shj)(shj)一个产生一个产生11110001001111000100的序列码发生器。的序列码发生器。解：解：（1）分析题意，确定系统状态(zhungti)和输出，画出原始状态(zhungti)转换表和状态(zhungti)转换图（2）确定时序类型根据设计要求，本例属于同步时序电路设计问题。因此，不需要设计时钟输入信号。（3）状态化简由设计要求可知，本例不需要进行状态化简。第77页/共87页第七十七页，共87页。（4）状态(zhung

46、ti)设计（5）组合设计（求控制(kngzh)函数）（6）画出 逻辑图提问(twn)：是否任何序列码都可用此法（移位寄存器）实现？第78页/共87页第七十八页，共87页。三、反馈三、反馈(fnku)(fnku)型最长线性序列码型最长线性序列码发生器发生器(m(m序列码发生器序列码发生器)2.电路组成电路组成(z chn)：移位寄存器：移位寄存器+异或异或反馈电路反馈电路1.最长线性序列最长线性序列(xli)码长度：码长度：S=2n-13.设计过程设计过程:(1)根据根据S=2n-1，确定，确定n。(2)再查表可得反馈函数再查表可得反馈函数 f(Q)。(3)画电路图画电路图。(4)加防全加防全0

47、装置装置。第79页/共87页第七十九页，共87页。NF(Q)NF(Q)1Q112Q6Q7Q11Q122Q1Q213Q9Q10Q12Q133Q2Q314Q9Q11Q13Q144Q3Q415Q14Q155Q4Q516Q11Q13Q14Q166Q5Q617Q14Q177Q6Q718Q1Q2Q5Q188Q2Q3Q4Q819Q14Q17Q18Q199Q5Q920Q17Q2010 Q7Q1021Q19Q2111 Q9Q1122Q21Q22M序列(xli)反馈函数表第80页/共87页第八十页，共87页。例：设计例：设计(shj)S=7的的m序列码发生序列码发生器。器。第第一一步步：根根据据S=2n-1，确定

48、，确定n=3。第第二二步步：查查表表6-31可可得得反反馈馈(fnku)函函数数：f(Q)=Q2 Q3(即即CT74194的的DSR=Q1 Q2)。第三步：画电路图。第三步：画电路图。三、反馈三、反馈(fnku)(fnku)型最长线性序列型最长线性序列码发生器码发生器(m(m序列码发生器序列码发生器)第81页/共87页第八十一页，共87页。第第 四四 步步：加加 全全 0校校 正正(jiozhng)项项第五步：画电路图第五步：画电路图 利用全利用全0状态，状态，重新重新(chngxn)置数置数以实现自启动，逻辑以实现自启动，逻辑电路如图所示。电路如图所示。例：设计例：设计(shj)S=7的的m

49、序列码发序列码发生器。生器。三、反馈型最长线性序列码发生器三、反馈型最长线性序列码发生器 (m(m序列码发生器序列码发生器)第82页/共87页第八十二页，共87页。数 字 电子钟是一种直接用数字显示时间的计时装置，一 般(ybn)由 晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路和电源等部分组成。第四节第四节 数字数字(shz)(shz)电子钟电子钟第83页/共87页第八十三页，共87页。本章讨论了几种常用(chn yn)的时序模块，如计数器、寄存器、移位寄存器以及由他们组成的序列信号发生器等。计数器可分为同步、异步两种；同步计数器的工作频率高，异步计数器电路简单。移位寄存器分为左移、右

50、移及双向。小小 结结第84页/共87页第八十四页，共87页。（1）熟熟练练读读懂懂中中规规模模(gum)时时序序模模块块的的功功能能表；表；（2）熟熟练练掌掌握握中中规规模模(gum)模模块块电电路路的的功功能能扩展；扩展；（3）具备应用时序模块及组合电路构成）具备应用时序模块及组合电路构成 给定逻辑功能电路的能力。给定逻辑功能电路的能力。本章本章(bn zhn)重点重点第85页/共87页第八十五页，共87页。习习 题题 P391 5-16、5-18 P456(老版(lo bn)P460)练习题 6-7、6-9、6-11 P458(老版(lo bn)P462)6-22 6-21第86页/共87