第十二章时序逻辑电路

12.1概述一、时序逻辑电路的基本结构及特点1、基本结构：组合逻辑电路+存储电路2、特点：具有存储记忆功能二、分类同步时序逻辑电路所有触发器的时钟都相同异步时序逻辑电路无统一时钟12.2时序逻辑电路的分析一、同步时序逻辑电路的分析分析方法：逻辑图驱动方程代入特性方程状态方程输出方程状态转换表状态转换图时序图功能eg1feg2eg3练习：作业12.10方法：列方程（驱动、状态、输出），应列入CP状态表、状态图功能eg1思考：若两触发器是下降沿触发？二、异步时序逻辑电路的分析eg2CP0Q0Eg1：设计一个带进位输出端的六进制计数器。CP1Y思考：若用D触发器，该如何设计？12.3同步时序逻辑电路的设计Eg2：设计一个串行数据检测器。要求：当连续输入3个或3个以上的“1”时，输出为1，否则为0。解（1）逻辑抽象：取输入数据为输入变量，用X表示，取检查结果为输出变量，用Y表示。设电路在没有输入“1”以前的状态为S0，输入一个“1”以后的状态为S1，连续输入两个“1”以后的状态为S2，连续输入三个或三个以上的“1”以后的状态为S3。12.4常用时序逻辑电路一、寄存器 寄存器用来暂时存放参与运算的数据和结果。也就是寄存一组一组的二值代码。因为一个触发器能储存1位二值代码，所以要存一组N位的二值代码需要用N个触发器。1、数码寄存器DCP一个D触发器组成1位的数码寄存器CP上升沿,Q=DCP高电平、低电平、下降沿，Q不变RDSDDCPQQ74LS175是用维持阻塞触发器构成的4位寄存器。触发器输出端的状态仅仅取决于CP上升沿到达时刻D端的状态。Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0，CP消失后，数据不消失。〔吊高电平〕D3D2D1D0CPQ3Q2Q1Q0RGNDVcc+5V+5V74LS175（电源〕CP1D2D3D4D1Q2Q3Q4Q4D锁存器4位二进制数集成4D触发器74LS175的应用举例—抢答电路1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q4QVccGND1D2D3D4DCPR5004+5V111&&1+5V4.7k风鸣器CP1kHz主持人清0甲乙丙丁74LS175参赛人抢答按键1由8D集成电路74LS273组成8位二进制数寄存器D3D2D1D0CPQ3Q2Q1Q0R+5V74LS2731D8D1Q8Q8D锁存器Q4Q5Q6Q7D4D5D6D7CP8位二进制数D7~D02、串行移位寄存器1.用D触发器组成的移位寄存器QSRDQSRDQSRDQSRDDiRdQ1Q2Q3Q4CP串行输入串行输出并行输出3、循环移位寄存器CQSRDQSRDQSRDQSRDQ1Q2Q3Q4CP经4个CP脉冲循环一周CPQ1Q2Q3Q40100010100200103000141000集成电路双向移位寄存器(74LS194)并行输入数据右移串入数据控制端输出清0端时钟左移串入数据Q0Q1Q2Q3DSRD0D1D2D3DSL

RDM1M0CP74LS194Q0Q1Q2Q3DSRD0D1D2D3DSL

RDM1M0CP74LS194双向移位寄存器74LS194的功能RDCPM1M0Q0Q1Q2Q300000100保持101DSR右移一位110左移一位DSL111D0D1D2D3(并行输入)用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路Q0Q1Q2Q3DSRD0D1D2D3DSL

RDM1M0CP74LS194+5V+5VM1=0,M0=1右移控制Q0Q1Q2Q3DSRD0D1D2D3DSL

RDM1M0CP74LS194+5V1CP1秒Q=0时LED亮清0按键1k二极管发光LED按计数规律不同分加法计数器减法计数器可逆计数器74LS160（十进制加法计数器）74LS161（十六进制加法计数器）二、计数器74LS190（十进制可逆计数器）74LS191（十六进制可逆计数器）74LS290/90（二-五-十进制加法计数器）清零RD置数LD使能EPET时钟CP置数输入DCBA输出QDQCQBQA01111×0111××××0××0

11×↑××↑××××DCBA××××××××××××

0000

DCBA保持保持计数74LS160、74LS161功能表异步清零：RD实现复位功能时，不受CP影响同步置数：LD实现置数功能时，受CP影响，即当LD=0时，下一个CP来临时，QDQCQBQA=DCBA已有N进制，要得到M进制1、N>M跳过N-M个状态Eg1：用74LS161构建九进制计数器。（1）置0法（复位法）适用于有异步置0功能的计数器。1CP00000001001000110100010101100111100010011CO过渡状态CO输出CP输入异步置数异步2-5-10进制计数器74LS290CP1-Q3Q2Q1

5进制

CP0-Q02进制

（1）二进制计数：将计数脉冲由CP0输入，由Q0输出（2）五进制计数：将计数脉冲由CP1输入，由Q3、Q2、

Q1输出（3）十进制计数：将Q0与CP1相连,计数脉冲CP由

CP0输入1.电子表电路CPCP为秒脉冲(周期为1秒)24进制计数器60进制计数器60进制计数器a~g7744874487448744874487448QD~QA秒显示00~59秒分显示00~59分小时显示00~23小时显示译码器数码管计数器应用举例