数字电子技术基础第三 周良权4

概述计数器寄存器和移位寄存器同步时序逻辑电路的分析方法

时序逻辑电路应用举例第5章时序逻辑电路本章教学基本要求

要知道：时序逻辑电路的工作特点、同步时序逻辑电路的分析方法、寄存器和移位寄存器及计数器的功能。同步与异步的含义。

会描述：时序逻辑电路图的驱动方程、输出方程、状态转换表、状态转换图、时序图和逻辑功能的分析。

会使用：由功能表反映的双向移位寄存器、各种类型各种型号中规模集成计数器引脚功能、异步和同步清零或置数。会画出：用反馈清零、反馈置数方法在异步或同步情况下的N进制计数器电路接线。时序逻辑电路的特点任何时刻的输出不仅取决于该时刻的输入信号，而且与电路原有的状态有关。逻辑功能特点：电路结构特点：由存储电路和组合逻辑电路组成。时序逻辑电路的类型同步时序逻辑电路异步时序逻辑电路

所有触发器的时钟端连在一起。所有触发器在同一个时钟脉冲CP控制下同步工作。时钟脉冲

CP只触发部分触发器，其余触发器由电路内部信号触发。因此，触发器不在同一时钟作用下同步工作。5.1概述时序电路的一般方框图如下：X(x1,x2…xi)代表输入信号Y(y1,y2…yj)代表输出信号Z(z1,z2…zk)代表存储电路的输入信号Q(q1,q2…ql)代表存储电路的输出这些信号之间的关系可以用三个向量函数表示:

Y(tn)=F[X(tn),Q(tn)]

输出方程

Q(tn+1)=G[Z(tn),Q(tn)]

状态方程

Z(tn)=H[X(tn),Q(tn)]

驱动方程

tn,tn+1表示相邻的两个离散时间。Q

称为状态向量。

时序电路的表示一、状态转换表将任何一组输入变量及电路初态的取值代入状态方程和输出方程，即可算出电路的次态和输出值。二、状态转换表以小圆圈表示电路的各个状态，圆圈中填入存储单元的状态值，圆圈之间用箭头表示状态转换的方向，箭头旁注明输入变量取值和输出值，输入和输出用斜线分开。三、时序图把在时钟序列脉冲作用下存储电路的状态和输出状态随时间变化的波形画出来，称为时序图。

基本步骤：1.根据给定电路写出其时钟方程、输出方程、驱动方程2.求状态方程。3.进行状态计算。把电路的输入和现态各种可能取值组合代入状态方程和输出方程进行计算,得到相应的次态和输出。4.画状态图(或时序图)触发器输入信号的逻辑函数式5.2同步时序逻辑电路的分析方法时序电路分析过程示意图确认电路逻辑功能[例]试分析图示电路的逻辑功能，FF1、FF2和FF3为下降沿触发的JK触发器,输入端悬空时相当于逻辑1状态。解：这是时钟

CP下降沿触发的同步时序电路，分析如下：1.写方程式（1）根据给定的逻辑图写出驱动方程1J1K1首.写转方程吐式（1扫）根欠据给壤定的罪逻辑液图写钻出驱瓜动方尖程（2涉）将歇上式芬的驱盘动方脑程代盖入特勤性方祖程中去衡,可像得到宁状态固方程播:（3进）输负出方房诚程2、海列状编态转谋换表CP的顺序现态次态输出

Y01

2

3

4

5

6

7000001010

011

100101110

000001

010

011

100

101

110

000

0010

0

0

0

0

0

1

00

1111000000

0011

03.广画状漠态转音换图4.瓣画时寒序图江:必须底画出程一个乘计数连周期杆的波昼形1234567七进床制计葵数器寄存垮器的惊功能翠是存季储二总进制额代码区，它止由具患有存碰储功责能的券触发滩器构哑成。掘因为服一个心触发驱器只瓶有0籍和1改两个协状态扎，只怎能存常储1丢位二筐值代词码，语所以提N个休触发湾器构愉成的醉寄存主器能浊存储品N位进二值当代码党。5.3寄存器和移位寄存器寄存暂器还赌应有不执行室数据越接收挡的控哥制电脸路，途控制买电路岂一般瓣是由仓门电毕路构您成的秀。对寄易存器竭中的嫌触发圈器只网要求讯他们仿具有爽置0耳置1彼的功往能。长无论刮是用璃电平父触发汤的触奏发器无，还说是用核脉冲亩边沿倡触发杯的触冲发器校，都防可以瞧构成怠寄存秆器。下面巧请看怀置数求演示寄存马器Re学gi臂st仙er冶，用杏于存俩放二妄进制弹数码图。4位寄存器Q0Q1

Q2Q3

Q0

Q1Q2Q3FF0FF1FF2FF3D0CPC1C1C11D1D1DRRRRD1D2D3C11DCR1D1D1D1D由D触发器构成，因此能锁存输入数据。D0D1

D2D3RRRR1CR

CR为异步清零端，当CR=0时，各触发器均被置0。寄存器工作时，CR应为高电平。D0~D3称为并行援数据盯输入惑端，当梅时钟CP上升助沿到借达时颤，D0~D3被并沃行置殃入到餐4爸个杏触发犬器中恰，使Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0。D0D1

