數(shù)字電子技術(shù)第3章時(shí)序邏輯電路學(xué)習(xí)要點(diǎn)：觸發(fā)器的邏輯功能及使用時(shí)序電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法計(jì)數(shù)器、寄存器等中規(guī)模集成電路的邏輯功能和使用方法第3章時(shí)序邏輯電路3.1觸發(fā)器3.2時(shí)序邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法3.3計(jì)數(shù)器3.4寄存器3.5順序脈沖發(fā)生器3.6隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ROM)退出3.1觸發(fā)器3.1.1基本RS觸發(fā)器3.1.2同步觸發(fā)器3.1.3主從觸發(fā)器退出3.1.4邊沿觸發(fā)器3.1.5不同類型觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本邏輯部件。它有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)：0狀態(tài)和1狀態(tài)；在不同的輸入情況下，它可以被置成0狀態(tài)或1狀態(tài)；當(dāng)輸入信號(hào)消失后，所置成的狀態(tài)能夠保持不變。所以，觸發(fā)器可以記憶1位二值信號(hào)。根據(jù)邏輯功能的不同，觸發(fā)器可以分為RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T和T′觸發(fā)器；按照結(jié)構(gòu)形式的不同，又可分為基本RS觸發(fā)器、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器。3.1.1基本RS觸發(fā)器電路組成和邏輯符號(hào)信號(hào)輸入端，低電平有效。信號(hào)輸出端，Q=0、Q=1的狀態(tài)稱0狀態(tài)，Q=1、Q=0的狀態(tài)稱1狀態(tài)，工作原理RSQ10011

00①R=0、S=1時(shí)：由于R=0，不論原來(lái)Q為0還是1，都有Q=1；再由S=1、Q=1可得Q＝0。即不論觸發(fā)器原來(lái)處于什么狀態(tài)都將變成0狀態(tài)，這種情況稱將觸發(fā)器置0或復(fù)位。R端稱為觸發(fā)器的置0端或復(fù)位端。0110RSQ100②R=1、S=0時(shí)：由于S=0，不論原來(lái)Q為0還是1，都有Q=1；再由R=1、Q=1可得Q＝0。即不論觸發(fā)器原來(lái)處于什么狀態(tài)都將變成1狀態(tài)，這種情況稱將觸發(fā)器置1或置位。S端稱為觸發(fā)器的置1端或置位端。0

111110③R=1、S=1時(shí)：根據(jù)與非門的邏輯功能不難推知，觸發(fā)器保持原有狀態(tài)不變，即原來(lái)的狀態(tài)被觸發(fā)器存儲(chǔ)起來(lái)，這體現(xiàn)了觸發(fā)器具有記憶能力。RSQ1000111

1不變100011RSQ10001111不變0

0不定？④R=0、S=0時(shí)：Q=Q=1，不符合觸發(fā)器的邏輯關(guān)系。并且由于與非門延遲時(shí)間不可能完全相等，在兩輸入端的0同時(shí)撤除后，將不能確定觸發(fā)器是處于1狀態(tài)還是0狀態(tài)。所以觸發(fā)器不允許出現(xiàn)這種情況，這就是基本RS觸發(fā)器的約束條件。特性表表（真真值表表）現(xiàn)態(tài)：：觸發(fā)發(fā)器接接收輸輸入信信號(hào)之之前的的狀態(tài)態(tài)，也也就是是觸發(fā)發(fā)器原原來(lái)的的穩(wěn)定定狀態(tài)態(tài)。次態(tài)：：觸發(fā)發(fā)器接接收輸輸入信信號(hào)之之后所所處的的新的的穩(wěn)定定狀態(tài)態(tài)。次態(tài)Qn+1的卡諾諾圖特性方方程觸發(fā)器器的特特性方方程就就是觸觸發(fā)器器次態(tài)態(tài)Qn+1與輸入入及現(xiàn)現(xiàn)態(tài)Qn之間的的邏輯輯關(guān)系系式狀態(tài)圖圖描述觸觸發(fā)器器的狀狀態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換關(guān)關(guān)系及及轉(zhuǎn)換換條件件的圖圖形稱稱為狀狀態(tài)圖圖01×1/1×/10/01/①當(dāng)觸發(fā)器處在0狀態(tài)，即Qn=0時(shí)，若輸入信號(hào)＝01或11，觸發(fā)器仍為0狀態(tài)；RS②當(dāng)觸發(fā)器處在1狀態(tài)，即Qn=1時(shí)，若輸入信號(hào)＝10或11，觸發(fā)器仍為1狀態(tài)；RSRS若＝10，觸發(fā)器就會(huì)翻轉(zhuǎn)成為1狀態(tài)。RS若＝01，觸發(fā)器就會(huì)翻轉(zhuǎn)成為0狀態(tài)。波形圖圖反映觸觸發(fā)器器輸入入信號(hào)號(hào)取值值和狀狀態(tài)之之間對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)關(guān)系的的圖形形稱為為波形形圖RSQQ置1置0置1置1置1保持不允許許基本RS觸發(fā)器器的特特點(diǎn)（1）觸發(fā)發(fā)器的的次態(tài)態(tài)不僅僅與輸輸入信信號(hào)狀狀態(tài)有有關(guān)，，而且且與觸觸發(fā)器器的現(xiàn)現(xiàn)態(tài)有有關(guān)。。（2）電路路具有有兩個(gè)個(gè)穩(wěn)定定狀態(tài)態(tài)，在在無(wú)外外來(lái)觸觸發(fā)信信號(hào)作作用時(shí)時(shí)，電電路將將保持持原狀狀態(tài)不不變。。（3）在外外加觸觸發(fā)信信號(hào)有有效時(shí)時(shí)，電電路可可以觸觸發(fā)翻翻轉(zhuǎn)，，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)置0或置1。（4）在穩(wěn)穩(wěn)定狀狀態(tài)下下兩個(gè)個(gè)輸出出端的的狀態(tài)態(tài)和必必須是是互補(bǔ)補(bǔ)關(guān)系系，即即有約約束條條件。。在數(shù)字字電路路中，，凡根根據(jù)輸輸入信信號(hào)R、S情況的的不同同，具具有置置0、置1和保持持功能能的電電路，，都稱稱為RS觸發(fā)器器。集成基基本RS觸發(fā)器器EN＝1時(shí)工作作EN＝0時(shí)禁止止1S2S3.1.2同步觸觸發(fā)器器1、同步步RS觸發(fā)器器RSCP＝0時(shí)，R=S=1，觸發(fā)器保持原來(lái)狀態(tài)不變。CP＝1時(shí)，工工作情情況與與基本本RS觸發(fā)器器相同同。特性表表特性方方程CP=1期間有效主要特特點(diǎn)波形圖圖（1）時(shí)鐘鐘電平平控制制。在在CP＝1期間接接收輸輸入信信號(hào)，，CP＝0時(shí)狀態(tài)態(tài)保持持不變變，與與基本本RS觸發(fā)器器相比比，對(duì)對(duì)觸發(fā)發(fā)器狀狀態(tài)的的轉(zhuǎn)變變?cè)黾蛹恿藭r(shí)時(shí)間控控制。。（2）R、S之間有有約束束。不不能允允許出出現(xiàn)R和S同時(shí)為為1的情況況，否否則會(huì)會(huì)使觸觸發(fā)器器處于于不確確定的的狀態(tài)態(tài)。不變不變不變不變不變不變置1置0置1置0不變2、同步步JK觸發(fā)器器CP=1期間有有效將S=JQn、R=KQn代入同步RS觸發(fā)器的特性方程，得同步JK觸發(fā)器的特性方程：特性表表JK=00時(shí)不變變JK=01時(shí)置0JK=10時(shí)置1JK=11時(shí)翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)狀態(tài)圖圖波形圖圖在數(shù)字字電路路中，，凡在在CP時(shí)鐘脈脈沖控控制下下，根根據(jù)輸輸入信信號(hào)J、K情況的的不同同，具具有置置0、置1、保持持和翻翻轉(zhuǎn)功功能的的電路路，都都稱為為JK觸發(fā)器器。3、同步步D觸發(fā)器器（D鎖存器器）CP=1期間有有效將S=D、R=D代入同步RS觸發(fā)器的特性方程，得同步D觸發(fā)器的特性方程：狀態(tài)圖圖波形圖圖在數(shù)字字電路路中，，凡在在CP時(shí)鐘脈脈沖控控制下下，根根據(jù)輸輸入信信號(hào)D情況的的不同同，具具有置置0、置1功能的的電路路，都都稱為為D觸發(fā)器器。集成同同步D觸發(fā)器器CP1、2CP3、4POL＝1時(shí)，CP＝1有效，鎖存的內(nèi)容容是CP下降沿沿時(shí)刻刻D的值；；POL＝0時(shí)，CP＝0有效，鎖存的內(nèi)容容是CP上升沿沿時(shí)刻刻D的值。。3.1.3主從觸觸發(fā)器器1、主從從RS觸發(fā)器器工作原原理（1）接收輸入信號(hào)過(guò)程CP=1期間：主觸發(fā)器控制門G7、G8打開，接收輸入信號(hào)R、S，有：

