数字电路复习PPT课件

1、1第1页/共82页2数字显示译码器(7段显示译码器)(1)半导体数码管(C391E共阴极)第2页/共82页3优点:工作电压低体积小寿命长可靠性高。缺点：工作电流比较大，每一段的工作电流在10mA左右。 半导体数码管根据二极管的连接不同分为共阴共阳两种。如下图所示：液晶显示器：用于计算器电子手表电子词典等。第3页/共82页4第4页/共82页5(2) BCD 七段显示译码器(典型芯片7448)A3A0：8421BCD输入端。 YaYg：七段输出端。简化符号 下面给出7448的015十六个字符显示 :第5页/共82页6 图 4.2.15 015十六个字符显示第6页/共82页7表4.2.3 7448功

2、能表第7页/共82页8第8页/共82页9图 4.2.17 用7448驱动BS201A的连接方法123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:18-Feb-2002Sheet of File:C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By: Y Y Y Y Y Y YAAARBILTBI/RBO01abcdefg74482A3abcdefgvccBS201AAAAA101231K7 第9页/共82页10第10页/共82页11一. DFF（维持

3、阻塞DFF）1电路结构 电路的结构=基本触发器+触发引导电路第11页/共82页122功能描述( (重点掌握重点掌握) )（1）特征方程（或次态方程） Qn+1 = D CP式中：“CP”表示FF状态的变化发生在CP的上升沿。（2）功能表(重点掌握)第12页/共82页13(3)激励表(重点掌握)(4) 波形图（重点掌握）第13页/共82页14举例:例一: 二分频电路(DFF处于计数状态)第14页/共82页15例二:用DFF接成2位二进制加法计数器Q1Q2第15页/共82页16例三： 维持阻塞D触发器的CP和D信号如 图所示,设触发器Q端的初始为“0”, 试作触发器Q端的输出波形。Q第16页/共8

4、2页17例四： 维阻D D触发器构成的电路如图所示， 试作Q Q端波形。CPRDQ解：特征方程为：Q端波形如上所示。第17页/共82页18例五:第18页/共82页19 5.8 维阻D触发器构成的电路如图P5.8所示， 试作Q端波形。CPRDQ解：特征方程为：Q Qn+1n+1=D=Q=D=Qn nQ Q端波形如上所示。例六:第19页/共82页20二. 边沿JKFF1电路结构及符号图 5.4.6 边沿JKFF第20页/共82页212特征方程(重点掌握）3功能表(重点掌握）第21页/共82页224激励表(重点掌握）5波形图(重点掌握）第22页/共82页23第23页/共82页24例二： 画出图中Q端

5、的波形,设初态为“0” 。 QK=0第24页/共82页255.14 试作出图P5.14中Q端和Z端的波形。设 Q的初始状态为“0”。解：特征方程例三:第25页/共82页26第26页/共82页27第27页/共82页28 MSI移位寄存器( (典型芯片典型芯片:74194:74194重点掌握重点掌握) )注意:左移右移的说法。 右移：Q0 Q3（0 to 3的移位）； 左移：Q0 Q3 （3 down to 0的移位）。(1). 四位串入并入串出并出双向移存器第28页/共82页29 功能表第29页/共82页30 在计算机通信中,一般人们把8位二进制划分为一个字节,从发送机发送数据时,通常是以串出的

6、形式,一个码一个码地发送(即:并入串出),对于接收机上的CPU来讲,它有一个控制信号告诉接收机的计算机数据还没有到齐,请计算机等待。实现数据转换第30页/共82页31 当接收机收到的数满了，就将告诉计算机，它可以取数了。那么，通知计算机可以取数的信息，就是通过一位标志位来进行的。当标志位=0时，通知计算机可以取数。在图6.4.7中 D1 = 0 就是作为标志位。第31页/共82页321）串行并行（接收机） Q Q0 0Q Q6 6：并行数据输出端D D1 1：取0 0，作为标志码第32页/共82页33工作过程：清0置数右移读取M0M1=11 M0M1=10 M0M1=11 第33页/共82页3

