第十章 时序逻辑电路（PPT）-2021-2022学年高一《电子基础技术与技能》同步教学

第十章 时序逻辑电路 概述 1 寄存器 2 二进制计数器 3 十进制计数器 4 中规模集成计数器及其应用 5 点击此处结束放映 任务一 概述 时序逻辑电路简称时序电路，它是由组合逻辑电路和触发器2部分组成的，如图10-1所示。 点击此处结束放映 时序逻辑电路的特点是，电路任一时刻的输出状态不但与同一时刻的输入信号有关，而且与电路原有状态有关。可见，前章讨论的触发器就是一种功能最简单的时序逻辑电路。 时序逻辑电路按状态转换情况分为同步时序电路和异步时序电路两大类。同步时序电路是指电路中所有触发器都受到同一时钟脉冲的控制，它们的状态改变都在同一时刻发生。而异步时序电路不用统一的时钟脉冲，各触发器的状态改变不在同一时刻发生。 点击此处结束放映 任务二 寄存器 活动一 数码寄存器 活动二 移位寄存器 点击此处结束放映 活动一 数码寄存器 寄存器是一种存储二进制数码的重要逻辑部件。在数字系统中，用来暂时存放数码的单元电路称为数码寄存器，它只有接收、暂存和清除原有数码的功能。图10-2所示的是用D触发器组成的4位数码寄存器。 点击此处结束放映 寄存器工作过程如下： 寄存数码前，寄存器应清零：令 =0，寄存器清除原有数码，Q0～Q3均为0态。 寄存数码时，应使 =1。若存入的数码是1010，则寄存器的输入D3，D2，D1，D0为1010。D触发器的逻辑功能是Qn+1=D。因而，当接收指令脉冲CP的上升沿一到，寄存器的状态Q3Q2Q1Q0就变为1010。只要使 =1， =0，寄存器就处在保持状态。这样，就完成了接收并暂存数码的功能。 点击此处结束放映 活动二 移位寄存器 一、单向移位寄存器 1.右移寄存器 （1） 电路组成。图10-3是用D触发器组成的4位右移寄存器。 点击此处结束放映 （2）工作原理。接收数码前，寄存器应清0。令 =0，则各位触发器均为0态。接收数码时，应使 =1。根据D触发器的逻辑功能和电路的结构可知，每当CP脉冲（即移位脉冲）的上升沿到来后，输入的数码就移入到触发器FF3中，同时其余各个触发器的状态，也移入到低一位触发器中，最低位触发器的状态则从串行输出端移出寄存器。 这种数据逐位输入，逐位输出的方式，称为串行输入、串行输出方式。 点击此处结束放映 综上分析，经过4个移位脉冲CP的作用后，4位数码D3D2D1D0 =1101就全部移入到寄存器中。表10-1是移位脉冲CP作用下的4位右移寄存器的状态表。。 点击此处结束放映 右移寄存器具有串行输入、串并行输出的功能。图10-4是它的工作波形图。 点击此处结束放映 2.左移寄存器 电路组成如图10-5所示。它也是由4个D触发器构成。 点击此处结束放映 寄存器工作前，也应先清0，使 =0。工作时再令 =1。 若要存入的4位数码D3D2D1D0 =1101 ，则输入的顺序为D3，D2，D1，D0。当第1个CP脉冲到来后，Q3Q2Q1Q0=0001；当第2个CP脉冲到来后，Q3Q2Q1Q0=0011；第3个CP脉冲到来后Q3Q2Q1Q0=0110；第4个CP脉冲作用后，Q3Q2Q1Q0=1101。 可见，也是经过4个移位脉冲 CP的作用，数据1101从高位到低位，逐次移入寄存器中。 点击此处结束放映 二、双向移位寄存器 具有既能右移又能左移2种工作方式的寄存器，称为双向移位寄存器。74LS194就是一个双向移位寄存器，如图10-6所示是它的逻辑符号，表10-2是它的功能表。 点击此处结束放映 下面根据表10-2说明电路74LS194的功能。 （1） 清0：只要 =0，不管其他输入端为何种状态，都可以使电路清0。 （2） 保持：保持状态有2种，当 =1，CP=0时，电路处于保持状态；当 =1，S1S2为00时，电路也处于保持状态。 （3） 右移：当 =1， S1S2为01时，在CP上升沿作用下，电路实现右移功能。 （4） 左移：当 =1， S1S2为10时，在CP上升沿作用下，电路实现左移功能。 （5） 并行输入数据：74LS194电路能够从D0～D3并行输入数据。当 =1， S1S2为11时，在CP上升沿作用下， D0～D3数据同时送入Q0～Q3之中。 点击此处结束放映 任务三 二进制计数器 活动一 异步二进制加法计数器 活动二 异步二进制减法计数器 活动三 同步二进制加法计数器 活动四 同步二进制减法计数器 活动五 四位同步二进制可逆计数 器CT74LS193 点击此处结束放映 活动一 异步二进制加法计数器 一、