從觸發(fā)器控制門G3、G4封鎖，其狀態(tài)保持不變。1001（2）輸出信號(hào)過(guò)程CP下降沿到來(lái)時(shí)，主觸發(fā)器控制門G7、G8封鎖，在CP=1期間接收的內(nèi)容被存儲(chǔ)起來(lái)。同時(shí)，從觸發(fā)器控制門G3、G4被打開，主觸發(fā)器將其接收的內(nèi)容送入從觸發(fā)器，輸出端隨之改變狀態(tài)。在CP=0期間，由于主觸發(fā)器保持狀態(tài)不變，因此受其控制的從觸發(fā)器的狀態(tài)也即Q、Q的值當(dāng)然不可能改變。CP下降沿到來(lái)時(shí)有效特性方方程邏輯符符號(hào)電路特特點(diǎn)主從RS觸發(fā)器器采用用主從從控制制結(jié)構(gòu)構(gòu)，從從根本本上解解決了了輸入入信號(hào)號(hào)直接接控制制的問(wèn)問(wèn)題，，具有有CP＝1期間接接收輸輸入信信號(hào)，，CP下降沿沿到來(lái)來(lái)時(shí)觸觸發(fā)翻翻轉(zhuǎn)的的特點(diǎn)點(diǎn)。但但其仍仍然存存在著著約束束問(wèn)題題，即即在CP＝1期間，，輸入入信號(hào)號(hào)R和S不能同同時(shí)為為1。2、主從從JK觸發(fā)器器代入主主從RS觸發(fā)器器的特特性方方程，，即可可得到到主從從JK觸發(fā)器器的特特性方方程：：將主從JK觸發(fā)器器沒(méi)有有約束束。特性表表時(shí)序圖圖電路特特點(diǎn)邏輯符符號(hào)①主從從JK觸發(fā)器器采用用主從從控制制結(jié)構(gòu)構(gòu)，從從根本本上解解決了了輸入入信號(hào)號(hào)直接接控制制的問(wèn)問(wèn)題，，具有有CP＝1期間接接收輸輸入信信號(hào)，，CP下降沿沿到來(lái)來(lái)時(shí)觸觸發(fā)翻翻轉(zhuǎn)的的特點(diǎn)點(diǎn)。②輸入入信號(hào)號(hào)J、K之間沒(méi)沒(méi)有約約束。。③存在一一次變變化問(wèn)問(wèn)題。。帶清零零端和和預(yù)置置端的的主從從JK觸發(fā)器器RD=0，直接置001111001SD=0，直接置110001111帶清零零端和和預(yù)置置端的的主從從JK觸發(fā)器器的邏邏輯符符號(hào)集成主從JK觸發(fā)器低電平有效低電平有效CP下降沿觸發(fā)與輸入主從從JK觸發(fā)器的邏邏輯符號(hào)主從JK觸發(fā)器功能能完善，并并且輸入信信號(hào)J、K之間沒(méi)有約約束。但主主從JK觸發(fā)器還存存在著一次次變化問(wèn)題題，即主從從JK觸發(fā)器中的的主觸發(fā)器器，在CP＝1期間其狀態(tài)態(tài)能且只能能變化一次次，這種變變化可以是是J、K變化引起，，也可以是是干擾脈沖沖引起，因因此其抗干干擾能力尚尚需進(jìn)一步步提高。3.1.4邊沿觸發(fā)器器1、邊沿D觸發(fā)器工作原理（1）CP＝0時(shí)，門G7、G8被封鎖，門G3、G4打開，從觸發(fā)器的狀態(tài)取決于主觸發(fā)器Q=Qm、Q=Qm，輸入信號(hào)D不起作用。（2）CP＝1時(shí)，門G7、G8打開，門G3、G4被封鎖，從觸發(fā)器狀態(tài)不變，主觸發(fā)器的狀態(tài)跟隨輸入信號(hào)D的變化而變化，即在CP＝1期間始終都有Qm=D。下降沿時(shí)刻有效（3）CP下降沿到來(lái)時(shí)，封鎖門G7、G8，打開門G3、G4，主觸發(fā)器鎖存CP下降時(shí)刻D的值，即Qm=D，隨后將該值送入從觸發(fā)器，使Q=D、Q=D。（4）CP下降沿過(guò)后，主觸發(fā)器鎖存的CP下降沿時(shí)刻D的值被保存下來(lái)，而從觸發(fā)器的狀態(tài)也將保持不變。綜上所述，邊沿D觸發(fā)器的特性方程為：邊沿D觸發(fā)器沒(méi)有有一次變化化問(wèn)題。邏輯符號(hào)集成邊沿D觸發(fā)器注意：CC4013的異步輸入入端RD和SD為高電平有有效。CP上升沿觸發(fā)2、邊沿JK觸發(fā)器CP下降沿時(shí)刻刻有效邊沿JK觸發(fā)器的邏邏輯符號(hào)邊沿JK觸發(fā)器的特特點(diǎn)①邊沿觸發(fā)發(fā)，無(wú)一次次變化問(wèn)題題。②功能齊全全，使用方方便靈活。。③抗干擾能能力極強(qiáng)，，工作速度度很高。集成邊沿JK觸發(fā)器①74LS112為CP下降沿觸發(fā)發(fā)。②CC4027為CP上升沿觸發(fā)發(fā)，且其異異步輸入端端RD和SD為高電平有有效。注意3.1.5不同類型觸觸發(fā)器之間間的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換步驟：：（1）寫出已有有觸發(fā)器和和待求觸發(fā)發(fā)器的特性性方程。（2）變換待求求觸發(fā)器的的特性方程程，使之形形式與已有有觸發(fā)器的的特性方程程一致。（3）比較已有有和待求觸觸發(fā)器的特特性方程，，根據(jù)兩個(gè)個(gè)方程相等等的原則求求出轉(zhuǎn)換邏邏輯。（4）根據(jù)轉(zhuǎn)換換邏輯畫出出邏輯電路路圖。轉(zhuǎn)換方法：：利用令已有有觸發(fā)器和和待求觸發(fā)發(fā)器的特性性方程相等等的原則，，求出轉(zhuǎn)換換邏輯。1、將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換換為RS、D、T和T＇觸發(fā)器JK觸發(fā)器→RS觸發(fā)器RS觸發(fā)器特性性方程變換RS觸發(fā)器的特特性方程，，使之形式式與JK觸發(fā)器的特特性方程一一致：比較，得：：電路圖JK觸發(fā)器→D觸發(fā)器寫出D觸發(fā)器的特特性方程，，并進(jìn)行變變換，使之之形式與JK觸發(fā)器的特特性方程一一致：與JK觸發(fā)器的特特性方程比比較，得：：電路圖JK觸發(fā)器→T觸發(fā)器在數(shù)字電路路中，凡在在CP時(shí)鐘脈沖控控制下，根根據(jù)輸入信信號(hào)T取值的不同同，具有保保持和翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)功能的電電路，即當(dāng)當(dāng)T＝0時(shí)能保持狀狀態(tài)不變，，T＝1時(shí)一定翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的電路，，都稱為T觸發(fā)器。特性表邏輯符號(hào)T觸發(fā)器特性性方程：與JK觸發(fā)器的特特性方程比比較，得：：電路圖狀態(tài)圖時(shí)序圖JK觸發(fā)器→T＇觸發(fā)器在數(shù)字電路路中，凡每每來(lái)一個(gè)時(shí)時(shí)鐘脈沖就就翻轉(zhuǎn)一次次的電路，，都稱為T＇觸發(fā)器。特性表邏輯符號(hào)T＇觸發(fā)器特性性方程：與JK觸發(fā)器的特特性方程比比較，得：：電路圖變換T＇觸發(fā)器的特特性方程：：狀態(tài)圖時(shí)序圖2、將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換換為JK、T和T＇觸發(fā)器D觸發(fā)器→JK觸發(fā)器D觸發(fā)器→T觸發(fā)器D觸發(fā)器→T＇觸發(fā)器本節(jié)小結(jié)：