7、4第34页/共82页352）并行串行 （发送机）2 2片的Q Q3 3：串行数据输出端 D D0 0：取0 0，作为标志码第35页/共82页36工作过程：启动置数右移M0M1=10 M0M1=11 结束M0M1=11 第36页/共82页37第37页/共82页38强调：启动信号启动：使M0=M1=1，准备并入。第38页/共82页393. MSI二进制计数器电路结构 由4个JKFF为核心构成四位二进制同步加法计数器。 该电路具有异步清“0”控制端CR。 同步置数控制端LD。(1). 74LS161 (典型芯片) 四位二进制(M=16)可预置同步加法计数器。第39页/共82页40 工作模式控制端PT

8、 。（用于级联） 并行数据输入端D3 D2 D1 D0。 计数输出端Q3 Q2 Q1 Q0及进位输出端QCC。功能表第40页/共82页41例6.6.1设计产生序列码F=11110101的计数型序列码发生器。采用采用MSI , 即即:74161和和74151 实现电路。实现电路。解：1）设计M=8的计数器；（用74161设计）2）设计组合电路。（用74151设计）第41页/共82页42第42页/共82页43习题6.40 写出图P6.40中74161输出端的状态编码及74151输出端产生的序列信号。解： 1)求计数器的模长M=102)求74151的数据端 D0= D1=1 ； D2= D5= D6

9、= D7=0 ； D3= Q0 ； D4=Q0 。第43页/共82页443) 列真值表第44页/共82页454) 求序列码 F=1111000110第45页/共82页46例二:试分析下图电路,完成要求1和要求2。1.74194的状态转移表 注意别上当A2 A1 A0Q0 Q1 Q2 Q3 DSR F0 0 0 0 1 D0=01 0 0 0 1 D4=11 1 0 0 1 D6=01 1 1 0 1 D7=11 1 1 1 0 D7=10 1 1 1 0 D3=00 0 1 1 0 D1=10 0 0 1 0 D0=00 0 0 0 1 D0=0右移第46页/共82页47例三:用一片74194

10、和若干与非门设计一个产生序列码为110100, 且能自启动的序列信号发生器。要求：导出DSL的表达式并画出电路。解：110100，1101002. F端输出的序列信号为: F= 01011010左移第47页/共82页48Q1 Q2 Q3 DSL 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0检查自启动：000 001 ，111 110 电路具有自启动性第48页/共82页49电路图第49页/共82页50例四：分析下图的模长及自启动性。要求列出状态转移真值表，并写出Q3的输出序列。解：1）写出激励函数 D3= Q2； D2= Q1； D1= Q0；

11、D0= Q3 Q2。2）列出状态转移表LD=Q0+ Q1+ Q2+ Q3第50页/共82页51 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0LD=Q0+ Q1+ Q2+ Q3当 Q3Q2Q1Q0= 0000时,即: LD=1 , 计数 00000001 D0= Q3 Q2偏离状态:00000001 电路具有自启动3)求出Q3序列为:000100110101111第51页/共82页

12、52例五：试用74194及74151设计产生序列 11100010011010，要求电路具有自启动性。解：11100010011010，111000 降去Q3 ：DSL第52页/共82页53注意：要使电路具有自启动性，0000一定要取“1”，才能使00000001。1111一定要取“0”，才能使11111110。第53页/共82页54第54页/共82页55例七:分析下图电路,写出状态转移表(设初态 Q3 Q2 Q1 Q0=0111)。解：74161： D0=Q1 Q2 ， D1= Q0 ， D2= Q1 LD0, 同步并入第55页/共82页5674151 ： D0= D1= D2= D3=D5