D2D3D0D1

D2D3D0D1

D2D3

在CR=1且CP上升沿未到达时，各触发器的状态不变，即寄存的数码保持不变。Q0~Q3是同融时输决出的垦，这鹿种输放出方嘉式称忽并行施输出裁。Q0

Q1Q2

Q3一、由R庸S触膨发器酸构成都的寄害存器并行恭输入霸、并伟行输染出方坛式二、由D台触发布器构重成的赏寄存袋器并行瞒输入杏、并菠行输梳出方肉式三、由C皂MO屿S边蕉沿触俘发D棍触发袖器组疼成的防4位此寄存巷器74皮HC扒17吃5的迅逻辑撒图5.抚3.乱2皇移位爽寄存赶器在控趴制信谱号作刺用下聋，可拼实现恋右移卸也可河实现藏左移骡。双向移位寄存器单向移位寄存器左移寄存器右移寄存器每输入一个移位脉冲，移位寄存器中的数码依次向右移动1位。每输入一个移位脉冲，移位寄存器中的数码依次向左移动1位。Sh吧if量t蒸re座gi责st阁er用于腔存放宝数码也和使晴数码街根据涨需要万向左惰或向早右移匠位。1.单向降移位爸寄存谦器的窜结构科与工感作原等理右移输入D0D1D3DID2右移输出Q11D1D1D1DQ3Q0Q2C1C1C1C1FF1FF0FF2FF3移位脉冲CP右移位寄存器由D触发器构成。在CP上升沿作用下，串行输入数据DI逐步被移入

FF0中；同时，数据逐步被右移。D0=DI，D1=Q0，D2=Q1，D3=Q2。DI右移输入D0Q0右移输出D1D2D3Q1Q2Q31D1D1D1D1.单向挂移位通寄存蓝器的循结构南与工员作原纷理2.维持姜阻塞西D触突发器狗构成筹的右防移移烈位寄庸存器存储闸器前亮一级钓的输吉出端睁Q依呆次接泰到下河一级或的数悼据输澡入端饭D，勤仅由捡第一崇个F某F0的输淘入端强D0亚接收幕外来牧的输羞入代沿码，钻D0为串誓行输态入端卫，Q3~Q0为并茶行输淡出端太，Q3为串府行输播出端炮。0000000000工作遵波形阴图举梨例设串锦行输糠入数帮码DI=11忠01胁，电赴路初内态为Q3Q2Q1Q0=记00的00宁。可见蜡，移拖位寄良存器励除了闻能寄惭存数舰码外阁，还颠能实节现数凉据的垄串、丹并行仿转换秒。11011401100300111200011100000Q3Q2Q1Q0移位寄存器中的数输入数据移位脉冲在4个移位脉冲作用下，串行输入的4位数码1101全部存入寄存器，并由Q3、Q2、Q1和Q0并行输出。举例而说明峡工作摄原理由JK触发差器构砖成的谈右移挺移位鞠寄存病器，葬该电截路与奥上述浅电血路功糠能相飞同。CRCRDSLDSRCPCT74LS194Q0Q1Q2Q3M1M0D0D1D2D32.双向模移位被寄存削器Q3Q2Q1Q0SRSLM1M0D3D2D1D0移位洒脉冲险输入简端右移串行前数码输贞入腊端并行臣数码拐输入替端左移串行迫数码钻输入纤端工作扩方式张控制考端M1M0=饮00渗时木，保煎持功弓能。M1M0=用01帝时夕，右谁移功猫能。M1M0=拘10情时脉，左互移功踩能。M1M0=蹦11董时吊，并塌行存帅入屯功能焰。并行输数据毒输出固端，坦从高状位到摘低位挨依次煤为Q3~Q0。异步已置辩0猛端低顽电平扇有效4位蔬双向喇移位鞋寄存闪器7咱4L亿S1狭94权逻辑肥图74绿LS笛19纠4的刃功能衫表×d0000×保持××××××01左移输入00Q3Q2Q1×××××11左移输入11Q3Q2Q1××××1011右移输入0Q2Q1Q00××××0×101右移输入1Q2Q1Q01××××1×101并行置数d3d2d1d0d3d2d1××111保持××××××0××1置零0000×××××××××0Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0DSRDSLCPM0M1CR说明输出输入3.应用雅举例用绒74族LS栗19庸4赏构成脉冲教序列错发生柔器脉冲率序列凑发生降器时序福图计数及器的艇作用拌与分称类计数搞器(Co父un寸te拥r)用于踏计算性输入伙脉冲什个数特，还雾常用舌于分缠频、储定时坊及进眨行数选字运应算等脊。计数治器分财类如共下：按时伤钟控恶制方甜式不树同分异步计数器同步计数器同步繁计数炊器比锅异步份计数机器的栗速度痛快得拢多。5.4计数器按计县数器阵功能暖分加法计数器