觸發(fā)器是數(shù)字電路的極其重要的基本單元。觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，在外界信號(hào)作用下，可以從一個(gè)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)穩(wěn)態(tài)；無(wú)外界信號(hào)作用時(shí)狀態(tài)保持不變。因此，觸發(fā)器可以作為二進(jìn)制存儲(chǔ)單元使用。觸發(fā)器的邏輯功能可以用真值表、卡諾圖、特性方程、狀態(tài)圖和波形圖等5種方式來(lái)描述。觸發(fā)器的特性方程是表示其邏輯功能的重要邏輯函數(shù)，在分析和設(shè)計(jì)時(shí)序電路時(shí)常用來(lái)作為判斷電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換的依據(jù)。各種不同邏輯功能的觸發(fā)器的特性方程為：RS觸發(fā)器：Qn+1=S+RQn，其約束條件為：RS＝0JK觸發(fā)器：Qn+1=JQn+KQnD觸發(fā)器：Qn+1=DT觸發(fā)器：Qn+1=TQn+TQnT＇觸發(fā)器：Qn+1=Qn同一種功能的觸發(fā)器，可以用不同的電路結(jié)構(gòu)形式來(lái)實(shí)現(xiàn)；反過(guò)來(lái)，同一種電路結(jié)構(gòu)形式，可以構(gòu)成具有不同功能的各種類型觸發(fā)器。3.2時(shí)序邏輯電電路的分析析與設(shè)計(jì)方方法3.2.1時(shí)序邏輯電電路概述退出3.2.2時(shí)序邏輯電電路的分析析方法3.2.3時(shí)序邏輯電電路的設(shè)計(jì)計(jì)方法3.2.1時(shí)序邏輯電電路概述1、時(shí)序電路路的特點(diǎn)時(shí)序電路在在任何時(shí)刻刻的穩(wěn)定輸輸出，不僅僅與該時(shí)刻刻的輸入信信號(hào)有關(guān)，，而且還與與電路原來(lái)來(lái)的狀態(tài)有有關(guān)。2、時(shí)序電路路邏輯功能能的表示方方法時(shí)序電路的的邏輯功能能可用邏輯輯表達(dá)式、、狀態(tài)表、、卡諾圖、、狀態(tài)圖、、時(shí)序圖和和邏輯圖6種方式表示示，這些表表示方法在在本質(zhì)上是是相同的，，可以互相相轉(zhuǎn)換。邏輯表達(dá)達(dá)式有：：輸出方程狀態(tài)方程激勵(lì)方程3、時(shí)序電電路的分分類（1）根據(jù)據(jù)時(shí)鐘分分類同步時(shí)序序電路中中，各個(gè)個(gè)觸發(fā)器器的時(shí)鐘鐘脈沖相相同，即即電路中中有一個(gè)個(gè)統(tǒng)一的的時(shí)鐘脈脈沖，每每來(lái)一個(gè)個(gè)時(shí)鐘脈脈沖，電電路的狀狀態(tài)只改改變一次次。異步時(shí)序序電路中中，各個(gè)個(gè)觸發(fā)器器的時(shí)鐘鐘脈沖不不同，即即電路中中沒(méi)有統(tǒng)統(tǒng)一的時(shí)時(shí)鐘脈沖沖來(lái)控制制電路狀狀態(tài)的變變化，電電路狀態(tài)態(tài)改變時(shí)時(shí)，電路路中要更更新狀態(tài)態(tài)的觸發(fā)發(fā)器的翻翻轉(zhuǎn)有先先有后，，是異步步進(jìn)行的的。（2）根據(jù)輸出出分類米利型時(shí)時(shí)序電路路的輸出出不僅與與現(xiàn)態(tài)有有關(guān)，而而且還決決定于電電路當(dāng)前前的輸入入。穆爾型時(shí)時(shí)序電路路的其輸輸出僅決決定于電電路的現(xiàn)現(xiàn)態(tài)，與與電路當(dāng)當(dāng)前的輸輸入無(wú)關(guān)關(guān)；或者者根本就就不存在在獨(dú)立設(shè)設(shè)置的輸輸出，而而以電路路的狀態(tài)態(tài)直接作作為輸出出。電路圖時(shí)鐘方程程、驅(qū)動(dòng)動(dòng)方程和和輸出方方程狀態(tài)方程程狀態(tài)圖、、狀態(tài)表表或時(shí)序序圖判斷電路路邏輯功功能12353.2.2時(shí)序邏輯輯電路的的分析方方法時(shí)序電路路的分析析步驟：：計(jì)算4例時(shí)鐘方程程：輸出方程程：輸出僅與與電路現(xiàn)現(xiàn)態(tài)有關(guān)關(guān)，為穆穆爾型時(shí)時(shí)序電路路。同步時(shí)序序電路的的時(shí)鐘方方程可省省去不寫寫。驅(qū)動(dòng)方程程：1寫方程式式2求狀態(tài)方方程JK觸發(fā)器的的特性方方程：將各觸發(fā)發(fā)器的驅(qū)驅(qū)動(dòng)方程程代入，，即得電電路的狀狀態(tài)方程程：3計(jì)算、列列狀態(tài)表表000001010011100101110111001011101111000010100110000011004畫狀態(tài)圖圖、時(shí)序序圖狀態(tài)圖5電路功能能時(shí)序圖有效循環(huán)環(huán)的6個(gè)狀態(tài)分分別是0～5這6個(gè)十進(jìn)制制數(shù)字的的格雷碼碼，并且且在時(shí)鐘鐘脈沖CP的作用下下，這6個(gè)狀態(tài)是是按遞增增規(guī)律變變化的，，即：000→→001→011→111→→110→100→000→→…所以這是是一個(gè)用用格雷碼碼表示的的六進(jìn)制制同步加加法計(jì)數(shù)數(shù)器。當(dāng)當(dāng)對(duì)第6個(gè)脈沖計(jì)計(jì)數(shù)時(shí)，，計(jì)數(shù)器器又重新新從000開始計(jì)數(shù)數(shù)，并產(chǎn)產(chǎn)生輸出出Y＝1。例輸出方程程：輸出與輸輸入有關(guān)關(guān)，為米米利型時(shí)時(shí)序電路路。同步時(shí)序序電路，，時(shí)鐘方方程省去去。驅(qū)動(dòng)方程程：1寫方程式式2求狀態(tài)方方程T觸發(fā)器的的特性方方程：將各觸發(fā)發(fā)器的驅(qū)驅(qū)動(dòng)方程程代入，，即得電電路的狀狀態(tài)方程程：3計(jì)算、列列狀態(tài)表表45電路功能能由狀態(tài)圖圖可以看看出，當(dāng)當(dāng)輸入X＝0時(shí)，在時(shí)時(shí)鐘脈沖沖CP的作用下下，電路路的4個(gè)狀態(tài)按按遞增規(guī)規(guī)律循環(huán)環(huán)變化，，即：00→01→10→11→00→……當(dāng)X＝1時(shí)，在時(shí)時(shí)鐘脈沖沖CP的作用下下，電路路的4個(gè)狀態(tài)按按遞減規(guī)規(guī)律循環(huán)環(huán)變化，，即：00→11→10→01→00→……可見，該該電路既既具有遞遞增計(jì)數(shù)數(shù)功能，，又具有有遞減計(jì)計(jì)數(shù)功能能，是一一個(gè)2位二進(jìn)制制同步可可逆計(jì)數(shù)數(shù)器。畫狀態(tài)圖圖時(shí)序圖圖例電路沒(méi)有有單獨(dú)的的輸出，，為穆爾爾型時(shí)序序電路。。異步時(shí)序序電路，，時(shí)鐘方方程：驅(qū)動(dòng)方程程：1寫方程式式2求狀態(tài)方方程D觸發(fā)器的的特性方方程：將各觸發(fā)發(fā)器的驅(qū)驅(qū)動(dòng)方程程代入，，即得電電路的狀狀態(tài)方程程：3計(jì)算、列列狀態(tài)表表45電路功能能由狀態(tài)圖圖可以看看出，在在時(shí)鐘脈脈沖CP的作用下下，電路路的8個(gè)狀態(tài)按按遞減規(guī)規(guī)律循環(huán)環(huán)變化，，即：000→→111→110→101→→100→011→010→→001→000→……電路具有有遞減計(jì)計(jì)數(shù)功能能，是一一個(gè)3位二進(jìn)制制異步減減法計(jì)數(shù)數(shù)器。