第八章 时序逻辑电路（课件）西科大版

电工技术基础与技能 西安电子科技大学出版社 【任务目标】 1.理解时序逻辑电路的特点、电路构成及分类。 2.了解单向移位寄存器的电路组成，理解其工作原理。 3.掌握通用双向移位寄存器的逻辑功能及使用方法。 4.了解计数器的功能，熟悉二进制计数器的电路结构，理解二进制的工作原理。 5.熟悉十进制计数器的电路组成，理解十进制计数器电路的工作原理。 6.熟悉常用集成计数器的引脚及使用方法。 项目八 时序逻辑电路 电工技术基础与技能 西安电子科技大学出版社 8.1 时序逻辑电路基础 组合逻辑电路：t时刻输出仅与t时刻输入有关,与t以前的状态无关。 时序逻辑电路：t时刻输出不仅与t时刻输入有关,还与电路过去的状态有关。 一、组合逻辑电路和时序逻辑电路的区别 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 二、时序电路的结构： 1）由组合电路和存储电路（触发器）构成； 2）触发器的状态与电路的输入信号共同决定了电路的输出。 一个时序电路可以没有组合电路部分，但是不能没有存储电路。 电工技术基础与技能 西安电子科技大学出版社 三、时序逻辑电路的分类 常用的时序逻辑电路有寄存器、计数器等 电工技术基础与技能 西安电子科技大学出版社 电工技术基础与技能 西安电子科技大学出版社 8.2 寄存器 在逻辑电路中，常常需要将一些数码、指令或运算结果暂时存放起来，这些暂时存放数码或指令的器件就是寄存器。 由于寄存器具有清除数码、接收数码、存放数码和传送数码的功能，因此，它必须具有记忆功能，所以寄存器都由触发器和门电路组成的。 寄存器分为数码寄存器（也简称为存储器）和移位寄存器两种。两者都具有暂时存放数码的记忆功能，不同之处是后者具有移位功能而前者却没有。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 西安电子科技大学出版社 8.2.1 数码寄存器 数码寄存器是一种能够存放二进制数码的电路，它具有接收、存放和清除原有数码的功能。 1、电路组成 下图是由四个D触发器组成的四位数码寄存器。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2、工作原理 （1）清除数码 当 时，Q3Q2Q1Q0=0000，原来的数码被清除，清零后 （2）接收数码 若要输入数码1110，将数码1110加到对应的数码输入端D3、D2、D1、D0，即D3D2D1D0=1110，当CP脉冲上升沿到来时，寄存器的状态Q3Q2Q1Q0=1110，完成了数码的接收。 （3）存放数码 CP脉冲消失后，只要 各D触发器的状态就保持不变，当需要这组数据时，可以直接从Q3Q2Q1Q0端读出。 并行输入并行输出 电工技术基础与技能 西安电子科技大学出版社 电工技术基础与技能 西安电子科技大学出版社 8.2.2 移位寄存器 移位寄存器不仅能够存储数码，而且在移位脉冲（时钟脉冲）的作用下，寄存器中的数码可以根据需要向左或向右移位。 移位寄存器分为单向移位寄存器和双向移位寄存器。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 西安电子科技大学出版社 一、单向移位寄存器 单向移位寄存器分为左移寄存器和右移寄存器两类 四位右移寄存器 电工技术基础与技能 西安电子科技大学出版社 假设要输入数据为1011 　　第一个 CP 上升沿到来后 ：D0 = 1 存入 FF0 ，Q0 = 1，其他三个触发器保持 0 态不变。Q0Q1Q2Q3= 1000。 　　第二个 CP 上升沿到来后 ： D1 = 1 移到 FF0 中，同时FF0原来的数码进入FF1 中，此时Q2、Q3 仍为 0 态。 Q0Q1Q2Q3= 1100； 电工技术基础与技能 西安电子科技大学出版社 假设要输入数据为1011 　　第四个 CP 上升沿到来后 ：D3 = 1 移到 FF0 中，其余各位触发器依次右移，结果 Q0Q1Q2Q3 = 1011。 　　第三个 CP 上升沿到来后 ：D2 = 0 移到 FF0 中， Q0 =0，同时FF0原来的数码进入FF1中，FF1原来的数码移到 FF2 中，于是Q0Q1Q2Q3=0110； 电工技术基础与技能 西安电子科技大学出版社 CP顺序 输入 输出 移动过程 DSR Q0 Q1 Q2 Q3 0 0 0 0 0 0 清零 1 1 1 0 0 0 右移一位 2 1 1 1 0 0 右移二位 3 0 0 1 1 0 右移三位 4 1 1 0 1 1 右移三位 四位