电工学(少学时)唐介第13章时序逻辑电路

1、第第 13 13 章章 时序逻辑电路时序逻辑电路 13.1基本双稳态触发器基本双稳态触发器 13.2钟控双稳态触发器钟控双稳态触发器 13.3寄存器寄存器 13.4计数器计数器 本章要求本章要求 1. 掌握基本掌握基本 RS 触发器的逻辑功能。触发器的逻辑功能。 2.2.掌握钟控掌握钟控 RS 触发器、触发器、JK 触发器触发器、D 触发器触发器和和 T 触发器的触发器的逻辑功能逻辑功能及及触发方式触发方式。 3. 3. 了解数码寄存器和移位寄存器的工作原理。了解数码寄存器和移位寄存器的工作原理。 4. 4. 掌握二进制计数器和十进制计数器掌握二进制计数器和十进制计数器以及任以及任 意进制计数

2、器意进制计数器的工作原理。的工作原理。 含有双稳态触发器的逻辑电路称为时序逻辑电含有双稳态触发器的逻辑电路称为时序逻辑电 路，简称时序电路。路，简称时序电路。 触发器：触发器：具有记忆能力的基本单元电路。具有记忆能力的基本单元电路。 触发器分类：触发器分类： 按逻辑功能分类：按逻辑功能分类： R - SR - S 触发器、触发器、J - KJ - K 触发器、触发器、 D D 触发器、触发器、T T 触发器触发器 按触发方式分类：按触发方式分类： 电平触发、主从触发、边沿触发电平触发、主从触发、边沿触发 按输出状态分类：按输出状态分类： 双稳态触发器、单稳态触发器双稳态触发器、单稳态触发器 无

3、稳态触发器。无稳态触发器。 基本基本R-S 触发器触发器 13.1 基本双稳态触发器基本双稳态触发器 输出端输出端 输入端输入端 逻辑状态相反逻辑状态相反 触发器的状态：触发器的状态： Q = 1 1 Q = 0 0 Q = 1 1 Q = 0 0 规定规定: Q 端的状态为触发器的状态。端的状态为触发器的状态。 2 & Q Q RS & 1 1 11 1 1 01 0 0 10 1 RS QnQn+1 1 11 1 0 10 1 1 01 0 0 00 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 00110 01 01 0 0 10 1 1 1 Qn 1100 2 &

4、 Q Q RS & 1 1 1 1 01 0 0 10 1 1 01 0 0 0 0 0 0 0 1 01 0 0 10 1 1 1 RS QnQn+1 1 11 1 0 10 1 1 01 0 0 00 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 0 1 1 1 11 1 0 0 0 0 2 & Q Q RS & 1 1 10 0 1 1 1 1 RS QnQn+1 1 11 1 0 10 1 1 01 0 0 00 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 0 0 10 1 1 01 01 11 10 10 1 1 1

5、1 1 0 0 0 0 1 1 1 01 0 2 & Q Q RS & 1 1 10 0 0 0 0 0 1 1 1 1 相等了！相等了！ RS QnQn+1 1 11 1 0 10 1 1 01 0 0 00 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 0 1 1 破坏了逻辑状态！破坏了逻辑状态！ 不定不定 0 0 1 11 1 0 01 1 1 1 2 & Q Q RS & 1 低电平有效低电平有效! ! 直接置直接置0 0 端端 直接复位端直接复位端 直接置直接置1 1 端端 直接置位端直接置位端 R S Qn+1 1 1 1 1 Qn 0 1 0 1

6、0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 不定不定 真值表真值表 2 & Q Q RS & 1Set Reset 两输出同两输出同 不定状态不定状态 两输出同两输出同 逻辑符号逻辑符号 SR QQ R S Q 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 初初始始状态状态 Q0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 不定不定 不定不定 1 1 1 1 翻转翻转 例题例题 根据输入波形画出输根据输入波形画出输 出波形。出波形。( (Q初态为初态为“1”1”） 13.2 钟控双稳态触发器钟控双稳态触发器 一一. RS 触