畫狀態(tài)圖圖、時(shí)序序圖設(shè)計(jì)要求求原始狀態(tài)態(tài)圖最簡(jiǎn)狀態(tài)態(tài)圖畫電路圖圖檢查電路路能否自自啟動(dòng)12463.2.3時(shí)序邏輯輯電路的的設(shè)計(jì)方方法時(shí)序電路路的設(shè)計(jì)計(jì)步驟：：選觸發(fā)器器，求時(shí)時(shí)鐘、輸輸出、狀狀態(tài)、驅(qū)驅(qū)動(dòng)方程程5狀態(tài)分配配3化簡(jiǎn)例1建立原始始狀態(tài)圖圖設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)按自然然態(tài)序變變化的7進(jìn)制同步步加法計(jì)計(jì)數(shù)器，，計(jì)數(shù)規(guī)規(guī)則為逢逢七進(jìn)益益，產(chǎn)生生一個(gè)進(jìn)進(jìn)位輸出出。狀態(tài)化簡(jiǎn)簡(jiǎn)2狀態(tài)分配配3已經(jīng)最簡(jiǎn)簡(jiǎn)。已是二進(jìn)進(jìn)制狀態(tài)態(tài)。4選觸發(fā)器器，求時(shí)時(shí)鐘、輸輸出、狀狀態(tài)、驅(qū)驅(qū)動(dòng)方程程因需用3位二進(jìn)制制代碼，，選用3個(gè)CP下降沿觸觸發(fā)的JK觸發(fā)器，，分別用用FF0、FF1、FF2表示。由于要求求采用同同步方案案，故時(shí)時(shí)鐘方程程為：輸出方程程：狀態(tài)方程程不化簡(jiǎn)，，以便使使之與JK觸發(fā)器的的特性方方程的形形式一致致。比較，得得驅(qū)動(dòng)方方程：電路圖5檢查電路路能否自自啟動(dòng)6將無(wú)效狀狀態(tài)111代入狀態(tài)態(tài)方程計(jì)計(jì)算：可見111的次態(tài)為為有效狀狀態(tài)000，電路能能夠自啟啟動(dòng)。設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)串行數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)測(cè)電路，，當(dāng)連續(xù)續(xù)輸入3個(gè)或3個(gè)以上1時(shí)，電路路的輸出出為1，其它情情況下輸輸出為0。例如：：輸入X101100111011110輸入Y000000001000110例1建立原始始狀態(tài)圖圖S0S1S2S3設(shè)電路開開始處于于初始狀狀態(tài)為S0。第一次輸輸入1時(shí)，由狀狀態(tài)S0轉(zhuǎn)入狀態(tài)態(tài)S1，并輸出0；1/0X/Y若繼續(xù)輸輸入1，由狀態(tài)態(tài)S1轉(zhuǎn)入狀態(tài)態(tài)S2，并輸出0；1/0如果仍接接著輸入入1，由狀態(tài)態(tài)S2轉(zhuǎn)入狀態(tài)態(tài)S3，并輸出1；1/1此后若繼繼續(xù)輸入入1，電路仍仍停留在在狀態(tài)S3，并輸出1。1/1電路無(wú)論論處在什什么狀態(tài)態(tài)，只要要輸入0，都應(yīng)回回到初始始狀態(tài)，，并輸出出0，以便重重新計(jì)數(shù)數(shù)。0/00/00/00/0原始狀態(tài)態(tài)圖中，，凡是在在輸入相相同時(shí)，，輸出相相同、要要轉(zhuǎn)換到到的次態(tài)態(tài)也相同同的狀態(tài)態(tài)，稱為為等價(jià)狀狀態(tài)。狀狀態(tài)化簡(jiǎn)簡(jiǎn)就是將將多個(gè)等等價(jià)狀態(tài)態(tài)合并成成一個(gè)狀狀態(tài)，把把多余的的狀態(tài)都都去掉，，從而得得到最簡(jiǎn)簡(jiǎn)的狀態(tài)態(tài)圖。狀態(tài)化簡(jiǎn)簡(jiǎn)2狀態(tài)分配配3所得原始始狀態(tài)圖圖中，狀狀態(tài)S2和S3等價(jià)。因因?yàn)樗鼈儌冊(cè)谳斎肴霝?時(shí)輸出都都為1，且都轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換到次次態(tài)S3；在輸入為為0時(shí)輸出都都為0，且都轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換到次次態(tài)S0。所以它們們可以合合并為一一個(gè)狀態(tài)態(tài)，合并并后的狀狀態(tài)用S2表示。S0=00S1=01S2=104選觸發(fā)器器，求時(shí)時(shí)鐘、輸輸出、狀狀態(tài)、驅(qū)驅(qū)動(dòng)方程程選用2個(gè)CP下降沿觸觸發(fā)的JK觸發(fā)器，，分別用用FF0、FF1表示。采采用同步步方案，，即?。海狠敵龇匠坛虪顟B(tài)方程程比較，得得驅(qū)動(dòng)方方程：電路圖5檢查電路路能否自自啟動(dòng)6將無(wú)效狀狀態(tài)11代入輸出出方程和和狀態(tài)方方程計(jì)算算：電路能夠夠自啟動(dòng)動(dòng)。例設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)異步時(shí)時(shí)序電路路，要求求如右圖圖所示狀狀態(tài)圖。。4選觸發(fā)器器，求時(shí)時(shí)鐘、輸輸出、狀狀態(tài)、驅(qū)驅(qū)動(dòng)方程程選用3個(gè)CP上升沿觸觸發(fā)的D觸發(fā)器，，分別用用FF0、FF1、FF2表示。輸出方程程次態(tài)卡諾諾圖時(shí)鐘方程程：FF0每輸入一一個(gè)CP翻轉(zhuǎn)一次次，只能能選CP。選擇時(shí)鐘鐘脈沖的的一個(gè)基基本原則則：在滿滿足翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)要求的的條件下下，觸發(fā)發(fā)沿越少少越好。。FF1在t2、t4時(shí)刻翻轉(zhuǎn)，可選Q0。FF2在t4、t6時(shí)刻翻轉(zhuǎn)，可選Q0。電路圖5檢查電路路能否自自啟動(dòng)6將無(wú)效狀狀態(tài)110、111代入輸出出方程和和狀態(tài)方方程計(jì)算算：電路能夠夠自啟動(dòng)動(dòng)。特性方程程：本節(jié)小結(jié)結(jié)：時(shí)序電路路的特點(diǎn)點(diǎn)是：在在任何時(shí)時(shí)刻的輸輸出不僅僅和輸入入有關(guān)，，而且還還決定于于電路原原來(lái)的狀狀態(tài)。為為了記憶憶電路的的狀態(tài)，，時(shí)序電電路必須須包含有有存儲(chǔ)電電路。存存儲(chǔ)電路路通常以以觸發(fā)器器為基本本單元電電路構(gòu)成成。時(shí)序電路路可分為為同步時(shí)時(shí)序電路路和異步步時(shí)序電電路兩類類。它們們的主要要區(qū)別是是，前者者的所有有觸發(fā)器器受同一一時(shí)鐘脈脈沖控制制，而后后者的各各觸發(fā)器器則受不不同的脈脈沖源控控制。時(shí)序電路路的邏輯輯功能可可用邏輯輯圖、狀狀態(tài)方程程、狀態(tài)態(tài)表、卡卡諾圖、、狀態(tài)圖圖和時(shí)序序圖等6種方法來(lái)來(lái)描述，，它們?cè)谠诒举|(zhì)上上是相通通的，可可以互相相轉(zhuǎn)換。。時(shí)序電路路的分析析，就是是由邏輯輯圖到狀狀態(tài)圖的的轉(zhuǎn)換；；而時(shí)序序電路的的設(shè)計(jì)，，在畫出出狀態(tài)圖圖后，其其余就是是由狀態(tài)態(tài)圖到邏邏輯圖的的轉(zhuǎn)換。。3.3計(jì)數(shù)器3.3.1二進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器退出3.3.2十進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器3.3.3N進(jìn)制計(jì)數(shù)數(shù)器在數(shù)字電電路中，，能夠記記憶輸入入脈沖個(gè)個(gè)數(shù)的電電路稱為為計(jì)數(shù)器器。