1、 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页电工电子技术电工电子技术下篇下篇 电子技术基础电子技术基础 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页第第8章章 常用半导体器件及基本放大电路常用半导体器件及基本放大电路 第第9章章 集成运算放大器集成运算放大器 第第10章章 直流稳压电源直流稳压电源 第第11章章 数字电路基础数字电路基础 第第12章章 组合逻辑电路组合逻辑电路 第第13章章 时序逻辑电路时序逻辑电路 第第14章章 数模和模数转换数模和模数转换 第第15章章 电子技术实验与仿真电子技术实验与仿真 第第16章章 单片机入门与应用单片机入门与应用下篇下篇 电子技术基础电子技术基础上页上页下
2、页下页 电工电子技术电工电子技术 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页第第13章章 触发器与时序逻辑电路触发器与时序逻辑电路 13.1 双稳态触发器双稳态触发器 13.2 时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析 13.3 寄存器寄存器 13.4 计数器计数器 13.5 555定时器及其应用定时器及其应用 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页按功能分类：按功能分类：R-SR-S触发器、触发器、D D型触发器、型触发器、JKJK触发器、触发器、T T型等。型等。电路的输出状态不仅取决于电路的输出状态不仅取决于当时的输入信号，当时的输入信号，而且与电路而且与电路原来的状态有关，当输入信号消失后
3、，原来的状态有关，当输入信号消失后，电路状态仍维持不变。电路状态仍维持不变。这种这种具有存贮记忆功能具有存贮记忆功能的电的电路称为时序逻辑电路。路称为时序逻辑电路。双稳态触发器是构成时序电路的基本逻辑单元。双稳态触发器是构成时序电路的基本逻辑单元。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页双稳态触发器的特点：双稳态触发器的特点：具有两个能自行保持的稳定状态；具有两个能自行保持的稳定状态；根据不同的输入信号可以置成根据不同的输入信号可以置成“1 1”状态或状态或“0 0”状态；状态；在输入信号消失后，如果没有新的信号输入，在输入信号消失后，如果没有新的信号输入，能够保持原状态，直至下一个新的信号输
4、入为能够保持原状态，直至下一个新的信号输入为止。止。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页反馈反馈两个输入端两个输入端两个输出端两个输出端逻辑符号逻辑符号(1)电路结构与符号电路结构与符号 1.基本基本RS触发器触发器QQRS&G1G2R SQQ 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页若原状态：若原状态：1 10 0QQ1 11 10 00 01 10 01 10 0输出仍保持：输出仍保持：1 10 0QQ(2)工作原理工作原理输入输入 =0,=1时时RSQQRS&G1G2 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页若原状态：若原状态：0 01 11 11 11 10 01 10 0输出变为
5、：输出变为：输入输入 =0,=1时时RS0 01 1QQ1 10 0QQQQRS&G1G2 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页输入输入 =1,=0时时RS若原状态：若原状态：1 10 01 10 01 10 01 11 1输出变为：输出变为：1 10 0QQ0 01 1QQQQRS&G1G2 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页输入输入 =1,=0时时RS若原状态：若原状态：0 00 01 11 10 01 10 01 1输出保持：输出保持：0 01 1QQ0 01 1QQQQRS&G1G2 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页输入输入 =1,=1时时RS若原状态：若原状态：1
6、10 01 11 11 10 00 01 1输出保持原状态：输出保持原状态：0 01 1QQ0 01 1QQQQRS&G1G2 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页输入输入 =1,=1时时RS若原状态：若原状态：0 01 11 11 10 01 11 10 0输出保持原状态：输出保持原状态：1 10 0QQ1 10 0QQQQRS&G1G2 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页0 00 01 11 1输出全是输出全是1输入输入 =0,=0时时RSQQRS&G1G2但当但当 =0同时变为同时变为1时，当负脉冲消失后，触时，当负脉冲消失后，触发器的状态将由偶然因素决定。发器的状态将由偶然因