7、发器触发器 1. 电路结构电路结构： 2 & QQ & 1 RD SD 时钟脉冲时钟脉冲 4 & 3 SRCP R - S 触发器电路触发器电路 2. 逻辑功能逻辑功能 (a) CP = 0 0 时时: 0 0 1 11 1 导引门导引门 3、4 被封锁。被封锁。 触发器保持原态触发器保持原态： Qn+1 = Qn 2 & QQ & 1 4 & 3 SRCP RS 1 1 (b) CP = 1 1 时时: 导引门导引门 3、4 打开，打开， 接收接收 R、S 的信号。的信号。 R SQn+1 0 00 0 0 10 1 1 01 0 1 11 1 0 00 0 1 1 1 1 Qn 1 01

8、0 0 0 1 1 1 01 0 1 1 0 10 1 1 1 0 0 0 10 1 0 0 1 11 1 0 00 0 1 11 1 2 & QQ & 1 4 & 3 SRCP RS 不定不定 高电平有效高电平有效! ! RDSD 设置初设置初 态为态为1 1 设置初设置初 态为态为0 0 3. 触发方式触发方式 CP 高电平有效高电平有效： CP 低电平有效低电平有效： SD Q Q RS C RDSRCP (a) 高高 电电 平平 触触 发发 (b) 低低 电电 平平 触触 发发高电平触发高电平触发 低电平触发低电平触发 真值表真值表 R SQn+1 0 0 0 0 Qn 0 1 0 1

9、 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 不定不定 SD Q Q RS C RDSRCP 电平触发电平触发 RS 触发器的触发器的 逻辑符号逻辑符号 例例 13.2.1 已知高电平触发已知高电平触发 RS 触发器的触发器的 CP、R、S 波形，且波形，且 Qn0 0，画出其，画出其 Q 端的输出波形。端的输出波形。 R S CP 1234 Q 空翻空翻 解解 例例: :逻辑电路如图所示逻辑电路如图所示, ,当当A=“1”，RD = SD =“1”，R = “0”时，时，CPCP脉冲来到后脉冲来到后RS触发器触发器 （ ）。）。 (a)(a)置置“0 0” (b) (b)置置“1 1”

10、(c) (c)保持原状保持原状 态态 1 A S C RD R SD Q Q 二二. JK 触发器触发器 1. 电路结构电路结构 CP SD 主触发器主触发器 JK RD 主触发器主触发器： S = J Qn R = K Qn S C R QQ S C R 从触发器从触发器 主触发主触发 器打开器打开 从触发从触发 器关闭器关闭 1 1 Q Q 0 0 CP SD 主触发器主触发器 JK RD S C R QQ S C R 从触发器从触发器 主触发主触发 器关闭器关闭 从触发从触发 器打开器打开 = Q 1 1 0 00 0 2. 逻辑功能逻辑功能 J KQn+1 0 00 0 0 10 1

11、1 01 0 1 11 1 Qn 0 10 1 0 10 1 0 00 00 10 1 0 10 1 1 01 0 0 0 0 10 1 1 1 0 0 CP SD 主触发器主触发器 JK RD S C R QQ S C R 从触发器从触发器 Q Q 1 1 1 01 0 0 10 1 1 1 0 0 1 01 0 1 01 0 0 0 CP SD 主触发器主触发器 JK RD S C R QQ S C R 从触发器从触发器 Q Q J KQn+1 0 0 0 0 Qn 0 10 1 0 0 1 01 0 1 11 1 2. 逻辑功能逻辑功能 0 00 0 1 01 0 CP SD 主触发器主

12、触发器 JK RD S C R QQ S C R 从触发器从触发器 Q Q 1 01 0 J KQn+1 0 0 0 0 Qn 0 10 1 0 0 1 01 0 1 11 1 1 1 2. 逻辑功能逻辑功能 1 11 1 1 1 0 10 1 1 01 0 0 0 1 01 0 1 01 0 J KQn+1 0 0 0 0 Qn 0 10 1 0 0 1 01 0 1 1 1 11 1 CP SD 主触发器主触发器 JK RD S C R QQ S C R 从触发器从触发器 Q Q 2. 逻辑功能逻辑功能 1 11 1 1 1 0 0 1 1 0 10 1 0 10 1 0 0 0 10 1