减法计数器

加/

减计数器(又称可逆计数器)对计稠数脉当冲作俩递增厌计数奋的电谱路。对计震数脉疲冲作添递减均计数浴的电扎路。在加/减控业制信庄号作逗用下惊，可柔递增洪也可抚递减态计数笋的电找路。按计距数进时制分按二尖进制渠数运淋算规蚕律进郊行计邻数的再电路按十午进制思数运让算规撤律进翅行计乖数的陕电路二进制计数器十进制计数器任意进制计数器(又称N进制计数器)二进鸦制和胜十进立制以驱外的哑计数播器5.拆4.仓1议异步千计数刷器

计数顺序

电路状态等效十进制数

Q2Q1Q0012345678

000001010011100101110111000012345670一、异步给二进悼制加浙法计傅数器3位狸二进隆制加本法计到数器葱状态范表异步抄计数不器的尝分析闷方法FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRD1.电路耳构成铸与工反作原村理FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRD11J1K1J1K1J1K1J1KC1CPC1Q0C1Q1C1Q2JK触发努器构业成的岁异步扇二进钉制加闷法计张数器Q3输入坚第“1躁”个计字数脉亚冲时狮，计史数器蹲输出道为00盲01碧”；船输入缝第“撒2”尽个计数拉脉冲狼时，喇计数尿器输傻出为“0伶01闻0”描。输入贡第“1图5”个脉叔冲时榆，输残出“1田11盛1”竖，当铅输入蚕第“拍16迁”个脉冲取时，戴输出挠返回欠初态“0乱00牌0”腿，且Q3端输遭出进疼位信站号下涝降沿选。因棋此，略该电烛路构乘成船4佩位二痕进制筹加法揪计数撑器。00醒0100贫10CPQ3Q0Q1Q20000来一个CP翻转一次

来一个Q0翻转一次

来一个Q1翻转一次

来一个Q2翻转一次

11孩1100牧00依次惊输入膝脉冲朽时，浮计数杆状态夜按4位二资进制某数递雄增规柳律变灯化。◆工作腰原理下面复总结滨一下鲜用不促同种靠类触陈发器浑构成写异步澡二进乞制计批数器庄的方星法。2.异步继二进贝制计栽数器鬼的构缘瑞成方除法CPi

=Qi

-1CPi=Qi-1减法计数CPi=Qi-1CPi

=Qi

-1加法计数下降沿触发式上升沿触发式计数触发器的触发信号接法计数规律将触杠发器芒接成迹计数赵触发允器，献然后千级联组，将烈计数使脉冲CP从最革低位缝时钟凤端输允入，雅其他著各位兽时钟宋端接猎法如利下表凭：计数制器为繁什么货能用合作分木频器私？怎么叙用？模M计数威器也逆是一抵个M分频绞器，M分频器的烈输出皆信号吸即为才计数何器最耕高位屠的输编出信遗号。CPQ3Q0Q1Q24列位二跨进制但加法鱼计数效器工作衣波形3.计数蹄器用宪作分鸦频器“0腾00强–皆1盼”不慎够减窄，需观向相捡邻高逮位借江“1睛”，借“币1”慕后作汤运算制“100多0固–叫1心=振11赞1”爪。按此请则返洪回扁P2恳3Q0Q1Q2计数状态计数顺序0008100701061105001410130112111100003位拘二进予制减柱法计凭数器着状态届表二、粱异步星二进掘制减师法计绸数器下降塑沿动掠作的T’触发誉器构该成的样异步堤二进求制减默法计何数器上降深沿动暖作的T’触发没器构备成的撤异步编二进替制减位法计联数器上升虏沿动鞋作的呼二进徐制减凯法的惭时序违图异步垂十进唐制计铲数器凯与异厕步二冬进制档计数捷器的尼计数饱规律队有何虑不同滤？它们缴的构递成方朋法有概何不息同？1.十进概制计佛数器浮与4位二袭进制剪计数嗽器的程比较84挨21露BC鸣D码十扑进制浸计数鸟器的俩设计沈思想存：在4循位二颠进制薪计数丢器基箩础上盐引入伍反馈述，强当迫电路租在计搁至状晌态算10局01非后款就能纹返回针初始皱状态悠0跨00饿0，从而艳利用突状态融0猛00寇0帮~约10缸01沿实紧现十具进制盖计数文。三、异步萌十进辉制计两数器四位二进制加法计数器态序表00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3计数器状态计数顺序十进制计数器态序表00001010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3计数器状态计数顺序十进制计数器与4位二进制计数器比较只利用了4位二进制加法计数器的前十个状态0000~1001。84贯21打码繁十进厘制加俩法计脸数器计数矛规律Q0Q1Q2Q3计数器状态计数顺序10019000181110701106101050010411003010021000100001000000异步梨十进煮制加某法计旬数器怀逻辑及图十进妇制加跳法计格数器骂时序煎图异步组十进俗制加烂法计匙数器迫状态庄转换峡图计数裁的最述大数姐目称友为计马数器菠的“里模”丹，用M表示核。匆模也个称为咐计数逮长度知或计聪数容吗量。N进制告计踩数器计数旦规律盘举例具有住5后个营独立临的状季态，钩计满着5代个灰计数列脉冲另后，稀电路绘状态枪自动易进入背循环敲。故蔽为五进蓝制计谱数器哥。五进介制计书数器也称绸模笛5摔计数唐器；十进教制计烧数器待则为模许1衣0较计数仁器；恼3灭位二运进制拥计数吴器为物模灯8桶计数六器。n个触罢发器嫂有捎2n种输调出，投最多闲可实早现模尊2n计数圾。Q0Q1Q2计数状态计数顺序000500141103010210010000四、嚼可预合置的最二敏-殊五鉴-龄十进燥制异炊步加壤法计足数器1、54吼LS味19哄6基锈本结票构与膝逻辑命功能贪示意夺图：逻辑分符号糕图010(2)54醋LS蜓19我6的功梯能示撑意图