7、素决定。RS 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页(3)基本基本RS触发器的真值表触发器的真值表 1 11保持原状态保持原状态 01011010 00同时变为同时变为后不确定后不确定 RSQQ 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页直接置直接置“0”端端(复位端复位端)直接置直接置“1”端端(置位端置位端)基本基本RS触发器的优点：触发器的优点：结构简单，具有记忆功能结构简单，具有记忆功能。基本基本RS触发器的缺点：触发器的缺点：输出直接受输入控制，具有不定状态输出直接受输入控制，具有不定状态。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页基本基本R-S触发器触发器导引电路导引电路&G4SR&
8、G3CP&G1&G2SDRDQQ时钟脉冲时钟脉冲1.可控可控RS触发器触发器 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页当当CP=0时时011R，S 不起作用不起作用触发器状态不变触发器状态不变11&G1&G2SDRDQQ&G4SR&G3CP预置触发器预置触发器的初始状态，工作中的初始状态，工作中处于高电平，对电路处于高电平，对电路工作状态无影响。工作状态无影响。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页当当 CP=1 时时1打开打开触发器状态由触发器状态由输入状态决定。输入状态决定。11打开打开&G1&G2SDRDQQ&G4SR&G3CP 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页1(1)S=0,
9、R=00011触发器保持原态触发器保持原态11打开打开&G1&G2SDRDQQ&G4SR&G3CP 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页1101010(2)S=0,R=1触发器置触发器置“0”(3)S=1,R=0触发器置触发器置“1”11&G1&G2SDRDQQ&G4SR&G3CP 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页1110011110若先翻若先翻若先翻若先翻Q=1Q=011(4)S=1,R=1 当时钟由当时钟由 1 1变变 0 0 后后触发器状态不定触发器状态不定11&G1&G2SDRDQQ&G4SR&G3CP 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页可控可控RSRS状态表状态表0
10、 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1Qn时钟到来前触发器的状态时钟到来前触发器的状态,原状态，现态原状态，现态Qn+1时钟到来后触发器的状态时钟到来后触发器的状态,下一个状态，次态下一个状态，次态逻辑符号逻辑符号QQSRCPSDRD高电平时触发器状态由高电平时触发器状态由确定确定跳转跳转 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页例：例：画出可控画出可控触发器的输出波形触发器的输出波形不定不定不定不定QQ1 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页逻辑符号逻辑符号特性方程特性方程约束条件约束条件n1nQRSQ0 0SR时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现象，即在一时钟脉冲不能过宽，
11、否则出现空翻现象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻转一次以上。个时钟脉冲期间触发器翻转一次以上。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页2.可控可控D触发器触发器DQn10 11 0Q Q1 01 10 xQn+1 Qn+1CP D特性方程特性方程功能表功能表逻辑图逻辑图逻辑符号逻辑符号又称作又称作D D锁存器锁存器 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页3.可控可控JK触发器触发器与可控与可控RSRS触发器相比触发器相比QJS KQR JK1 Q n+100Q n0 010111nQKJQQ&CPG1G2G3G4 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页功能表功能表逻辑符号逻辑符号JK1 Q
12、n+100Q n0 010111nQ特性方程特性方程nnnQKQJQ1 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页4.可控可控 T触发器触发器T=0 0时，触发器时，触发器状态不变状态不变特性方程特性方程T=1 1时，触发器时，触发器状态翻转状态翻转TQQ&CPG1G2G3G4nnnQTQTQ1 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页T等于等于1 1工作原理工作原理1 10 00 01 10 01 11 11 10 0假设假设Qn=0 01 10 0来一个时钟翻转一次来一个时钟翻转一次T等于等于1 1时，触时，触发器在发器在CP的作的作用下不断翻转用下不断翻转G1、G2门被打开门被打开QQ&C
