电工电子技术第21章

1、 （下）（下） 原来的状态原来的状态 “0”和和“1”态；态；2. ；“0”或或“1”两互补输出端两互补输出端两输入端两输入端&.G1&.G2反馈线反馈线触发器输出与输入的逻辑关系触发器输出与输入的逻辑关系111设触发器设触发器原态为原态为“1”态态(1) SD=1，RD = 1.G1&.&G2设原态设原态为为“0”态态保持保持“1”态态不变不变0保持保持“0”态态不变不变 当当 SD=1， RD=1时时， 触发器保持触发器保持 原来的状态，原来的状态， 即即触发器具触发器具 有保持、记有保持、记 忆功能忆功能。触发器输出与输入的逻辑关系触发器输出与输入的逻辑关系1设触发器设触发器原态为原态为

2、“1”态态翻转为翻转为“0”态态(2) SD=1，RD = 0.G1&.&G2设原态设原态为为“0”态态保持保持“0”态态不变不变 结论结论: 不论不论 触发器原来触发器原来 为何种状态，为何种状态， 当当 SD=1， RD=0时时， 将使将使触发器触发器 置置“0”或称或称 为为复位复位。直接置直接置“0”端端11 0RD端加有效低电平信号端加有效低电平信号1负脉冲负脉冲触发器输出与输入的逻辑关系触发器输出与输入的逻辑关系0设触发器设触发器原态为原态为“0”态态翻转为翻转为“1”态态(3) SD=0，RD = 1.G1&.&G2设原态设原态为为“1”态态保持保持“1”态态不变不变 结论结论:

3、 不论不论 触发器原来触发器原来 为何种状态，为何种状态， 当当 SD=0， RD=1时时， 将使将使触发器触发器 置置“1”或称或称 为为置位置位。直接置直接置“1”端端110SD端加有效低电平信号端加有效低电平信号1负脉冲负脉冲110011111110若若G1先翻转，则触发器为先翻转，则触发器为“0”态态“1”态态 当信号当信号SD、RD 同同时由时由0变为变为1时，时，由于与非门的翻由于与非门的翻转时间不可能完转时间不可能完全相等，触发器全相等，触发器状态可能是状态可能是“1”态，也可能是态，也可能是“0”态，不能根据输态，不能根据输入信号确定。入信号确定。.G1&.&G2不允许出现不允

4、许出现(4) SD=0，RD =0QQSDRDSDRDQ1 0 0 置置00 1 1 置置11 1 不变不变 保持保持0 0 不允许出现不允许出现功能功能逻辑符号逻辑符号数字电路实验箱数字电路实验箱逻辑电平开关逻辑电平开关发光二极管发光二极管单次脉冲单次脉冲连续脉冲连续脉冲直流电源区直流电源区电源开关电源开关译码显示译码显示逻辑开关逻辑开关+5V单次脉冲发生器单次脉冲发生器+5V&+5V数字电路实验箱数字电路实验箱+5V逻辑电平指示灯逻辑电平指示灯 用用RS触发器也可触发器也可构成开关防抖电路。构成开关防抖电路。基本基本RS触发器触发器引导电路引导电路& G4SR& G3CP.& G1& G2

5、.SDRDQQ两个输入端两个输入端 S、R 输出端输出端& G4SR& G3CP.& G1& G2.SDRDQQ逻辑符号逻辑符号QQSRCPSDRD当当CP = 0时时01111.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3CP当当 CP = 1 时时1打开打开11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3CPSRSDRDQ1 0 0 0 1 1 1 1 不变不变 0 0 不允许不允许0 0 SR0 1 01 0 11 1 不允许不允许Qn+1QnQn+1时钟到来后触发器的状态时钟到来后触发器的状态逻辑符号逻辑符号QQSRCPSDRD从触发器从触发器主触发器主触发器CP CPK

6、QRQJS R CF主主QJKQSRS CF从从QQQQSDRD1互补时互补时钟控制钟控制主、从主、从触发器触发器不能同不能同时翻转时翻转&0101RS CF从从QQQQSDRD1R CF主主QJKQSCP CP01&10F主主封锁封锁0RS CF从从QQQQSDRD1R CF主主QJKQSCP CP 01CP010&010CP 高电平时触发高电平时触发器接收信号并暂存器接收信号并暂存（即（即F主主状态由状态由J、K决定，决定，F从从状态保状态保持不变）。持不变）。要求要求CP高电平期间高电平期间J、K的状态保持不变。的状态保持不变。CP下降沿下降沿( )触发触发器翻转器翻转（F从从状态与状态