输入

输出

D0D1D2D3Q0Q1Q2Q301×0××0000d0d1d2d3d0d1d2

d3××××01加计数××××①当异步清除端为低电平时,可完成清除功能,与时钟端状态无关.②当计数/置数控制端为低电平时,不管状态如何,Q3-Q0即可预置成与D3-D0相一致的状态.54拉21扮加丈法计臣数状嘴态表Q0Q1Q2Q3输出计数00119110180101710016100150010411003010021000100000用两单片L搏S1郊96稻构成逮的百甚进制畅计数污器同步霜与异宽步计焦数器已的根吹本区谁别是炕时钟蜘控制泼方式烛不同月，导算致电私路构吵成也堵不同倾。同步镇计数回器与闪异步附计数怪器有糕何不粘同？1.速同捎步与毫异步母二进界制加腾法计号数器屑比较一、同步饶二进毫制计描数器态序表和工作波形一样电路结构不同：

异步二进制加法计数器的构成方法：将触发器接成计数触发器；最低位触发器用计数脉冲

CP触发，其他触发器用邻低位输出的下降沿触发。

同步二进制加法计数器的构成方法：将触发器接成T触发器；各触发器都用计数脉冲

CP触发，最低位触发器的T输入为1，其他触发器的

T输入为其低位各触发器输出信号相与。同步盏计数羊器同步索计数陶器为市什么乔要那曾样构想成呢肠？通过顷分析涂同步蝇二进溉制加孔法计狮数规茎律就驱可明两白。因此目，应诊将触胁发器接成T触发驳器；并接聪成T0=匙1，T1=Q0n，T2=Q1nQ0n，T3=Q2nQ1nQ0n。即：最低弃位触趁发器T输入繁为1，其他绕触发触器T输入何为其国低位割输出努的“与”信号园。这样痰，各誓触发我器当己其低板位输四出信漆号均姨为庭1底时，份来一晋个时乱钟就祝翻转违一次祥，否途则状德态不漠变。00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3计数器状态计数顺序根据渐态序见表分捏析同亭步二鞭进制久加法拐计数宣规律Q0来一袍个时盏钟就倍翻转木一次剖。00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3计数器状态计数顺序Q1在其低位Q0输出为1时，来一个时钟就翻转一次，否则状态不变。00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3计数器状态计数顺序1100Q2在其低位Q0和Q1均为1时，来一个时钟翻转一次，否则状态不变。00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3计数器状态计数顺序10Q3在其低位Q0、Q1和Q2均为1时，来一个时钟翻转一次，否则状态不变。同步袜二进吹制加抚法计醒数器CO=Q3nQ2nQ1nQ0n进位输出信号FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRDCOFF01J1K1FF11J1KQ0nFF21J1KQ0nQ1n&&FF31J1KQ0nQ2n&&Q1nQ0Q1Q2Q3CO&RDRRRR计数开始前先清零CPC1C1C1C1各触发器都用CP触发2、婚同步昌二进碑制加已法计般数器肆电路逗与工桃作原图理CO=Q3nQ2nQ1nQ0n，因密此，CO在计丹数至房诚“1遮5”在时煤跃变倒为高扶电平树，在年计至文“1就6”姨时输浅出进度位信蹄号的存下降湿沿。0100000000000000000000COQ0Q1Q2Q3输出计数器状态计数

顺序160151140131120111100918071605140203111011001100110011001111000011110000111111110000000动画雀演示四位案二进蓝制加咏法计埋数器谅态序析表00001610001501001411001300101210101101101011109000181001701016110150011410113011121111100000Q0Q1Q2Q3计数器状态计数顺序将触发器接成T触发器，并使T0=1，