13、 CP SD 主触发器主触发器 JK RD S C R QQ S C R 从触发器从触发器 Q Q Qn J KQn+1 0 0 0 0 Qn 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 11 1 2. 逻辑功能逻辑功能 后沿主从触发后沿主从触发 前沿主从触发前沿主从触发 3. 触发方式触发方式 CP = 1 1（或或 0 0）时主触发器时主触发器 接收信号，从触发器关闭接收信号，从触发器关闭； CP = 0 0（或或 1 1）时主触发器时主触发器 关闭，从触发器接收主触发关闭，从触发器接收主触发 器器的的信号；信号； 主从触发。主从触发。 J KQn+1 0 0 0 0 Qn 0 1

14、 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 Qn 真值表真值表 CP SD QQ KJ C RD JKCP QQ SD KJ C RD JKCP 前沿处，主触前沿处，主触 发器接收信号发器接收信号 后沿处，从触后沿处，从触 发器接收信号发器接收信号 (a) 后沿主从触发后沿主从触发(b) 前沿主从触发前沿主从触发 前沿处，从触前沿处，从触 发器接收信号发器接收信号 后沿处，主触后沿处，主触 发器接收信号发器接收信号 主从触发主从触发 JK 触发器的逻辑符号触发器的逻辑符号 例：后沿主从触发的例：后沿主从触发的JKJK触发器触发器，已知已知 CP、J、K波波形形， 且且Qn0 0。

15、画出触发器的画出触发器的 Q 端波形端波形。 C J K Q 下降沿触发翻转下降沿触发翻转 SD QQ KJ C RD JKCP 例题例题 已知已知 CP 的波的波 形，且形，且 J = 1 1，K = 1 1，Qn 0 0 。画出触发器的画出触发器的 Q 端波端波 形。形。 CP 12345678 SD QQ KJ C RD JKCP Q0 0 翻转时刻？翻转时刻？ 计数状态计数状态 累加累加 1 1 分频：分频： f i = 1000 Hz f o = 500 Hz f i f o 2 例例: : 逻辑电路如图所示，当逻辑电路如图所示，当 A=“1”时，脉冲时，脉冲 来到后来到后JK 触发

16、器（触发器（ ）。）。 (a)(a)具有计数功能具有计数功能 (b)(b)置置“0 0” (c) (c)置置“1 1” 1 A J C RD K SD Q Q 1 1 & 12 34 56 D SR AB 置置0 0维持线维持线 置置1 1维持线维持线 置置0 0阻塞线阻塞线 置置1 1阻塞线阻塞线 & & SD RD CP QQ 三三. D 触发器触发器 1. 电路结构电路结构 D 触发器电路触发器电路 2. 逻辑功能逻辑功能: (1) 当当CP = 0 0 时时: 0 0 S = R = 1 11 11 1 门门 5 和门和门 6 打开，打开， 可接受输入信号可接受输入信号D B=D A=

17、D D = 1 11 1 & 34 & Q D SR AB 置置0 0维持线维持线 置置1 1维持线维持线 置置0 0阻塞线阻塞线 置置1 1阻塞线阻塞线 Q & 56 & CP & 12 & SD RD =D 门门 3 和门和门 4 关闭，关闭， 1 11 1DD 1 11 1 0 (2) 当当CP 由由 0 0变变1 1 时，时， 门门 3 和门和门 4 打开，打开， (3) 当当CP = 1 1 时，时， 输入信号被封锁。输入信号被封锁。 则则 Q = D S = D R = D =DD = & 34 & Q D SR AB 置置0 0维持线维持线 置置1 1维持线维持线 置置0 0阻塞