7、与F主主状态一致）。状态一致）。CP低电平时，低电平时，F主主封封锁锁J、K不起作用。不起作用。CPRS CF从从QQQQSDRD1R CF主主QJKQSCP &nQJS nKQR Qn10 0 1 1 1 0 0Qn0 0 0 1 1 0 0 1CP高电平时高电平时F主主状态状态由由J、K决定，决定，F从从状状态不变。态不变。CP下降沿下降沿( )触发触发器翻转器翻转（F从从状态与状态与F主主状态一致）。状态一致）。0 1 0 1 0 1 0 1 nnnQKQJQ 1J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn ()触发器工作时触发器工作时SD 、RD应接高电平。应接

8、高电平。 CPQJKSDRDQ 触发器具有在触发器具有在CP从从1 跳变到跳变到 0时翻转的特点，时翻转的特点，即在即在CP 的下降沿触发的特点。的下降沿触发的特点。nnnQKQJQ 1例：例：JK 触发器工作波形触发器工作波形CPJKQ0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 下降沿触发翻转下降沿触发翻转J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn清零清零RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2CP计数脉冲计数脉冲图中图中J、悬空相当于悬空相当于J=1、K=1异步两位二进制加法计数器异步两位二进制加法计数器 CP Q0 Q1 0 0 1 1 0 1 1 0

9、0 0 CP Q1 Q00 0 0 12340 11 01 10 0异步三位二进制加法计数器异步三位二进制加法计数器 GND 2 1 1 1 1 1 1QQQSJKCPQSJK CPRR UCC2 2 2 2 2 2 116 15 14 13 12 11 10 91 2 3 4 5 6 7 8 每个芯片内有两每个芯片内有两个独立的个独立的JK触发器触发器 CP下降沿下降沿( )触发器翻转触发器翻转 每个每个JK有各自的有各自的置置“0”端端(清零端清零端)和和置置“1”端端(预置端预置端),低电平有效。低电平有效。 CPQJKSDRDQD Qn+1 0 1 0 1逻辑符号逻辑符号DCPQQRD

10、SDQn+1 =Dn； CP D Q CPRDQDQQ0F0QDQQ1F1QDQQ2F2D Qn+1 0 1 0 1 CP Q0 Q1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 CP Q1 Q00 0 0 12341 11 00 10 0异步二进制减法计数器异步二进制减法计数器 GND 1 1 1 1 1 1QQSCPDRQQSCP DRUCC2 2 2 2 2 2 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7 每个芯片内有两个每个芯片内有两个独立的独立的D触发器触发器 CP上升沿上升沿( )触发器触发器翻转翻转 每个每个D有各自的有各自的置置“0”端和置端和置“1”端端,低电

11、平有效。低电平有效。D触发器逻辑符号触发器逻辑符号DCPQQRDSD4 300 LEDCRD1Q1Q&G174LS175S14 1M +5VS2S3S4&G3&G2+5V8 3DG10010K C1D2D3D4D2Q4Q4Q3Q3Q2Q00000冲床保安电路3.swf 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清零清零寄存指令寄存指令RD.QDF0d0Q0.Q.DF1d1Q1.d2Q.DF2Q2QDF3d3Q3000011011101触发器状态不变触发器状态不变CP从高位到低从高位到低位依次输入位依次输入1.单向移位寄存器单向移位寄存器清零清零D21移位脉冲移位脉冲3410111

12、QQ3Q1Q2RD000010111 1QJKF0Q0QJKF2QJKF1QJKF3QQQ左移寄存器.swf右移寄存器.swf J0 = D K0 =D K1=Q0 J1 = Q0 K2=Q1 J2 = Q1 K3=Q2 J3 = Q2左移寄存器波形图左移寄存器波形图12345678CP111111DQ0Q3Q2Q1111待存待存数据数据0111寄存数码寄存数码 10110001123移位脉冲移位脉冲Q2 Q1 Q0Q3000000010010110114Q2 Q1 Q0Q300010000001101101011左左 移移右右 移移右移：右移：待存数据由低位至高位依次输入。待存数据由低位至高