計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器N進(jìn)制計(jì)數(shù)數(shù)器加法計(jì)數(shù)數(shù)器同步計(jì)數(shù)數(shù)器異步計(jì)數(shù)數(shù)器減法計(jì)數(shù)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)數(shù)器加法計(jì)數(shù)數(shù)器減法計(jì)數(shù)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器N進(jìn)制計(jì)數(shù)器·······3.3.1二進(jìn)制計(jì)數(shù)器器1、二進(jìn)制同步步計(jì)數(shù)器3位二進(jìn)制同步步加法計(jì)數(shù)器器選用3個(gè)CP下降沿觸發(fā)的的JK觸發(fā)器，分別別用FF0、FF1、FF2表示。狀態(tài)圖輸出方程：時(shí)鐘方程：時(shí)序圖FF0每輸入一個(gè)時(shí)時(shí)鐘脈沖翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一次FF1在Q0=1時(shí)，在下一個(gè)個(gè)CP觸發(fā)沿到來(lái)時(shí)時(shí)翻轉(zhuǎn)。FF2在Q0=Q1=1時(shí)，在下一個(gè)個(gè)CP觸發(fā)沿到來(lái)時(shí)時(shí)翻轉(zhuǎn)。電路圖由于沒(méi)有無(wú)效效狀態(tài)，電路路能自啟動(dòng)。。推廣到n位二進(jìn)制同步步加法計(jì)數(shù)器器驅(qū)動(dòng)方程輸出方程3位二進(jìn)制同步步減法計(jì)數(shù)器器選用3個(gè)CP下降沿觸發(fā)的的JK觸發(fā)器，分別別用FF0、FF1、FF2表示。狀態(tài)圖輸出方程：時(shí)鐘方程：時(shí)序圖FF0每輸入一個(gè)時(shí)時(shí)鐘脈沖翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一次FF1在Q0=0時(shí)，在下一個(gè)個(gè)CP觸發(fā)沿到來(lái)時(shí)時(shí)翻轉(zhuǎn)。FF2在Q0=Q1=0時(shí)，在下一個(gè)個(gè)CP觸發(fā)沿到來(lái)時(shí)時(shí)翻轉(zhuǎn)。電路圖由于沒(méi)有無(wú)效效狀態(tài)，電路路能自啟動(dòng)。。推廣到n位二進(jìn)制同步步減法計(jì)數(shù)器器驅(qū)動(dòng)方程輸出方程3位二進(jìn)制同步步可逆計(jì)數(shù)器器設(shè)用U/D表示加減控制信號(hào)，且U/D＝0時(shí)作加計(jì)數(shù)，U/D＝1時(shí)作減計(jì)數(shù)，則把二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器的驅(qū)動(dòng)方程和U/D相與，把減法計(jì)數(shù)器的驅(qū)動(dòng)方程和U/D相與，再把二者相加，便可得到二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器的驅(qū)動(dòng)方程。輸出方程電路圖4位集成二進(jìn)制制同步加法計(jì)計(jì)數(shù)器74LS161/163①CR=0時(shí)異步清零。②CR=1、LD=0時(shí)同步置數(shù)。③CR=LD=1且CPT=CPP=1時(shí)，按照4位自然二進(jìn)制碼進(jìn)行同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)。④CR=LD=1且CPT·CPP=0時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)保持不變。74LS163的引腳排列和和74LS161相同，不同之之處是74LS163采用同步清零零方式。雙4位集成二進(jìn)制制同步加法計(jì)計(jì)數(shù)器CC4520①CR=1時(shí)，異步清零零。②CR=0、EN=1時(shí)，在CP脈沖上升沿作作用下進(jìn)行加加法計(jì)數(shù)。③CR=0、CP=0時(shí)，在EN脈沖下降沿作作用下進(jìn)行加加法計(jì)數(shù)。④CR=0、EN=0或CR=0、CP=1時(shí)，計(jì)數(shù)器狀狀態(tài)保持不變變。4位集成二進(jìn)制制同步可逆計(jì)計(jì)數(shù)器74LS191U/D是加減計(jì)數(shù)控制端；CT是使能端；LD是異步置數(shù)控制端；D0～D3是并行數(shù)據(jù)輸入端；Q0～Q3是計(jì)數(shù)器狀態(tài)輸出端；CO/BO是進(jìn)位借位信號(hào)輸出端；RC是多個(gè)芯片級(jí)聯(lián)時(shí)級(jí)間串行計(jì)數(shù)使能端，CT＝0，CO/BO＝1時(shí)，RC＝CP，由RC端產(chǎn)生的輸出進(jìn)位脈沖的波形與輸入計(jì)數(shù)脈沖的波形相同。4位集成二進(jìn)制制同步可逆計(jì)計(jì)數(shù)器74LS193CR是異步清零端，高電平有效；LD是異步置數(shù)端，低電平有效；CPU是加法計(jì)數(shù)脈沖輸入端；CPD是減法計(jì)數(shù)脈沖輸入端；D0～D3是并行數(shù)據(jù)輸入端；Q0～Q3是計(jì)數(shù)器狀態(tài)輸出端；CO是進(jìn)位脈沖輸出端；BO是借位脈沖輸出端；多個(gè)74LS193級(jí)聯(lián)時(shí)，只要把低位的CO端、BO端分別與高位的CPU、CPD連接起來(lái)，各個(gè)芯片的CR端連接在一起，LD端連接在一起，就可以了。2、二進(jìn)制異步步計(jì)數(shù)器3位二進(jìn)制異步步加法計(jì)數(shù)器器狀態(tài)圖選用3個(gè)CP下降沿觸發(fā)的的JK觸發(fā)器，分別別用FF0、FF1、FF2表示。輸出方程：時(shí)鐘方程：時(shí)序圖FF0每輸入一個(gè)時(shí)時(shí)鐘脈沖翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一次，F(xiàn)F1在Q0由1變0時(shí)翻轉(zhuǎn)，F(xiàn)F2在Q1由1變0時(shí)翻轉(zhuǎn)。3個(gè)JK觸發(fā)器都是在在需要翻轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)就有下降沿沿，不需要翻翻轉(zhuǎn)時(shí)沒(méi)有下下降沿，所以以3個(gè)觸發(fā)器都應(yīng)應(yīng)接成T＇型。驅(qū)動(dòng)方程：電路圖3位二進(jìn)制異步步減法計(jì)數(shù)器器狀態(tài)圖選用3個(gè)CP下降沿觸發(fā)的的JK觸發(fā)器，分別別用FF0、FF1、FF2表示。輸出方程：時(shí)鐘方程：時(shí)序圖FF0每輸入一個(gè)時(shí)時(shí)鐘脈沖翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一次，F(xiàn)F1在Q0由0變1時(shí)翻轉(zhuǎn)，F(xiàn)F2在Q1由0變1時(shí)翻轉(zhuǎn)。3個(gè)JK觸發(fā)器都是在在需要翻轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)就有下降沿沿，不需要翻翻轉(zhuǎn)時(shí)沒(méi)有下下降沿，所以以3個(gè)觸發(fā)器都應(yīng)應(yīng)接成T＇型。驅(qū)動(dòng)方程：電路圖二進(jìn)制異步計(jì)計(jì)數(shù)器級(jí)間連連接規(guī)律4位集成二進(jìn)制制異步加法計(jì)計(jì)數(shù)器74LS197①CR=0時(shí)異步清零。②CR=1、CT/LD=0時(shí)異步置數(shù)。③CR=CT/LD=1時(shí)，異步加法計(jì)數(shù)。若將輸入時(shí)鐘脈沖CP加在CP0端、把Q0與CP1連接起來(lái)，則構(gòu)成4位二進(jìn)制即16進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。