18、线阻塞线 置置1 1阻塞线阻塞线 Q & 56 & CP & 12 & SD RD = D (3) 当当CP = 1 1 时时 输入信号被封锁输入信号被封锁 门门 3 和门和门 4 始终打始终打 开，开，S 和和 R 的状态是的状态是 互补的。互补的。 如果：如果： R = D = 0 0 门门6 被关闭！被关闭！ D 的变化不能的变化不能 传递到传递到 S、R 端。端。 D D & 34 & Q D SR AB 置置0 0维持线维持线 置置1 1维持线维持线 置置0 0阻塞线阻塞线 置置1 1阻塞线阻塞线 Q & 56 & CP & 12 & SD RD 1 11 1 1 1 0 0 =1

19、10 0= 1 1 1 1= = = =0 0 1 1 0 0 1 1= = 0 0 如果如果 S = D = 0 0 门门 4 和门和门 5 同同 时被关闭！时被关闭！ D 的变化不能的变化不能 传递到传递到 S、R 端。端。 0 0= =1 1 D D & 34 & Q D SR AB 置置0 0维持线维持线 置置1 1维持线维持线 置置0 0阻塞线阻塞线 置置1 1阻塞线阻塞线 Q & 56 & CP & 12 & SD RD 1 11 1 真值表真值表 0 0 1 1 DQn+1 0 0 1 1 CP QQ RDSD D C D CP RDSD D C D CP QQ (a) 上上 升

20、升 沿沿 触触 发发 (b) 下下 升升 沿沿 触触 发发 3. 触发方式触发方式 在跳变沿触发。在跳变沿触发。 边沿触发边沿触发 D 触发器的逻辑符号触发器的逻辑符号 例例 已知上升沿触发已知上升沿触发 D 触发器触发器 D 端的输入信端的输入信 号波形，且号波形，且 Qn0 0 ，画出触发器的画出触发器的 Q 端波形端波形。 1 2 3 4 Q CP D D 的变化对的变化对 Q 无影响无影响 解解 例例: : 逻辑电路如图所示逻辑电路如图所示，A=“0” 时，脉冲来到后时，脉冲来到后 D D 触发器（触发器（ ）。）。 (a)(a)具有计数器功能具有计数器功能 (b)(b)置置“0 0”

21、 (c) (c)置置“1 1” D C Q Q & A 四四. T 触发器触发器（触发器逻辑功能的转换）（触发器逻辑功能的转换） 真值表真值表 T Qn+1 SD QQ KJ C RD JKCP1. 将主从型将主从型 JK 触触 发器改接成发器改接成 T 触发器触发器 T CP J = K = 0 0 1 1 Qn+1 = Qn Qn+1 = Qn 0 0 1 1 Qn Qn SD QQ KJ C RD JKCP T CP SD QQ T C RD TCP (a) 改接方法改接方法(b) 逻辑符号逻辑符号 JK 触发器改为触发器改为 T 触发器触发器 主主 从从 触触 发发 T 触触 发发 器

22、器 2. 将维持阻塞型将维持阻塞型 D 触发器改接成触发器改接成 T 触发器触发器 边边 沿沿 触触 发发 T 触触 发发 器器 RDSD QQ D C D CP=1 TCP RDSD QQ T C T CP (a) 改接方法改接方法(b) 逻辑符号逻辑符号 D 触发器改为触发器改为 T 触发器触发器 例例: :逻辑电路如图所示逻辑电路如图所示, ,各触发器的初始状态为各触发器的初始状态为 零，已知零，已知 D，C 的波形的波形, ,试画出输出的波形。试画出输出的波形。 C Q 0 Q 0 C D C Q 1 Q 1 C J o Q 0 Q 1 D Q 0 Q 1 D o C C K 触发器应

23、用举例触发器应用举例 例：例：四人抢答电路。四人抢答电路。四人参加比赛，每人一个按四人参加比赛，每人一个按 钮，其中一人按下按钮后，相应的指示灯亮。钮，其中一人按下按钮后，相应的指示灯亮。 并且，其它按钮按下时不起作用。并且，其它按钮按下时不起作用。 电路的核心是电路的核心是四四D D触发器触发器74LS17574LS175。它。它 的内部包含了四个的内部包含了四个D D触发器，各输入、输出触发器，各输入、输出 以字头相区别。以字头相区别。 CLR D CP Q Q CLR D CP Q Q CLR D CP QQ CLR D CP QQ 1QQ11D2QQ22DGND 4Q Q44D3QQ3