13、位依次输入。左移：左移：待存数据由高位至低位依次输入。待存数据由高位至低位依次输入。既能左移也能右移。既能左移也能右移。DQ2DQ1DQ01&111&1&.RDCS数据输入数据输入101数据输入数据输入移位控制移位控制000000&010双向移位寄存器.swfD1 = Q0D2 = Q1左移左移D1 = Q2D0 = Q1右移右移011110 00 11 01 1直接清零直接清零(异步异步)保保 持持右移右移(从从Q0向右移动向右移动)左移左移(从从Q3向左移动向左移动)并行输入并行输入 RDCPS1 S0功功 能能 UCCQ0Q1Q2Q3S1S0CP16151413121110974LS19

14、413456782D0D1D2D3DSRDSL RDGND并行输入端并行输入端左移串行输入左移串行输入右移串行输入右移串行输入控制端控制端输出端输出端 二二 进进 制制 数数 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 0 0 12 0 1 0 3 0 1 14 1 0 0 5 1 0 16 1 1 0 7 1 1 18 0 0 0 脉冲数脉冲数(CP) 二二 进进 制制 数数 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 1 1 12 1 1 0 3 1 0 14 1 0 0 5 0 1 16 0 1 0 7 0 0 18 0 0 0 脉冲数脉冲数(CP) CP12345678 Q0 Q1 Q2 每经一个

15、触发器，脉冲的周期就增加一倍，每经一个触发器，脉冲的周期就增加一倍，频率减为一半。频率减为一半。计数器常用做分频器。计数器常用做分频器。 CP12345678 Q0 Q1 Q2 各位触发器状态变换的时间先后不一，只有在前各位触发器状态变换的时间先后不一，只有在前级触发器翻转后级触发器翻转后, ,后级触发器才能翻转。后级触发器才能翻转。 异步计数器各触发器是逐级翻转，因而工作速度异步计数器各触发器是逐级翻转，因而工作速度较慢，但线路联接较简单。较慢，但线路联接较简单。清零清零RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2CP计数脉冲计数脉冲异步三位二进制加法计数器异步三位二进制加法计数器在

16、电路图中在电路图中J、悬空表示悬空表示J=1、K=1GND /10022CPQDDQLDCT01133 CPQDDQCRUCC14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7 LDCT/CR 芯片内有一个二进制计芯片内有一个二进制计数器和一个八进制计数器数器和一个八进制计数器 CP下降沿下降沿( )触发器触发器翻转翻转 有置有置“0”端和置数端和置数端，低电平有效。端，低电平有效。 同步计数器由于各触发器同步翻转，因此工作同步计数器由于各触发器同步翻转，因此工作速度快，但接线较复杂。速度快，但接线较复杂。同步三位二进制加法计数器同步三位二进制加法计数器 计数脉冲同时加到各位触发器

17、上，计数脉冲同时加到各位触发器上，当每个脉冲当每个脉冲到来后触发器状态是否改变要看到来后触发器状态是否改变要看J、K的状态。的状态。RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2CP计数脉冲计数脉冲GND 3210PCTDDDDCPCRLDCTQQQQCOUCCT3210 16 15 14 13 12 11 10 91 2 3 4 5 6 7 8 COLDCR分析下图电路是几进制计数器，是同步计数器分析下图电路是几进制计数器，是同步计数器还是异步计数器，是加法计数器还是减法计数器。还是异步计数器，是加法计数器还是减法计数器。RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2 CP计数脉

18、冲计数脉冲 CP0= CP K0 =1 J0 =Q2 K1 =1J1 =1 CP1= Q0 J2=Q0Q1K2 =1 CP2= CP RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2 CP计数脉冲计数脉冲 01110111111101010111000010012003011410050001每当每当Q0从从10 时，时， Q1翻转。翻转。CP12345Q0Q1Q2CP0= CP K0=1 J0 =Q2 K1 =1 J1 =1 CP1= Q0 J2=Q1Q0K3 =1 CP2= CP J0=1K0=1J2=0K2=1J0=1K0=1J2=0K2=1Q0 从从10 Q1翻转翻转J0=1K0=

