1、計(jì) 數(shù) 器,點(diǎn)鈔機(jī)，,計(jì)數(shù)器實(shí)例：,礦泉水、啤酒等飲料生產(chǎn)線；,頻率計(jì)等等。,數(shù)字鐘，,倒計(jì)時(shí)數(shù)字牌；,知識(shí)回顧,計(jì)數(shù)器的功能及分類,計(jì)數(shù)器實(shí)質(zhì)是累計(jì)脈沖的個(gè)數(shù)。,分類,2n進(jìn)制計(jì)數(shù)器和非2n進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,如十進(jìn)制、,加法計(jì)數(shù)器、,同步計(jì)數(shù)器、,功能,六十進(jìn)制、,八進(jìn)制等。,減法計(jì)數(shù)器、,可逆計(jì)數(shù)器。,異步計(jì)數(shù)器。,計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)、分頻等。,計(jì)數(shù)脈沖CP,異步計(jì)數(shù)器的構(gòu)成,J0=K0=1,分析步驟：,J1=K1=1,J2=K2=1,1. 觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)條件,CP0=CP,CP1=Q0,CP2=Q1,Q0,Q1,Q2,F0:,F1:,F2:,異步計(jì)數(shù)器,Q0,Q1,Q2,CP,設(shè)觸發(fā)器的初態(tài)均為0,2

2、.畫出各觸發(fā)器的輸出波形圖,Q2,計(jì)數(shù)脈沖CP,Q2,異步加法八進(jìn)制(三位二進(jìn)制) 計(jì)數(shù)器,3. 完成計(jì)數(shù)功能：,計(jì)數(shù)功能應(yīng)用,1kHZ,二分頻器,500HZ,四分頻器,250HZ,八分頻器,分頻功能應(yīng)用,由脈沖頻率得脈沖周期，通過計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)來計(jì)時(shí)。,計(jì)時(shí)功能應(yīng)用,數(shù)字鐘工作原理,晶振,整形 分頻器,標(biāo)準(zhǔn) 秒信號(hào),六十進(jìn)制 計(jì) 數(shù) 器,六十進(jìn)制 計(jì) 數(shù) 器,二十四進(jìn) 制計(jì)數(shù)器,譯碼 顯示電路,譯碼 顯示電路,譯碼 顯示電路,秒,分,時(shí),JK觸發(fā)器構(gòu)成三位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器,如何用JK觸發(fā)器構(gòu)成三位二進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)器？,三位二進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)器,000,如何把加法計(jì)數(shù)器和減法計(jì)數(shù)器合起來

3、工作， 構(gòu)成可逆計(jì)數(shù)器？,同步計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)脈沖,分析步驟：,1.列寫控制端的邏輯表達(dá)式（驅(qū)動(dòng)方程）,F0: J0=K0=1 來一個(gè)CP 脈沖，就翻轉(zhuǎn)一次；,F1: J1=K1=Q0 Q0為1，再來一個(gè)CP 脈沖，翻轉(zhuǎn)一次；,F2: J2=K2=Q2Q1 只有當(dāng)Q2Q1=11, 再來脈沖，就翻轉(zhuǎn)；,2.畫出各觸發(fā)器的輸出波形圖,Q0,Q1,Q2,觸發(fā)器的初態(tài)均為0,000,001,010,011,100,101,110,111,000,經(jīng)歷了多少個(gè)狀態(tài)形成一個(gè)循環(huán)？,（8個(gè)狀態(tài)或8個(gè)脈沖）,八進(jìn)制（模八器）或三位二進(jìn)制,累計(jì)的計(jì)數(shù)方式是遞增的,加法計(jì)數(shù)器,各觸發(fā)器是同時(shí)觸發(fā)的,同步計(jì)數(shù)器,完整功