24、3DUSC 公用清零公用清零 公用时钟公用时钟四四D触发器触发器74LS175管脚图管脚图 CLR CP +5V 1 Q 1 Q 2 Q 2 Q 3 Q 3 Q 4 Q 4 Q D1 D2 D3 D4 CLRCP 赛前先清零赛前先清零 0 输出为零输出为零 发光管不亮发光管不亮 CP & 1 & 2 & 2 清零清零 0 0 0 1 Q 1 Q 2 Q 2 Q 3 Q 3 Q 4 Q 4 Q D1 D2 D3 D4 CLRCP +5V 反相端都为反相端都为1 1 开启开启 CP & 1 & 2 & 2 清零清零 1 1 1 1 0 1 Q 1 Q 2 Q 2 Q 3 Q 3 Q 4 Q 4 Q

25、 D1 D2 D3 D4 CLRCP +5V 若有一按钮被按下，若有一按钮被按下， 比如第一个钮。比如第一个钮。 =0 0 被封被封 这时其它按钮被按这时其它按钮被按 下也没反应下也没反应。0 CP & 1 & 2 & 2 清零清零 0 0 0 0 1 1 13.3 寄寄 存存 器器 按功能分按功能分 数码寄存器数码寄存器 移位寄存器移位寄存器 串行串行 并行并行 按存取数码的方式按存取数码的方式 上一页上一页下一节下一节返返 回回 用来暂时存放数据或指令用来暂时存放数据或指令, ,然后根据需要取出数码。然后根据需要取出数码。 寄存器分类寄存器分类： 一一 . . 数码寄存器数码寄存器 D C

26、P 一个一个D D触发器组成触发器组成 1 1位的数码寄存器位的数码寄存器 CP上升沿上升沿,Q =D CP高电平、低电平、高电平、低电平、 下降沿，下降沿，Q均均不变不变 RDSD D CP Q Q Q4Q3Q2Q1 & Q Q D Q Q D Q Q D Q Q D A1A2A3A4 RD 取数取数 脉冲脉冲 接收接收 脉冲脉冲 ( CP ) 四位数码寄存器四位数码寄存器: : 1110 1110 1110 特点：数码从四个存入端同时存入，从四个取出端同时特点：数码从四个存入端同时存入，从四个取出端同时 取出。又称并行输入并行输出寄存器。取出。又称并行输入并行输出寄存器。 待存数码为待存数

27、码为11011101 0 000 寄存指令寄存指令 取出指令取出指令 数码寄存器数码寄存器 由由8D集成电路集成电路74LS273组成组成 8位二进制数寄存器位二进制数寄存器 D3D2D1D0CP Q3Q2Q1Q0 RD+5V 74LS273 1D 8D 1Q 8Q 8D寄存器寄存器 Q4Q5Q6Q7 D4D5D6D7 CP 8位二进制数位二进制数D7D0 二二. .移位寄存器移位寄存器 所谓所谓“移位移位”，就是指寄存的数码可以在每个，就是指寄存的数码可以在每个 移位脉冲的作用下，向左或向右移动一位。移位脉冲的作用下，向左或向右移动一位。根据移根据移 位方向位方向，常把它分成三种：，常把它分

28、成三种： 寄存器寄存器 左移左移 (a) 寄存器寄存器 右移右移 (b) 寄存器寄存器 双向双向 移位移位 (c) 数码存入端数码存入端 数码数码 取出端取出端 用用D D触发器组成的触发器组成的四位右移寄存器四位右移寄存器 清零清零 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 00 0 0 01 1 0 0 0 0 0 00 0 1 1 0 0 0 01 1 0 0 1 1 0 01 1 1 1 0 0 1 1 CP Q4 Q3 Q2 Q1 D4 D C RDRD D C D C D C RDRD D3D2D1 下一页下一页上一页上一页下一节下一节返返 回回上