Ti

=Qi-1nQi-2n

Q0n，则可构成同步二进制

减法计数器。同步二进制减法计数器3、4、缎同步拨二进具制可岛逆计荐数器加减控制端S=1时，下面三个与非门被封锁，进行加计数S=0时，上面三个与非门被封锁，进行减计数加减价可控般计数搏器5、筐可预洞置同山步二层进制坊计数邻器置数壤信号时钟妈输入输出信号进位失输出使能胳信号清零音信号数据输入上图是具有清零、置数、计数和保持等四种功能的加法同步4位二进制计数器。⑴随清零丹。⑵环置数停。输入丝式一个CP上升妙沿,使则不逝管其纵它控袜制端申如何英，计胃数器置数薯，即Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0。CR是具有最高优先级别的同步清零端;当CR=0且在CP上升沿时,不管其它控制信号如何,计数器清零。当CR=1时，具有次优先权的为LD,当LD=0时,时，择在CP上升谋沿触识发下挥，计声数器塞进行杆计数宽。⑷量保持崭。不起巩作用率，计权数器阵保持型原状奶态不年变。⑸据实现霜二进透制计女数的央位扩慈展。Q3Q2Q1Q0=1斥11怨1,差且使端能信符号C星TT=1磨时，患产生累一个高迟电平竭，作劲为向刺高4目位级炮联的贿进位挂信号戒，构抄成8苹位以上佣二进舒制的速计数酬器。当CR=LD=1,且优先级别最低的使能端CTP=CTT=1当CR=LD=1,且CTP和CTT中至少有一个为0时,CP将⑶暖计数坦。进位输出CO=Q3Q2Q1Q0CTT,即当计数到序号输入输出清零CR

使能置数LD时钟CP并行输入Q0Q1Q2Q3CTP

CTT

D0D1D2D31234501111XXXX110XX0X0111

XXXXXX

d0

d1d2d3XXXXXXXXXXXX0000d0d1d2d3

加法计数

保持

保持

74镜LS偷16提3功折能表74哀LS浴16产3逻乒辑符谎号图该计毫数器月的清呀零属蜘于依赖靠CP驱动拥，故策称同步问清零方式狂。如果垫让计剖数器御从00漂00铲开始酱计数享，可泪用两斗个方嘉法实房诚现，一种呆是先蹄清零失后计错数,样另一谎种是龙先预枯置00有00北然后宁计数循。计火数善器灶的析时娘序枣图扩展痛为8榴位以吹上二算进制启计数膨器的夺方法巨举例疑说明固如下样:C0充=1窗,2#才有枕CTP=C摆TT=1耻的条揭件,司高卡电平例只持借续一文个周袍期,草下一眉周期稿到来苏时,全1#片的挠Q3Q2Q1Q0=0孕00哑0,贪2#计数浓一次当1甩#,合2#拢都计挎数满东时,任3#符才具贡有计快数条戚件,撞完成肃一次扰加1谱运算二、愤同愿步十由进制欧计数粮器同步浮十进裁制加怜法计浮数器稼的电少路根据嗓时序骄电路谨的分际析方捷法,轿可以雪列出脸其驱议动方劫程、幅输出孤方程坐。再扣将驱纽奉动方喂程代灰入到延JK品触发非器的穿特性恭方程旗,得广到状按态方唯程,拉并进店行状度态计翁算。同步艘十进殊制加第法计撑数器采用厕的是拘84屋21辜BC嫂D码识,其辰有效她状态围从0荐00秘0～朱10腹01怪共十选个。吼如果绸进入第非有籍效状牢态果，能独够自库动返打回到果有效烟状态弃。逻辑顺图时序罚图时序图84递21沸码同别步十京进制芬计数疯器状腿态转介换图常用潜的同众步十猜进制老集成润芯片员很多维，如族各种题LS杂和CM柳OS隔4鹿00岩0蚂及谱HC国系此列的独“1亩60踪蝶”“傲16提2”通“1粒90老”“鲜19阶2”塔等。“1摊92至”是嗽一个继同步含十进向制可槐逆计搏数器域，既愉可作革加计数，络又可煤作减芝计数聚。各端子的功能是：CR蚂=1时，乞计数粮器输死出清奋零，捧与其您它控够制端灾状态典无关沾。当CR辟=0摸、L陈D=贺0时,D3D2D1D0被置律于Q3Q2Q1Q0端，不受CP控制洗。法计改数输盐入端目CPD为高枝电平挺,计凡数脉场冲从脑加法腊计数帐输入战。⑵

LD为异步置数控制端,低电平有效,其优先权仅低于CR,⑶当CR和LD均无有效输入时，即CR=0和LD=1，而减⑴CR为异陪步清蚀零端牺，高咳电平界有效抽，且乘优先柜权最接高。吧当2.唯同旧步十财进制悲可逆皂计数无器的率逻辑基功能端C两PU输入柱时，乒进行孤加法狼计数陆。当均CPD和C友PU条件互换行时，唉则进副行减肠法计僚数。计数款器处兔于保宜持状宏态。⑷当CR=0、LD=1(无有效输入),且当CPU=CPD=1时,注意如构成2位以上的十进制计数器，只需将低就可以了。们的CO和BO分别接到高位的CPU和CPD⑸加法时进位输出条件为CO=CPUQ3Q0；减法时借位BO=CPDQ3Q2Q1Q0输出条件为54退HC赵19城2功玻能表输入输出CRLDCPUCPD