4、能描述：同步加法八進(jìn)制計(jì)數(shù)器,問題1：如何由三位二進(jìn)制 同步加法計(jì)數(shù)器構(gòu)成一個(gè) 四位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器？需要多少個(gè)觸發(fā)器？,F3,計(jì)數(shù)脈沖,F0,F1,F2,F3,如果由J、K觸發(fā)器（外加門電路）構(gòu)成同步 n 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，則第 i (1i n）位翻轉(zhuǎn)的條件是：只有比第 i 位低的所有位的狀態(tài)都為“1”時(shí)，第 i 位才翻轉(zhuǎn)，即,例：同步任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的分析,各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程：,F0: J0=, K0=1,F1: J1=Q0, K1=1,設(shè)初始狀態(tài)為0,Q0,Q1,F0: J0=, K0=1,F1: J1=Q0, K1=1,同步加法三進(jìn)制計(jì)數(shù)器,J0=1 K0=1,J1=0 K0=1,

5、J0=1 K0=1,J1=1 K0=1,J1=0 K0=1,J1=0 K0=1,例：異步任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的分析,計(jì)數(shù)脈沖,各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程：,F0: J0=, K0=1,F1: J1= K1=1,設(shè)初始狀態(tài)為0,Q2,Q1,Q0,F2: J2= Q0Q1，K2=1,時(shí)鐘方程：,計(jì)數(shù)脈沖,Q2,Q1,Q0,1,2,3,4,CP,5,F0: J0=, K0=1,F1: J1= K1=1,F2: J2= Q0Q1，K2=1,Q0,J0=1 K0=1,Q1,Q2,J2=0 K2=1,J0=1 K0=1,J2=0 K2=1,J0=1 K0=1,J2=0 K2=1,J0=1 K0=1,J2=1 K2=1,

6、J0=0 K0=1,J2=0 K2=1,異步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器,如何由上圖所示的五進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器？,在五進(jìn)制的低位端加上一個(gè)兩狀態(tài)的JK觸發(fā)器 來控制五進(jìn)制的輸入脈沖，由,可得到十個(gè)狀態(tài)循環(huán)來往的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,作業(yè),利用四個(gè)JK觸發(fā)器構(gòu)成 同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，寫 出各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程？,寄存器(1),概述,寄存器的功能是暫時(shí)存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果，一個(gè)觸發(fā)器可以存放一位二進(jìn)制數(shù)，要存放多位，就得用多個(gè)觸發(fā)器 寄存器的分類：根據(jù)數(shù)據(jù)存放的方式可分為串行和并行兩種，根據(jù)功能分有數(shù)碼寄存器和移位寄存器兩種。,數(shù)碼寄存器,功能： 寄存數(shù)碼和清除原有數(shù)碼,電路組成： 四位D觸發(fā)器組成的并

7、行輸入并行輸出寄存器,寄存器(2),寄存器(3),數(shù)碼寄存器,工作原理,第三位,第四位,第二位,第一位,寄存指令,取指脈沖 到來后,寄存器(4),移位寄存器,電路組成 四位串行數(shù)碼寄存器-用4位J-K觸發(fā)器組成。,數(shù)碼輸入,移位脈沖,清零,寄存器(5),移位寄存器,工作原理,1011,集成555定時(shí)器(1),什么是集成555定時(shí)器,555定時(shí)器是將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器件，是一種多用途的單片集成電路。在外部配上少許阻容元件，便能構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等電路。它使用方便,帶負(fù)載能力較強(qiáng), 目前得到了非常廣泛的應(yīng)用。,目前555定時(shí)器的產(chǎn)品型號(hào)很多，但所有雙極型產(chǎn)

8、品型號(hào)最后3位數(shù)碼都是555，所有CMOS產(chǎn)品型號(hào)最后4位數(shù)碼都是7555。且它們的功能和外部引腳的排列完全相同。,集成555定時(shí)器(2),電路結(jié)構(gòu),組成：電阻分壓器，電壓比較器，RS觸發(fā)器，場(chǎng)效應(yīng)管, 輸出緩沖器,UTR,反相器,集成555定時(shí)器(3),工作原理,集成555定時(shí)器的外引線排列圖如下：,其中：,DDISC為放電端,UCO為外加控制電壓端,UTR為低電平觸發(fā)端,UTH為高電平觸發(fā)端,集成555定時(shí)器(4),工作原理,當(dāng)控制端5腳懸空時(shí)：UR1=1/3VDD UR2=2/3VDD,當(dāng)控制端5腳接ECC時(shí)：UR1=1/2ECC UR2=ECC,555定時(shí)器(5),工作原理,集成555