若將CP加在CP1端，則構(gòu)成3位二進(jìn)制即8進(jìn)制計(jì)數(shù)器，F(xiàn)F0不工作。如果只將CP加在CP0端，CP1接0或1，則形成1位二進(jìn)制即二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。選用4個(gè)CP下降沿觸發(fā)的的JK觸發(fā)器，分別別用FF0、FF1、FF2、FF3表示。3.3.2十進(jìn)制計(jì)數(shù)器器1、十進(jìn)制同步步計(jì)數(shù)器狀態(tài)圖輸出方程：時(shí)鐘方程：十進(jìn)制同步加加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)方程電路圖比較，得驅(qū)動(dòng)動(dòng)方程：將無(wú)效狀態(tài)1010～1111分別代入狀態(tài)態(tài)方程進(jìn)行計(jì)計(jì)算，可以驗(yàn)驗(yàn)證在CP脈沖作用下都都能回到有效效狀態(tài)，電路路能夠自啟動(dòng)動(dòng)。十進(jìn)制同步減減法計(jì)數(shù)器選用4個(gè)CP下降沿觸發(fā)的的JK觸發(fā)器，分別別用FF0、FF1、FF2、FF3表示。狀態(tài)圖輸出方程：時(shí)鐘方程：狀態(tài)方程次態(tài)卡諾圖比較，得驅(qū)動(dòng)動(dòng)方程：將無(wú)效狀態(tài)1010～1111分別代入狀態(tài)態(tài)方程進(jìn)行計(jì)計(jì)算，可以驗(yàn)驗(yàn)證在CP脈沖作用下都都能回到有效效狀態(tài)，電路路能夠自啟動(dòng)動(dòng)。電路圖十進(jìn)制同步可可逆計(jì)數(shù)器集成十進(jìn)制同同步計(jì)數(shù)器集成十進(jìn)制同同步加法計(jì)數(shù)數(shù)器74160、74162的引腳排列圖圖、邏輯功能能示意圖與74161、74163相同，不同的的是，74160和74162是十進(jìn)制同步步加法計(jì)數(shù)器器，而74161和74163是4位二進(jìn)制（16進(jìn)制）同步加加法計(jì)數(shù)器。。此外，74160和74162的區(qū)別是，74160采用的是異步步清零方式，，而74162采用的是同步步清零方式。。74190是單時(shí)鐘集成成十進(jìn)制同步步可逆計(jì)數(shù)器器，其引腳排排列圖和邏輯輯功能示意圖圖與74191相同。74192是雙時(shí)鐘集成成十進(jìn)制同步步可逆計(jì)數(shù)器器，其引腳排排列圖和邏輯輯功能示意圖圖與74193相同。把前面介紹的十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器和十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器用與或門組合起來(lái)，并用U/D作為加減控制信號(hào)，即可獲得十進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器。選用4個(gè)CP上升沿觸發(fā)的的D觸發(fā)器，分別別用FF0、FF1、FF2、FF3表示。2、十進(jìn)制異步步計(jì)數(shù)器狀態(tài)圖輸出方程：十進(jìn)制異步加加法計(jì)數(shù)器時(shí)序圖時(shí)鐘方程FF0每輸入一個(gè)CP翻轉(zhuǎn)一次，只只能選CP。選擇時(shí)鐘脈沖沖的一個(gè)基本本原則：在滿滿足翻轉(zhuǎn)要求求的條件下，，觸發(fā)沿越少少越好。FF1在t2、t4、t6、t8時(shí)刻翻轉(zhuǎn)，可選Q0。FF2在t4、t8時(shí)刻翻轉(zhuǎn)，可選Q1。FF3在t8、t10時(shí)刻翻轉(zhuǎn)，可選Q0。狀態(tài)方程比較，得驅(qū)動(dòng)動(dòng)方程：電路圖將無(wú)效狀態(tài)1010～1111分別代入狀態(tài)態(tài)方程進(jìn)行計(jì)計(jì)算，可以驗(yàn)驗(yàn)證在CP脈沖作用下都都能回到有效效狀態(tài)，電路路能夠自啟動(dòng)動(dòng)。十進(jìn)制異步減減法計(jì)數(shù)器選用4個(gè)CP上升沿觸發(fā)的的JK觸發(fā)器，分別別用FF0、FF1、FF2、FF3表示。。狀態(tài)圖圖輸出方方程：：時(shí)序圖圖時(shí)鐘方方程FF0每輸入入一個(gè)個(gè)CP翻轉(zhuǎn)一一次，，只能能選CP。選擇時(shí)時(shí)鐘脈脈沖的的一個(gè)個(gè)基本本原則則：在在滿足足翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)要求求的條條件下下，觸觸發(fā)沿沿越少少越好好。FF1在t2、t4、t6、t8時(shí)刻翻轉(zhuǎn)，可選Q0。FF2在t4、t8時(shí)刻翻轉(zhuǎn)，可選Q1。FF3在t8、t10時(shí)刻翻轉(zhuǎn)，可選Q0。狀態(tài)方方程比較，，得驅(qū)驅(qū)動(dòng)方方程：：電路圖圖將無(wú)效效狀態(tài)態(tài)1010～1111分別代代入狀狀態(tài)方方程進(jìn)進(jìn)行計(jì)計(jì)算，，可以以驗(yàn)證證在CP脈沖作作用下下都能能回到到有效效狀態(tài)態(tài)，電電路能能夠自自啟動(dòng)動(dòng)。集成十十進(jìn)制制異步步計(jì)數(shù)數(shù)器74LS903.3.3N進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器器1、用同同步清清零端端或置置數(shù)端端歸零零構(gòu)成成N進(jìn)置計(jì)計(jì)數(shù)器器2、用異異步清清零端端或置置數(shù)端端歸零零構(gòu)成成N進(jìn)置計(jì)計(jì)數(shù)器器（1）寫出出狀態(tài)態(tài)SN-1的二進(jìn)進(jìn)制代代碼。。（2）求歸歸零邏邏輯，，即求求同步步清零零端或或置數(shù)數(shù)控制制端信信號(hào)的的邏輯輯表達(dá)達(dá)式。。（3）畫連連線圖圖。（1）寫出出狀態(tài)態(tài)SN的二進(jìn)進(jìn)制代代碼。。（2）求歸歸零邏邏輯，，即求求異步步清零零端或或置數(shù)數(shù)控制制端信信號(hào)的的邏輯輯表達(dá)達(dá)式。。（3）畫連連線圖圖。利用集集成計(jì)計(jì)數(shù)器器的清清零端端和置置數(shù)端端實(shí)現(xiàn)現(xiàn)歸零零，從從而構(gòu)構(gòu)成按按自然然態(tài)序序進(jìn)行行計(jì)數(shù)數(shù)的N進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器器的方方法。。在前面面介紹紹的集集成計(jì)計(jì)數(shù)器器中，，清零零、置置數(shù)均均采用用同步步方式式的有有74LS163；均采用用異步步方式式的有有74LS193、74LS197、74LS192；清零采采用異異步方方式、、置數(shù)數(shù)采用用同步步方式式的有有74LS161、74LS160；有的只只具有有異步步清零零功能能，如如CC4520、74LS190、74LS191；74LS90則具有有異步步清零零和異異步置置9功能。。用74LS163來(lái)構(gòu)成成一個(gè)個(gè)十二二進(jìn)制制計(jì)數(shù)數(shù)器。。（1）寫出出狀態(tài)態(tài)SN-1的二進(jìn)進(jìn)制代代碼。。（3）畫連連線圖圖。SN-1＝S12-1＝S11＝1011（2）求歸零零邏輯輯。例D0～D3可隨意意處理理D0～D3必須都都接0用74LS197來(lái)構(gòu)成成一個(gè)個(gè)十二二進(jìn)制制計(jì)數(shù)數(shù)器。。（1）寫出出狀態(tài)態(tài)SN的二進(jìn)進(jìn)制代代碼。。（3）畫連連線圖圖。SN＝S12＝1100（2）求歸零零邏輯輯。例D0～D3可隨意意處理理D0～D3必須都都接0用74LS161來(lái)構(gòu)成成一個(gè)個(gè)十二二進(jìn)制制計(jì)數(shù)數(shù)器。。