13、PG1G2G3G4 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页 T 触发器状态表触发器状态表T Qn+1 0 Qn 1 nQT T触发器具有计数触发器具有计数和保持功能和保持功能 5.可控可控 T触发器触发器n1nQQ TT触发器只有计数功能触发器只有计数功能 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页6.触发器的触发方式触发器的触发方式触发方式触发方式 边沿触发边沿触发电平触发电平触发上升沿上升沿下降沿下降沿高电平高电平 低电平低电平电平触发式触发器的缺点是存在空翻现象电平触发式触发器的缺点是存在空翻现象边沿触发器应用范围广、可靠性高、抗干扰能边沿触发器应用范围广、可靠性高、抗干扰能力强。力强。
14、电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页1.D触发器触发器基本基本R-SR-S触发器触发器导引电路导引电路&G2&G1QQSDRD&G3&G4&G5&G6CD 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页&G2&G1QQSDRD&G3&G4&G5&G6CD01（1）D=01触发器状态不变触发器状态不变0当当时时110当当时时0101触发器置触发器置“0 0”封锁封锁在在期间，触发器保持期间，触发器保持“0 0”不变不变 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页（2）D=1触发器状态不变触发器状态不变当当时时当当时时触发器置触发器置“1 1”在在期间，触发器保持期间，触发器保持“1 1”不变不变&G
15、2&G1QQSDRD&G3&G4&G5&G6CD01011110110封锁封锁封锁封锁 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页D Qn+1 0 0 1 1 D触发器状态表触发器状态表逻辑符号逻辑符号特性方程特性方程DnQ1D CQQRDSD上升沿触上升沿触发翻转发翻转 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页上升沿前接收信号，上降沿时触发器翻转，上升沿前接收信号，上降沿时触发器翻转，其其 的状态与的状态与 状态一致；但状态一致；但 的状态总比的状态总比 的的状态变化晚一步，即状态变化晚一步，即Qn+1=Dn；上升沿后输入；上升沿后输入 不再起作用，触发器状态保持。不再起作用，触发器状态保持。
16、即即(不会空翻不会空翻)例：例：画出画出D D触发器的输出波形。触发器的输出波形。CPDQQ 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页2.边沿边沿JK触发器触发器SDRDJKC逻辑符号逻辑符号QQ下降沿触下降沿触发翻转发翻转 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页 时序电路必然具有记忆功能，因而组成时时序电路必然具有记忆功能，因而组成时序电路的基本单元是触发器序电路的基本单元是触发器。时序逻辑电路在任何时刻的输出不仅取决于该时序逻辑电路在任何时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，而且还取决于电路的原来状态。时刻的输入，而且还取决于电路的原来状态。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页 时序逻辑
17、电路是由组合逻辑电路和存储电路时序逻辑电路是由组合逻辑电路和存储电路两部分组成，其中存储电路必不可少。两部分组成，其中存储电路必不可少。存储电路的输出状态必须反馈到输入端和输入存储电路的输出状态必须反馈到输入端和输入信号共同确定时序电路的输出。信号共同确定时序电路的输出。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页逻辑电路分类：逻辑电路分类：所有触发器的状态都是在同一时钟信号所有触发器的状态都是在同一时钟信号作用下发生变化的时序逻辑电路，称为作用下发生变化的时序逻辑电路，称为同步时序逻辑电路。同步时序逻辑电路。所有触发器的状态不是在同一时钟所有触发器的状态不是在同一时钟信号作用下发生变化的时序逻辑
18、电信号作用下发生变化的时序逻辑电路，称为路，称为异步时序逻辑电路。异步时序逻辑电路。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页时序逻辑电路的分析步骤：时序逻辑电路的分析步骤：（1）确定时序逻辑电路的工作方式。确定时序逻辑电路的工作方式。（2）写出各个触发器的驱动方程（输入方程）写出各个触发器的驱动方程（输入方程）（3）写出时序电路的状态方程写出时序电路的状态方程（4）写出时序电路的输出方程写出时序电路的输出方程（5）由状态方程和输出方程构造状态图、状态表。由状态方程和输出方程构造状态图、状态表。（6）如果电路不复杂，画出时序图。如果电路不复杂，画出时序图。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页