13、=0 , D4= D6= D7= 1 A2= Q2 ， A1= Q1 ， A0= Q0 。 F1= Q2 F2= Y第56页/共82页57列状态转移表Q2 Q1 Q0 F1 F2 1 1 1 1 1（D7） 1 1 0 1 1（D6） 1 0 0 1 1（D4） 0 0 1 0 0（D1） 0 1 0 0 0（D2） 1 0 1 1 0（D5） 0 1 1 0 0（D3） 1 1 1 1 1（D7）74151 ： D0= D1= D2= D3=D5=0 , D4= D6= D7= 1 A2= Q2 ， A1= Q1 ， A0= Q0 。 F1= Q2 F2= Y74161： D0=Q1 Q2

14、， D1= Q0 ， D2= Q1 第57页/共82页58第58页/共82页596.4 试画出用试画出用MSI移存器移存器74194构成构成8位串行位串行并并行码的转换电路（用三片行码的转换电路（用三片74194或两片或两片74194和一个和一个D触发器）。触发器）。解：(1)(1)用三片74194构成。第59页/共82页60题6.4 8位串入并出转换电路的状态转移表准备送数010CP7准备右移0110CP6准备右移01110CP5准备右移011110CP4准备右移0111110CP3准备右移01111110CP2准备右移01111111CP1准备送数110清0下一操作Q0M0M1D0Q1Q2

15、Q3Q4Q5Q6Q7Q8D0D1D0D1D2D0D1D2D3D0D1D2D3D4D0D1D2D3D4D5D0D1D2D3D4D5D0D1D2D3D4D5D6D6D70000000CP811011111110准备右移0M1Q8反馈函数：反馈函数：第60页/共82页61123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Apr-2002Sheet of File:E:Design Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By:串入0D0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7QCRCPDDDDDD0

16、MMQQQQSR123SL01321074194CRCPDDDDDD0MMQQQQSR123SL01321074194CP1R(2)(3)D1D2D3D4D5D6D011CRCPDDDDDD0MMQQQQSR123SL013210741947D11118Q9Q10Q11Q(1)题6.4 图1 串入M1Q8反馈函数：反馈函数：第61页/共82页62(2)(2)用两片74194、一个D触发器(和与非门)构成。题6.4 图2 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Apr-2002Sheet of File:E:Design Explo

17、rer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By:串入0D0Q1Q2Q3Q4QCRCPDDDDDD0MMQQQQSR123SL01321074194CRCPDDDDDD0MMQQQQSR123SL01321074194CP1R(1)(2)D1D2D3D4D5D6D0117D15Q6Q7Q8Q1DC1R串入M1Q8反馈函数：反馈函数：第62页/共82页63123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:23-Nov-2002Sheet of File:E:Design Explorer 99 SELi

18、braryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By:串入0D8Q0Q1Q2Q3QCRCPDDDDDD0MMQQQQSR123SL01321074194CRCPDDDDDD0MMQQQQSR123SL01321074194CP1R(1)(2)D1D2D3D4D5D6D017D14Q5Q6Q7Q1DC1R1CP串入题6.4 图3 M1Q8Q8n+1Q7+Q8n用两片74194、一个D触发器(和或门)构成。第63页/共82页64Q8n+1的卡诺图1010Q7Q8n101M1的卡诺图10Q80 1M1Q8Q8n+1Q7+Q8n第64页/共82页656.40 写出图写出图P6.40

19、中中74161输出端的状态编码表及输出端的状态编码表及74151输出端产生的序列信号。输出端产生的序列信号。题 P6.40123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Apr-2002Sheet of File:E:Design Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By:TPLQ74161QCCD3210QQQD3210DDDCRCP D D D D013412 D74151 D A A A20 EN Y567DDCP111&F0000110Q0Q0第65页/共82页66解：74161采用复0法，实现模M=10的计数器，1)求计数器的模长M=102)求74151的数据端 D0= D1=1 ； D2= D5= D6= D7=0 ； D3= Q0 ； D4=Q0 。3) 列真值表74LS16174LS161是异步清是异步清“0 0”第66页/共82页6774151输出端产生的序列信号为：11110001