SN＝S12＝1100例D0～D3可隨意意處理理D0～D3必須都都接0SN-1＝S11＝10113、提高高歸零零可靠靠性的的方法法4、計(jì)數(shù)數(shù)器容容量的的擴(kuò)展展異步計(jì)計(jì)數(shù)器器一般般沒(méi)有有專門門的進(jìn)進(jìn)位信信號(hào)輸輸出端端，通通?？煽梢杂糜帽炯?jí)級(jí)的高高位輸輸出信信號(hào)驅(qū)驅(qū)動(dòng)下下一級(jí)級(jí)計(jì)數(shù)數(shù)器計(jì)計(jì)數(shù)，，即采采用串串行進(jìn)進(jìn)位方方式來(lái)來(lái)擴(kuò)展展容量量。100進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器器60進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器器64進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器器同步計(jì)計(jì)數(shù)器器有進(jìn)進(jìn)位或或借位位輸出出端，，可以以選擇擇合適適的進(jìn)進(jìn)位或或借位位輸出出信號(hào)號(hào)來(lái)驅(qū)驅(qū)動(dòng)下下一級(jí)級(jí)計(jì)數(shù)數(shù)器計(jì)計(jì)數(shù)。。同步步計(jì)數(shù)數(shù)器級(jí)級(jí)聯(lián)的的方式式有兩兩種，，一種種級(jí)間間采用用串行行進(jìn)位位方式式，即即異步步方式式，這這種方方式是是將低低位計(jì)計(jì)數(shù)器器的進(jìn)進(jìn)位輸輸出直直接作作為高高位計(jì)計(jì)數(shù)器器的時(shí)時(shí)鐘脈脈沖，，異步步方式式的速速度較較慢。。另一一種級(jí)級(jí)間采采用并并行進(jìn)進(jìn)位方方式，，即同同步方方式，，這種種方式式一般般是把把各計(jì)計(jì)數(shù)器器的CP端連在在一起起接統(tǒng)統(tǒng)一的的時(shí)鐘鐘脈沖沖，而而低位位計(jì)數(shù)數(shù)器的的進(jìn)位位輸出出送高高位計(jì)計(jì)數(shù)器器的計(jì)計(jì)數(shù)控控制端端。12位二進(jìn)進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器器（慢慢速計(jì)計(jì)數(shù)方方式））12位二進(jìn)進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)器器（快快速計(jì)計(jì)數(shù)方方式））在此種種接線線方式式中，，只要要片1的各位位輸出出都為為1，一旦旦片0的各位位輸出出都為為1，片2立即可可以接接收進(jìn)進(jìn)位信信號(hào)進(jìn)進(jìn)行計(jì)計(jì)數(shù)，，不會(huì)會(huì)像基基本接接法中中那樣樣，需需要經(jīng)經(jīng)歷片片1的傳輸輸延遲遲，所所以工工作速速度較較高。。這種種接線線方式式的工工作速速度與與計(jì)數(shù)數(shù)器的的位數(shù)數(shù)無(wú)關(guān)關(guān)。本節(jié)小小結(jié)：：計(jì)數(shù)器器是一一種應(yīng)應(yīng)用十十分廣廣泛的的時(shí)序序電路路，除除用于于計(jì)數(shù)數(shù)、分分頻外外，還還廣泛泛用于于數(shù)字字測(cè)量量、運(yùn)運(yùn)算和和控制制，從從小型型數(shù)字字儀表表，到到大型型數(shù)字字電子子計(jì)算算機(jī)，，幾乎乎無(wú)所所不在在，是是任何何現(xiàn)代代數(shù)字字系統(tǒng)統(tǒng)中不不可缺缺少的的組成成部分分。計(jì)數(shù)數(shù)器器可利利用用觸觸發(fā)發(fā)器器和和門門電電路路構(gòu)構(gòu)成成。。但但在在實(shí)實(shí)際際工工作作中中，，主主要要是是利利用用集集成成計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器來(lái)來(lái)構(gòu)構(gòu)成成。。在在用用集集成成計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器構(gòu)構(gòu)成成N進(jìn)制制計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器時(shí)時(shí)，，需需要要利利用用清清零零端端或或置置數(shù)數(shù)控控制制端端，，讓讓電電路路跳跳過(guò)過(guò)某某些些狀狀態(tài)態(tài)來(lái)來(lái)獲獲得得N進(jìn)制制計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器。。3.4寄存存器器3.4.1基本本寄寄存存器器退出出3.4.2移位位寄寄存存器器3.4.3寄存存器器的的應(yīng)應(yīng)用用在數(shù)數(shù)字字電電路路中中，，用用來(lái)來(lái)存存放放二二進(jìn)進(jìn)制制數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)或或代代碼碼的的電電路路稱稱為為寄寄存存器器。。寄存存器器是是由由具具有有存存儲(chǔ)儲(chǔ)功功能能的的觸觸發(fā)發(fā)器器組組合合起起來(lái)來(lái)構(gòu)構(gòu)成成的的。。一一個(gè)個(gè)觸觸發(fā)發(fā)器器可可以以存存儲(chǔ)儲(chǔ)1位二二進(jìn)進(jìn)制制代代碼碼，，存存放放n位二二進(jìn)進(jìn)制制代代碼碼的的寄寄存存器器，，需需用用n個(gè)觸觸發(fā)發(fā)器器來(lái)來(lái)構(gòu)構(gòu)成成。。按照照功功能能的的不不同同，，可可將將寄寄存存器器分分為為基基本本寄寄存存器器和和移移位位寄寄存存器器兩兩大大類類。。基基本本寄寄存存器器只只能能并并行行送送入入數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，需需要要時(shí)時(shí)也也只只能能并并行行輸輸出出。。移移位位寄寄存存器器中中的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)可可以以在在移移位位脈脈沖沖作作用用下下依依次次逐逐位位右右移移或或左左移移，，數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)既既可可以以并并行行輸輸入入、、并并行行輸輸出出，，也也可可以以串串行行輸輸入入、、串串行行輸輸出出，，還還可可以以并并行行輸輸入入、、串串行行輸輸出出，，串串行行輸輸入入、、并并行行輸輸出出，，十十分分靈靈活活，，用用途途也也很很廣廣。。3.４.１基基本本寄寄存存器器1、單單拍拍工工作作方方式式基基本本寄寄存存器器無(wú)論論寄寄存存器器中中原原來(lái)來(lái)的的內(nèi)內(nèi)容容是是什什么么，，只只要要送送數(shù)數(shù)控控制制時(shí)時(shí)鐘鐘脈脈沖沖CP上升升沿沿到到來(lái)來(lái)，，加加在在并并行行數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸入入端端的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)D0～D3，就立立即即被被送送入入進(jìn)進(jìn)寄寄存存器器中中，，即即有有：：2、雙雙拍拍工工作作方方式式基基本本寄寄存存器器（1）清零。CR=0，異步清零。即有：（2）送數(shù)。CR=1時(shí)，CP上升沿送數(shù)。即有：（3）保持。在CR=1、CP上升沿以外時(shí)間，寄存器內(nèi)容將保持不變。