D3D2D1D0Q3Q2Q1Q01XXX00XX

01↑1011↑0111XXXX

d3d2d1d0XXXXXXXXXXXX0000

d3d2d1d0递增计数递减计数保持54摧HC堤19职2逻姐辑符景号图54槽HC锁19妹2的虫时序悉图5.惭4.旅3N进制舱计数篇器在计燥数脉卷冲的膛驱动羽下，误计数联器中奥循环杠的状动态个容数称读为计梅数器戒的模排数。骄如用读N来刑表示影，n义位月二进插计数堂器的轨模数应为Ｎ＝键２n（n为构将成计阵数器游的触附发器哀的个撤数）架。构成N进制害计数桑器的斥方法姐三种贪：1.萝利用林触发纹器直接构溉成的衔,称遍为反脾馈阻请塞法铺;2.肃用移堪位寄残存器构碌成的秋,称术为串身行反谷馈法纤;3.征用集你成计表数器被构成的,筑称为攀反馈皮清零裳法和尼反馈置数斤法。1.矿由拍触发搏器构伸成的N进制锡计数耀器N触发歌器可拢构成招模2n的二弹进制报计数草器,撒但如圾果改仍变其猴级联渴方法只,舍陈去某起些状道态，支就构返成了N＜毛2n的任疼意进盛制计横数器畜，这五种方驾法称功为反馈碍阻塞避法。(a拾)三晌进制(b题)五勾进制同步进制计数器N(a弄)五陪进制(b惧)七释进制异步进制计数器N2.潮移欧位寄健存器枝型N进制逝计数派器将移防位寄绞存器酒的输插出以闷一定稼的方鸣式反侮馈到主串行栽输输入稠端,孙就可茄构成返许多迟特殊脸编码明的移忠位寄帐存器誓型N进制贡计数侄器,才这种胡方法络称为串行车反馈傻法。根据勒反馈佣的逻殊辑电娇路不脖同，攀得到叉的计浴数器劳形式也有详所不狡同。转常用扣的有段以下以几种嘱：环形每计数章器扭环错形计示数器优点鼠:所有析触发仔器中贪只有榜一个读为1贪(或共0)妥进行寨循环鞋移位拒,利用染Q端笛作状疗态输锋出不雄需要理加译咽码器喂,在薪CP范脉冲满的驱辰动下各丸Q预端轮沿流出雹现矩连形脉仙冲,训也称界作脉庄冲分见配器治。特点忠：它的近状态歌利用城率比板环形驶计数侄器提贫高一畅倍,N=塔2n。优点除：每次脖状态他变化亩端只葡有一烂个触方发器唐翻转弊,译抄码时桐不存在喷竞争蕉-冒挖险,督所有倚的译籍码门隙都只露需两竞个输美入端唤。缺点钞：状态圆利用笼率较说低,乔有2n-2淹n租个状椒态没货有被今利用联。能够闸自启竟的4位环损形计窜数器4位环赵形计俭数器态的状盟态转彼换图4位环弹形计么数器宁的波鞠形图能够催自启阳动的4位扭招环形鄙计数丢器（a葬）逻热辑电尊路（b苦）状兄态图3.哪用朝集成赵计数昆器芯愿片构夹成的N进制可计数舌器利用贵集成牲二进呢制或途集成稀十进该制计纲数器惹芯片变可以蛾很方便鹊地构届成任豆意进猫制计淡数器详,采械用的灾方法存有两南种:反馈耀清零闻法反馈徐置数洲法(1椅)响反馈钥清零跪法清零途信号筋的选意择与劣芯片茧的清零标方式有关隶。清零朴方式异步陆清零京方式同步掠清零宋方式产生得清零予信号衫的状慈态称花为反馈狡识别的码Na。Na散=N尊,其有负效循沙环状棋态从0~所(Na估-思1）Na续=N企-1齐,其有毕效循留环状剩态从0~Na[例进]试贩利用颤十进他制计扣数器缓芯片74叨LS牧90构成截二十齿三进陶制计户数器追。解：74唐LS超90胳为十灯进制粥计数甲器,歉根据田题意暮可知铲计数造器的模N浇=屋23,需斗要两坝片才纠能完牙成。74瞎LS弓90题中的造异步检清零亩端ROA、ROB为高酒电平季有效输入输出R0AR0BS9AS9BCP0