29、一节上一节 移位脉冲移位脉冲CP 12 34 低低 高高 移位移位 清零清零 D C D C D C D C RDRDRD RD Q4 Q3 Q2 Q1 D4CP 1 1 0 0 00 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 取数取数: 令令D4 = 0 0，再输入，再输入4 个移位个移位CP 脉冲脉冲, 1101 1101 将从低位到高位将从低位到高位 按按CP节拍节拍由由 Q1 端输出端输出 串行输入，串行输入， 串行输出。串行输出。 Q4 Q3 Q2 Q1 CP 0 1 2 3 4 1 1 1 1 0 0 1 1 D4 0 0 0 00 0 0 0 1 1

30、 0 0 1 1 0 0 D4 D4 D4 D4 集成电路双向移位寄存器集成电路双向移位寄存器(74LS194,国产国产CT1194) 并行输入数据并行输入数据 右移串入右移串入 数据数据 控制端控制端 输出输出 清清0端端 时钟时钟 左移串入左移串入 数据数据 Q4 Q3 Q2 Q1 DSR A4 A3 A2 A1 DSL RD S1 S0 CP 74LS194 用双向移位寄存器用双向移位寄存器74LS194组成组成节日彩灯节日彩灯控制电路控制电路 Q4 Q3 Q2 Q1 DSR A4 A3 A2 A1 DSL RD S1 S0 CP 74LS194 +5V +5V S1=0,S0=1 右移

31、控制右移控制 Q4 Q3 Q2 Q1 DSR A4 A3 A2 A1 DSL RD S1 S0 CP 74LS194 +5V 1 CP 1秒秒 Q=0时时 LED亮亮 清清0按键按键 计数器的计数器的功能功能: 累计输入脉冲的个数；也可以用于定时、累计输入脉冲的个数；也可以用于定时、 分频、产生节拍脉冲等等。分频、产生节拍脉冲等等。 计数器的计数器的分类分类: 同步计数器和异步计数器。同步计数器和异步计数器。 加法计数器、减法计数器和可逆计数器。加法计数器、减法计数器和可逆计数器。 用计数器的计数容量用计数器的计数容量( (或称模数或称模数) )来区分各种来区分各种 不同的计数器，如二进制计数

32、器、十进制计不同的计数器，如二进制计数器、十进制计 数器等等。数器等等。 13.4 计计 数数 器器 8位二进制表示的最大数为位二进制表示的最大数为: 11111111B=D= 2551-2 8 16位二进制表示的最大数为位二进制表示的最大数为: D= 655351-2 16 二进制数所表示数的范围二进制数所表示数的范围: : 一、二进制计数器一、二进制计数器 4位二进制表示的最大数为位二进制表示的最大数为: 1111B=15D1-2 4 = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 1 0 0 1 00 0 1 0 0 0 1 10 0 1 1 0 1 0 00 1 0 0

33、0 1 0 10 1 0 1 0 1 1 00 1 1 0 0 1 1 10 1 1 1 1 0 0 01 0 0 0 1 0 0 11 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 15 16 二进制加法计数：二进制加法计数： 对对CP脉冲累加脉冲累加 ； 累加累加 15 个脉冲需要个脉冲需要 4 个双稳态触发器。个双稳态触发器。 n 个双稳态触发器个双稳态触发器 能累加能累加 (2n1) 个脉冲个脉冲 下一页下一页上一页上一页下一节下一节返返 回回上一节上一节 状态表状态表 1、异步计数器的

34、分析异步计数器的分析 有的触发器直接受输入计数脉冲控制，有的触发有的触发器直接受输入计数脉冲控制，有的触发 器则是把其它触发器的输出信号作为自己的时钟脉冲，器则是把其它触发器的输出信号作为自己的时钟脉冲， 故被称为故被称为“ “ 异步计数器异步计数器 ” ”。 例例: 异步异步二进制二进制加法加法计数器计数器 异步异步: : 各触发器不同时翻转各触发器不同时翻转 Q0 D0 Q1 D1 Q2 D2 Q0Q1 Q2 CP 计数计数 脉冲脉冲 Q3 T C Q3 FF3 Q2 T C Q2 FF2 Q1 T C Q1 FF1 Q0 T C Q0 FF0 CP RD T=1 分析步骤：分析步骤： 首