19、1J2=0K2=1J0=1K0=1J2=1K2=1J0=0K0=1J2=0K2=1 K0 =1 J0 =Q2 K1 =1J1 =1 CP1= Q0 J2=Q0Q1K2 =1RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2 CP计数脉冲计数脉冲nn1nQKQJQ 0n2n1)0(nQQQ 1n)11(nQQ 2n1n0n1)2(nQQQQ CP Q2 Q1 Q00 0 0 0 100120030114105 0 0010 CP1= Q00n2n1)0(nQQQ 1n)11(nQQ 2n1n0n1)2(nQQQQ CP12345Q0Q1Q2作业：作业：21.1.1521.3.11 （要画出（要

20、画出Q2、Q1、Q0的波形图）的波形图） 21.3.14（要画出（要画出QA、QB、QC的波形图）的波形图） 二进制数二进制数Q3Q2Q1Q0脉冲数脉冲数(CP)十进制数十进制数0123456789100 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 001234567890Q0Q1Q2Q3CP12345678910RDQJKQF0QJKQF1 CP 计数脉冲计数脉冲QJKQF2QJKQQ3F3Q2Q1Q0Q1RD CP0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3

21、RDRDRDSDSD CP1Q0QJKQF0清零清零置置9二进制二进制五进制五进制110 10清零清零0000Q1RD CP0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSD CP1Q0QJKQF00置置“9”1100 1 1 Q1RD CP0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSD CP1Q0QJKQF0 0 011Q1RD CP0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSD CP1Q0QJKQF0 0 011二进制二进制计数计数五进制计数五进制计数

22、Q1RD CP0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSD CP1Q0QJKQF0计数计数脉冲脉冲计数计数脉冲脉冲 0 011计数计数脉冲脉冲十进制计数十进制计数Q1RD CP0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSD CP1Q0QJKQF0输输 入入输输 出出Q2Q3R01S92S91R02Q1Q011011011000000001010R01S92S91R02有任一为有任一为“0”有任一为有任一为“0” S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02CP1CP0输入计输入计数脉冲数脉冲十分频输出

23、十分频输出(进位输出进位输出)计数状态计数状态计数器输出计数器输出S91NCT74LS290S92Q2Q1NUCCR01R02CP0CP1Q0Q3地地1781474LS390外引线排列图外引线排列图 每个芯片内有两每个芯片内有两个十进制计数器个十进制计数器18UCC1QC1QB1RD1QA1QDGND1C2QD2QC2QB2QA2RD2C2C1C169151413121110765432五进制五进制五进制五进制二进制二进制 每个计数器包含每个计数器包含一个二进制和一个一个二进制和一个五进制计数器五进制计数器 二进制和五进制二进制和五进制经适当联接可组成经适当联接可组成十进制计数器十进制计数器下

24、降沿翻转下降沿翻转RD高电平清零高电平清零低低位位高高位位QDQAQCQBRDCC十分频输出十分频输出(进位输出进位输出)计数状态计数状态计数器输出计数器输出六个脉冲循环一次六个脉冲循环一次QDQCQBQA0123456789100 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 001234567890例：六进制计数器例：六进制计数器六六种种状状态态清零不受时钟清零不受时钟CP控制，控制，只要只要RD端端出现高电平信出现高电平信号，计数器立即清零。号，计数器立即清零。QDQCQBQA0 0 0

25、 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 0111QDQAQCQBRDCC&QDQAQCQBRDCC计数器清零计数器清零1QD1QA1QC1QB1RD1CB1CA计数计数脉冲脉冲2QD2QA2QC2QB2RD2CB2CA十位十位个位个位&CP- - 减计数脉冲输入端减计数脉冲输入端CP+ 加计数脉冲输入端加计数脉冲输入端 LD (LOAD) 置数端置数端 CO 进位端进位端BO 借位端借位端RD 清零端清零端11689UCCQCCP+QBQAQDGNDBLDBORD COCP- -ACDUCCVAVB+C1+C2QQRDSD5k5k5kT5地地1/3 UCC2/3 UCC+C1+C2