3.4.2移位位寄寄存存器器1、單單向向移移位位寄寄存存器器并行行輸輸出出4位右右移移移位位寄寄存存器器時(shí)鐘鐘方方程程：：驅(qū)動(dòng)動(dòng)方方程程：：狀態(tài)態(tài)方方程程：：并行行輸輸出出4位左左移移移位位寄寄存存器器時(shí)鐘鐘方方程程：：驅(qū)動(dòng)動(dòng)方方程程：：狀態(tài)態(tài)方方程程：：?jiǎn)蜗蛳蛞埔莆晃患募拇娲嫫髌骶呔哂杏幸砸韵孪轮髦饕靥攸c(diǎn)點(diǎn)：：（1）單單向向移移位位寄寄存存器器中中的的數(shù)數(shù)碼碼，，在在CP脈沖沖操操作作下下，，可可以以依依次次右右移移或或左左移移。。（2）n位單單向向移移位位寄寄存存器器可可以以寄寄存存n位二二進(jìn)進(jìn)制制代代碼碼。。n個(gè)CP脈沖沖即即可可完完成成串串行行輸輸入入工工作作，，此此后后可可從從Q0～Qn-1端獲獲得得并并行行的的n位二二進(jìn)進(jìn)制制數(shù)數(shù)碼碼，，再再用用n個(gè)CP脈沖沖又又可可實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)串串行行輸輸出出操操作作。。（3）若若串串行行輸輸入入端端狀狀態(tài)態(tài)為為0，則則n個(gè)CP脈沖沖后后，，寄寄存存器器便便被被清清零零。。2、雙雙向向移移位位寄寄存存器器M=0時(shí)右右移移M=1時(shí)左左移移3、集集成成雙雙向向移移位位寄寄存存器器74LS1943.4.3寄存存器器的的應(yīng)應(yīng)用用1、環(huán)環(huán)形形計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器結(jié)構(gòu)構(gòu)特特點(diǎn)點(diǎn)即將將FFn-1的輸輸出出Qn-1接到到FF0的輸輸入入端端D0。工作作原原理理根據(jù)據(jù)起起始始狀狀態(tài)態(tài)設(shè)設(shè)置置的的不不同同，，在在輸輸入入計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)脈脈沖沖CP的作作用用下下，，環(huán)環(huán)形形計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器的的有有效效狀狀態(tài)態(tài)可可以以循循環(huán)環(huán)移移位位一一個(gè)個(gè)1，也也可可以以循循環(huán)環(huán)移移位位一一個(gè)個(gè)0。即即當(dāng)當(dāng)連連續(xù)續(xù)輸輸入入CP脈沖沖時(shí)時(shí)，，環(huán)環(huán)形形計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器中中各各個(gè)個(gè)觸觸發(fā)發(fā)器器的的Q端或或端端，，將將輪輪流流地地出出現(xiàn)現(xiàn)矩矩形形脈脈沖沖。。能自自啟啟動(dòng)動(dòng)的的4位環(huán)環(huán)形形計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器狀態(tài)態(tài)圖圖由74LS194構(gòu)成成的的能能自自啟啟動(dòng)動(dòng)的的4位環(huán)環(huán)形形計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器時(shí)序序圖圖2、扭扭環(huán)環(huán)形形計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器結(jié)構(gòu)構(gòu)特特點(diǎn)點(diǎn)狀態(tài)態(tài)圖圖即將FFn-1的輸出Qn-1接到FF0的輸入端D0。能自自啟啟動(dòng)動(dòng)的的4位扭扭環(huán)環(huán)形形計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器本節(jié)節(jié)小小結(jié)結(jié)：：寄存存器器是是用用來(lái)來(lái)存存放放二二進(jìn)進(jìn)制制數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)或或代代碼碼的的電電路路，，是是一一種種基基本本時(shí)時(shí)序序電電路路。。任任何何現(xiàn)現(xiàn)代代數(shù)數(shù)字字系系統(tǒng)統(tǒng)都都必必須須把把需需要要處處理理的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)和和代代碼碼先先寄寄存存起起來(lái)來(lái)，，以以便便隨隨時(shí)時(shí)取取用用。。寄存存器器分分為為基基本本寄寄存存器器和和移移位位寄寄存存器器兩兩大大類類。?；颈炯募拇娲嫫髌鞯牡臄?shù)數(shù)據(jù)據(jù)只只能能并并行行輸輸入入、、并并行行輸輸出出。。移移位位寄寄存存器器中中的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)可可以以在在移移位位脈脈沖沖作作用用下下依依次次逐逐位位右右移移或或左左移移，，數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)可可以以并并行行輸輸入入、、并并行行輸輸出出，，串串行行輸輸入入、、串串行行輸輸出出，，并并行行輸輸入入、、串串行行輸輸出出，，串串行行輸輸入入、、并并行行輸輸出出。。寄存器的的應(yīng)用很很廣，特特別是移移位寄存存器，不不僅可將將串行數(shù)數(shù)碼轉(zhuǎn)換換成并行行數(shù)碼，，或?qū)⒉⒉⑿袛?shù)碼碼轉(zhuǎn)換成成串行數(shù)數(shù)碼，還還可以很很方便地地構(gòu)成移移位寄存存器型計(jì)計(jì)數(shù)器和和順序脈脈沖發(fā)生生器等電電路。3.5順序脈沖沖發(fā)生器器3.5.1計(jì)數(shù)型順順序脈沖沖發(fā)生器器退出3.5.2移位型順順序脈沖沖發(fā)生器器3.5.1計(jì)數(shù)器型型順序脈脈沖發(fā)生生器在數(shù)字電電路中，，能按一一定時(shí)間間、一定定順序輪輪流輸出出脈沖波波形的電電路稱為為順序脈脈沖發(fā)生生器。計(jì)數(shù)器型型順序脈脈沖發(fā)生生器一般般用按自自然態(tài)序序計(jì)數(shù)的的二進(jìn)制制計(jì)數(shù)器器和譯碼碼器構(gòu)成成。順序脈沖沖發(fā)生器器也稱脈脈沖分配配器或節(jié)節(jié)拍脈沖沖發(fā)生器器，一般般由計(jì)數(shù)數(shù)器（包包括移位位寄存器器型計(jì)數(shù)數(shù)器）和和譯碼器器組成。。作為時(shí)時(shí)間基準(zhǔn)準(zhǔn)的計(jì)數(shù)數(shù)脈沖由由計(jì)數(shù)器器的輸入入端送入入，譯碼碼器即將將計(jì)數(shù)器器狀態(tài)譯譯成輸出出端上的的順序脈脈沖，使使輸出端端上的狀狀態(tài)按一一定時(shí)間間、一定定順序輪輪流為1，或者輪輪流為0。前面介介紹過(guò)的的環(huán)形計(jì)計(jì)數(shù)器的的輸出就就是順序序脈沖，，故可不不加譯碼碼電路即即可直接接作為順順序脈沖沖發(fā)生器器。時(shí)序圖譯碼器電路圖計(jì)數(shù)器用集成計(jì)計(jì)數(shù)器74LS163和集成3線-8線譯碼器器74LS138構(gòu)成的8輸出順序序脈沖發(fā)發(fā)生器。。3.5.2移位型順順序脈沖沖發(fā)生器器移位型順順序脈沖沖發(fā)生器器由移位位寄存器器型計(jì)數(shù)數(shù)器加譯譯碼電路路構(gòu)成。。其中環(huán)環(huán)形計(jì)數(shù)數(shù)器的輸輸出就是是順序脈脈沖，故故可不加加譯碼電電路就可可直接作作為順序序脈沖發(fā)發(fā)生器。。時(shí)序圖在數(shù)控裝裝置和數(shù)數(shù)字計(jì)算算機(jī)中，，往往需需要機(jī)器器按照人人們事先先規(guī)定的的順序進(jìn)進(jìn)行運(yùn)算算或操作作，這就就要求機(jī)機(jī)器的控控制部分分不僅能能正確地地發(fā)出各各種控制制信號(hào)，，而且要要求這些些控制信信號(hào)在時(shí)時(shí)間上有有一定