9、定時(shí)器(6),功能表,f f 0 0 導(dǎo)通,輸 入 輸 出, (VDD/3) 1 保持 保持,(2VDD/3) (VDD/3) 1 0 導(dǎo)通, (2VDD/3) (VDD/3) 1 1 截止,UTH， UTR兩者都小于各自的參考電壓時(shí)UO=1，放電管截止,UTH， UTR兩者都大于各自的參考電壓時(shí)UO=0，放電管導(dǎo)通,集成555定時(shí)器(7),應(yīng)用,*用555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器,施密特觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，其工作特點(diǎn)是：兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的維持與相互轉(zhuǎn)換均與輸入電壓的大小有關(guān)，且輸出由高電平轉(zhuǎn)換到低電平以及由低電平轉(zhuǎn)換到高電平所需的輸入觸發(fā)電平是不相同的，其差值稱為回差電壓。由于具有回差電壓，

10、故其抗干擾能力較強(qiáng)。應(yīng)用施密特觸發(fā)器能將邊沿變化緩慢的波形整形為邊沿陡峭的矩形脈沖。故施密特觸發(fā)器常用 于進(jìn)行波形變換及脈沖波的整形。,555定時(shí)器(8),應(yīng)用,*用555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器,1.電路組成,2.工作原理,集成555定時(shí)器(9),應(yīng)用,當(dāng)Ui下降(上升)時(shí)，電路輸出Uo改變狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓為U(U+)，兩者的差值稱為回差電壓，即U=U+U電壓傳輸特性：滯后特性。,3. 電壓傳輸特性,U+=2/3VDD,U-=1/3VDD,集成555定時(shí)器(10),應(yīng)用,施密特觸發(fā)器的應(yīng)用波形變換,集成555定時(shí)器(11),應(yīng)用,施密特觸發(fā)器的應(yīng)用脈沖波的整形,數(shù)字系統(tǒng)中的矩形脈沖在傳輸

11、中經(jīng)常發(fā)生波形畸變。經(jīng)施密特觸發(fā)器整形后便可獲得較理想的矩形脈沖波。,U+,U,集成555定時(shí)器(12),應(yīng)用,施密特觸發(fā)器的應(yīng)用脈沖波的整形,在傳輸?shù)男盘?hào)上出現(xiàn)附加噪聲，經(jīng)整形后仍會(huì)得到較理想的矩形脈沖波。,集成555定時(shí)器(13),應(yīng)用,施密特觸發(fā)器的應(yīng)用脈沖波鑒幅,將幅度不同、不規(guī)則的脈沖信號(hào)加到施密特觸發(fā)器的輸入端時(shí)，能選擇幅度大于U+的脈沖信號(hào)進(jìn)行輸出，具有脈沖鑒幅的功能。,集成555定時(shí)器(14),應(yīng)用,*用555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)是：有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。在觸發(fā)脈沖作用下，電路將從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，然后在儲(chǔ)能元件的作用下，暫穩(wěn)態(tài)停留一段時(shí)間tw后，又能自動(dòng)返回到穩(wěn)定狀態(tài)，并在其輸出端產(chǎn)生一個(gè)寬度為tW的矩形脈沖。 通常把單穩(wěn)態(tài)的暫穩(wěn)態(tài)停留時(shí)間稱作延遲時(shí)間，延遲時(shí)間的長(zhǎng)短僅取決于電路的有關(guān)參數(shù)，而與觸發(fā)脈沖的寬度無關(guān)。,集成555定時(shí)器(15),應(yīng)用,1.電路組成,2.工作原理,集成555定時(shí)器(16),集成555定時(shí)器的應(yīng)用,*用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器,多諧振蕩器是一種無穩(wěn)態(tài)電路。當(dāng)接通電源以后，無需外加觸發(fā)信號(hào)，便能自動(dòng)產(chǎn)生矩形波輸出。由于矩形波中含有多種諧波