CP1Q3Q2Q1Q0

110×

×

×11×0×××

×11××000000001001

×0×00×0×

0××0

×00×

×

×××

二进制加计数

×五进制加计数

×74犬LS菌90及的功落能表根据模功能橡表，猎应将S9A、S9B接地仔，使前其具冠有计激数或浮清零交条件盯。逻辑贿接线静图如丹下：使能端世S9A、S9B为置做9端辱，当贝S9A=S9B=1时，小计数诞器置损9，爸即状才态为牺10精01碧。计数淡时，R0A*R0B=0计数不时和册清零笔时，S9A、S9B中必吗须有双0，说即S9A*S9B=0当低童位片元子出聪3时麻，高尖位片耳子出行2时发，应辩执行爬清零拾功能至，处西于1穴状态敢Q端艇以与叛函数伐反馈付给R0A、R0B，使R0A=R0B=1就留可以棚了[例上]试吓用二爬进制席计数各器芯虾片74剧LS缸16错3构成露一个伏八十顶六进更制计早数器然。（1运）7弓4L钞S1物63葵为同锤步清程零方虽式，丹要构订成八十六茧进制惹计数转器需庭用两款片这祖样芯诞片。（2均）将痛高位甘芯片Q2Q0和低基位芯副片Q2Q0组合傍为与志非函棋数作息为反枪馈清条零信核号。解：高位矩芯片卸Q2Q0和低刃位芯恼片Q2Q0组合惭为与努非门督，作晌为反勺馈清套零信绸号CR梳要求挽低电懒平所锹以反意馈信切号要植由与丑非门立引导旋到C驳R端[例矿]试票用二抓进制壮计数支器芯犬片74次LS贿16司3构成毕一个推五十休进制揉计数校器。（1）通74河LS顺16址3为葬同步估清零粪方式策，当叔CR块=0象后，扮再来类CP瞧脉冲涂完成毛清零晋。五及十进德制计指数器超中出化现的哪最大选数是荒（4哄9）10，需魔用两参片这隐样的赠芯片休。（2技）在揪出现柱（4混9）10的下孕一个妙状态让，即下毯一个窝CP啊到来插时，逮计数枯器回童到零室，这堆要求坐计数旁器的状反馈棕识别刷码N扮a=肌50湖-1腥=（茂49因）10而（膜49裁）10=（趁00喝11奔00秤01助）2解：高位孔芯片阻Q1Q0和低焰位芯胃片Q0组合邀为与泉非函哄数，婆作为汗反馈仇清零宾信号夕。CR礼要求悉低电坟平所辰以反坟馈信场号要窑由与颠非门鼓引导参到C福R端以上碰两例叙所得穗结论（1尚）在叠芯片捎的中斤使能翅端都害置于鄙正确迁的前绞提下启，确无定置笔0所巴取输洲出代草码是羡个关印键，庙这与蛾芯片升的清零蛮方式（同宁步清荷零)桌。（2颜）异麦步清授零以N作为隐置茄0歉的输借出代河码。清零淡端的舅有效夸电平拿，以笨确定对反馈浓引导门把是与门还是与非门。同步睁清零耐以N-竭1作为驱置影0羊的输昆出代码秤。注意[例曲]设绩计一染个自亚然二候进制愧码详00衫00纷～1办10项1造的计火数器填。（可智选用扔两个耍以上枯方案郊）解：根据慨题意泰，从聪00潜00皂到1姥10策1共旦包含槐14吃个状响态，府是模N=14海的计沸数器狭，如馒果选宏用7杏4L湿S1山63润采取牢置数惧方式泽一置数烟码Nn=Nb+Ｎ依-1漂=Nb+1坛4-凡1=滑Nb+1减3。方怨案有爱三个酬:①所以乌只要执使D3D2D1D0=誉00览00抵。将Q3Q2Q0构成在与非这种椅方式条相当络于反馈魂清零饿法。图蚁（a优）片就私可以遍实现柿。因订为”居16幸3”出属于抵同步凝置数坊,则阻令反士馈令Nb=0000，则Na=1101,而置数端LD为低电平为效,函数,与非输出送至LD端,其它端正常接线就可以了③令Nb=0001,则Na=1110,应使CTT=CTP=1,D3D2D1D0=0001,LD=Q3Q2Q1。如图（c）②令Nb=0010,则Na=1111,在状态为“1111”时,进位输出端CO=1,所以应将CO经反相器引至LD,且令D3D2D1D0

=0010,CTT=CTP=1。如图(b)补充佛内容[例相]试跌用7臭4L贿S1殃96忽实现卫27折进制侦计数徒器。解：为实介现本他题要悔求的罗模数硬，需怕要用摔两片杀”1怜96占”.如果炮采用傻反馈直置数标法,半则应怠令Na=Nb+N.现弓令Nb=0宫00师0即D3D2D1D0=0岭00原0,牛则Na=[西27全]10=[史00绢10鞭0陷11荡1]BC输D,这样该计跑数器材循环订的状瞧态个倍数为巾0～缎26含,模衬N=持27居,其锯它使能端穿及两厉片级餐联应匆正常恩接好填。图等如下渠：二十居九进睬制计何数器期的计扭数过仔程高位2#片Q1和低位1#片Q2Q1Q0构成与非函数反馈给置数控制端LD作置数指令一、暑时序考逻辑为电路凭的设肯计方元法1.逻辑抽象2.状态简化3.状态编码4.选择触发器的类型及个数(2n-1＜M≤2n)5.求电路的输出方程及各触发器的驱动方程6.画出逻辑图,并检查自启动能力。5.惹5时序粪逻辑疑电路险应用孤举例解：[例骨]试飞设计假一个毅带有时进位民输出牌端的妙十进简制计汽数器根据设题意休可知潜，该洗计数笛器是够单纯缺的十屯进制否，无份需输入辰信号例。取攀进位浊信号怜为输梦出逻臣辑变陕量C,粱规定撞有进位往输出岸时C=追1，爸无进友位输旱出时C=研0。十进同制计喘数器敞应当某有十嚼个有瓜效状仍态，颠根据既题意锤知这十气个状净态均它不可饭少，幻玉即无水等价烟状态驶，如败下图爪。根据努公式2n-起1＜M演≤2n现要旧求M=贡10,故朋应取沸触发苦器个数n=宋4（膏因为野2３＜1否0＜址24)。藏状态社转换逢表如挨下：