35、先写出各触发器的翻转条件，了解其触发方式。首先写出各触发器的翻转条件，了解其触发方式。 CP Q3 Q2 Q1 Q0 Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 15 16 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 10 0 0 1 0 0 1 00 0 1 0 0 0 1 10 0 1 1 0 1 0 00 1 0 0 0 1 0 10 1 0 1 0 1 1 00 1 1 0 0 1 1 10 1 1 1 1 0 0 01 0 0 0 1 0 0 11 0 0 1 1 1 1 11 1 1 1 0 0 0 00 0 0 0 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 01

36、 1 1 0 1 1 0 11 1 0 1 1 1 0 01 1 0 0 1 0 1 11 0 1 1 1 0 1 01 0 1 0 1 0 0 11 0 0 1 1 0 0 01 0 0 0 0 1 1 10 1 1 1 0 1 1 00 1 1 0 0 0 0 00 0 0 0 1 1 1 11 1 1 1 加加 法法 计计 数数 减减 法法 计计 数数 4位二进制加法计数器状态转换表位二进制加法计数器状态转换表 Q0 Q1 Q2 Q3 1 4 7 10 13 15 16 CP 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1

37、1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 十六分频十六分频四分频四分频 八分频八分频 二分频二分频 下一页下一页上一页上一页下一节下一节返返 回回上一节上一节 4位二进制加法计数器位二进制加法计数器波形图波形图 异步异步: : 各触发器不同时翻转各触发器不同时翻转, , 从低位到高位依次翻转从低位到高位依次翻转 CP的后沿的后沿 Q0翻转翻转 Q0的后沿的后沿 Q1翻转翻转 Q1的后沿的后沿 Q2翻转翻转 Q2的后沿的后沿 Q3翻转翻转 2、同步计数器的分析同步计数器的分析 例例. . 三位二进制同步加法计数器三位二进制同步加法计数器 Q2 Q2J2 K2Q1 Q1J1 K1Q0 Q0J

38、0 K0 & 计数脉冲计数脉冲 CP 同步：各触发器都用同一个同步：各触发器都用同一个CPCP脉冲触发同时翻转脉冲触发同时翻转 电路结构电路结构: 低位的低位的Q控制高位的控制高位的J、K， 决定其翻转还是不翻转。决定其翻转还是不翻转。 JK00时，不翻转时，不翻转(保持原状保持原状) JK11时，翻转时，翻转 J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Q n Q2 Q2J2 K2Q1 Q1J1 K1Q0 Q0J0 K0 & 计数脉冲计数脉冲 三位二进制同步加法计数器三位二进制同步加法计数器 CP 分析步骤分析步骤: : 1. 先列写控制端的逻辑表达式：先列写控制端的逻辑

39、表达式： J2 = K2 = Q1 Q0 J1 = K1 = Q0 J0 = K0 = 1 Q0：来一个：来一个CP，它就翻转一次；，它就翻转一次； Q1：当：当Q01时，它可翻转一次；时，它可翻转一次； Q2：只有当：只有当Q1Q011时，它才能翻转一次。时，它才能翻转一次。 2. 根据控制端的逻辑表达式分析各输出端的翻转条件：根据控制端的逻辑表达式分析各输出端的翻转条件： 3. 画波形或写状态表：画波形或写状态表： 二、二、十进制计数器十进制计数器 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 10 0 0 1 0 0 1 00 0 1 0 0 0 1 10 0 1 1 0 1 0 00 1 0 0 0 1 0 10 1 0 1 0 1 1 00 1 1 0 0 1 1 10 1 1 1 1 0 0 01 0 0 0 1 0 0 11 0 0 1 CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 十进制数十进制数 BCD码码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 进位进位 0 0 0 00 0 0 0 上一页上一页下一节下一节返返 回回上一节上一节 J0K01 1 1