等效十进制数状态顺序状态编码进位输出OC初态次态SiQ3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q00123456789S0S1S2S3S4S5S6S7S8S900000001001000110100010101100111100010010001001000110100010101100111000100100000000000001状态忌转换筹表由于皮电路跌的次难态Q3n+野1Q2n+盏1Q1n+油1Q0n+芝1和进心位输拌出C唯一奴地取排决于稻电路倍现态Qn3Qn2Qn1Qn0的取派值,泥可画印出表示芬次态德逻辑程函数怒和进骗位输疯出函犹数的膀卡诺盖图。注意由于狼计数六器正阀常工劳作时伴不会虽出现味10误10锅～1卷11乱1即“矮10呆”～解“1绩5”蛛这六带个状贸态，仪所以脱可将早这六坦个最小项练作为汤约束欧项处委理,撤在卡崇诺图溪中用驳”X”表站示。由上塔表可纳列出淘对应叼于状谦态转秀换顺绳序的音五个俘卡诺撇图,竖如下宾:将卡耕诺图贺化简很得到下电路批的状畏态方技程并哲写成JK触发机器特性方程的标准形式Qin+1=JiQin+KiQin,分别为:Q3n+1=Q2nQ1nQ0nQ3n+Q0nQ3nQ2n+1=Q1nQ0nQ2n+Q2n(Q0n+Q1n)=Q1nQ0nQ2n+Q1nQ0nQ2nQ1n+1=Q3nQ0nQ1n+Q0nQ1nQ0n+1=Q0n输出陆方程基为：C=秤Q3nQ0nJK触发挑器特器性方挖程对鹿照，雄得各初触发仗器驱龙动方场程为际：J3=Q2nQ1nQ0nK3=Q0nJ2=Q1nQ0nK2=Q1nQ0nJ0=1与K0=1

J1=Q3nQ1nK1=Q0n次态库卡诺知图（a悦）逻指辑图蹲（b尝）时妖序图状态汽转换尼图数字蚕钟电走路采用员集成巾计数倍器电耕路组蚕成基料础的敲数字考钟电碍路：电路她结构货由秒土时基幸信号光发生堡器；外60梨“秒石”、梦60槐“分干”、顽24肯“小澡时”忆的分止频电笑路；找译码波/驱雹动/填LE粥D数催码管政显示显电路套以及蓄0秒消、分隆、小姨时校絮正电步路等斥组成毫。45梳18旦双十廊进制鹅计数加器逻语辑功汁能表输入输出RCLENQ4~Q11××全000加法计数0101不变000×0×交通呈信号筑灯控虏制电堡路交通仁信号冤灯绿项黄红世显示杠图即马其时垮序如粉图所奴示，骑现将淋南北蹦和东僻西通色道绿伟、黄银、红件灯的重显示耀时序颈分别彩用代球号1抢A、制1B息、1良C和压2A网、2统B、幸2C老表示裂。显示羽图时序腿图交通信号灯显示控制电路电路语图一、设设计罪步骤如下耐：(供绞参考赔)根据细要求臭确定摆方案必,进县行必鞠要的香论证蛇。根据绿已确责定方窜案选裳择器溜件,樱选择再器件船的种巡寿类、型号件要从检功能掩、指渣标参滩数和骆价格座等方思面考恳虑。画出僵逻辑净图。进行听安装竹调试弟，具盆体问垮题具连体处象理，时必要驰时可修改币原设腊计。5.6集成时序逻辑电路应用设计举例[例妇]试也设计蛋一个贸从1作到9凤9分棋频的婚可调椅分频报电路适。解：⑴丽确定腐方案根据唱命题榆对电狠路功晓能的就要求档，所荒选主疯要集希成逻辑画器件泰应是括计数右器（芦分频齿器）紧。本题摩应满虫足的躺最大捆分频大能力叛是99,故都采用迹两片十进箩制计彻数芯惹片可轿以满婆足。害分频灯倍数塞的设河置可由艇计数稿过程啄中输竭入脉鸡冲与各进位轮（借键位）顿信号的僚关系昂来决堡定。⑵笨选择你器件液。选择煎两片浆74己LS秀19详2同前步十联进制穷可逆皮计数潮器。剂为了改变栗置入拜数据巧，再蛛选两赤只8序42江1B所CD羡码拨漆码盘潮和８恋只3.援3k锅Ω电矮阻,食另外调还要袜选一赌片7哄40愈4反有相器识,以肆将借位信留号送筑给置撑数使督能端影。⑶炉画出显电路屈逻辑诵图。1～型99伪分频胃电路随逻辑汁图如闻下：内部青开关滋接通柿时，绞置入馋数据蝇为1纳，断凶开时泥为0反相器G：①将BO的脉冲由负变为正脉冲并输出。②当BO结束时,将由0到1的正跳变变为由1到0的负跳变,满足置数使能端的置数,使电路往复不停地工作。[例轻]某