19、解：解：（1）分析电路）分析电路,为同步时序电路，为同步时序电路，3个触发器均个触发器均 在在CP的下降沿触发，写出驱动方程的下降沿触发，写出驱动方程1131KQJnnnQKQJ121213123KQQJnn例：例：分析图示电路的逻辑功能。设起始状态是分析图示电路的逻辑功能。设起始状态是000123QQQ 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页（2）求状态方程）求状态方程 将驱动方程代入将驱动方程代入JK 触发器的特性方程触发器的特性方程,nnnnnQKQJQ1nnnnnnnQQQKQJQ13111111nnnnnnnQQQQQQQ21212112nnnnQQQQ12313（3）写输出方程）
20、写输出方程nnnQQQC321CPQ1Q2Q3C000100010110001000 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页 （4）将输入信号和现态的各种取值组合代入状态）将输入信号和现态的各种取值组合代入状态方程，得到状态表如下。方程，得到状态表如下。C0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 00 0 10 1 00 1 11 0 00 0 0000011 1 01 0 11 1 10 1 00 1 00 0 0000nnnQQQ123111213nnnQQQ（5）由状态表作状态图。）由状态表作状态图。（6）描述电路功能）描述电路功能 由以上分析可以看出，该电路是一个由以上分析可以
21、看出，该电路是一个5进制同步加进制同步加法计数器。法计数器。C 端为进位端，并且具有自启动功能。端为进位端，并且具有自启动功能。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页例：例：分析图示电路的功能分析图示电路的功能Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0计数计数脉冲脉冲CP1.写出各个触发器的驱动方程：写出各个触发器的驱动方程：J2=Q1 Q0 ，K2 1 J1=K1 1 J0=Q2 ，K0 1 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页2.再列写状态转换表，分析其状态转换过程：再列写状态转换表，分析其状态转换过程：1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 2 0 0 1 0 1
22、 1 1 1 1 0 1 0 3 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 14 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 5 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0CP Q2 Q1 Q0 J2=K2=J1=K1=J0=K0 =Q2 Q1 Q0 Q1Q0 1 1 1 原态原态 驱驱 动动 端端 次态次态,1Q2 因此为异步五进制加法计数器。因此为异步五进制加法计数器。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页 寄存器是用于存放各种数码和指令的时序电寄存器是用于存放各种数码和指令的时序电路。由路。由N个触发器组成的寄存器，能存储个触发器组成的寄存器，能存储N位二进位二进制代码。制代
23、码。按功能分为数码寄存器和移位寄存器。按功能分为数码寄存器和移位寄存器。数码寄存器寄存数码时是从存入端同时存数码寄存器寄存数码时是从存入端同时存入，取出时又同时从取出端取出，所以又称为并入，取出时又同时从取出端取出，所以又称为并行输入并行输出寄存器。行输入并行输出寄存器。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页Q3Q2Q1Q0&QQDQQDQQDQQDA0A1A2A3CLR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 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页就是将寄存器所存各位就是将寄存器所存各位 数据，在每个移位脉冲数据，在每个移位脉冲的作用下，根据需要向左或向右移动
24、一位的作用下，根据需要向左或向右移动一位。在控制信号作用下，可实现在控制信号作用下，可实现右移也可实现左移。右移也可实现左移。双向移位双向移位寄寄 存存 器器单向移位单向移位寄寄 存存 器器 左左 移移寄存器寄存器 右右 移移寄存器寄存器每输入一个移位脉冲，移位寄每输入一个移位脉冲，移位寄存器中的数码依次向右移动存器中的数码依次向右移动 1 1 位。位。每输入一个移位脉冲，移位寄每输入一个移位脉冲，移位寄存器中的数码依次向左移动存器中的数码依次向左移动 1 1 位。位。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页 根据移位数据的根据移位数据的输入输出方式，又输入输出方式，又可将它分为：可将它分为：
25、串串行输行输入入串串行输行输出出、串串行输行输入入并并行输行输出出、并并行输行输入入串串行输行输出出并并行输行输入入并并行输行输出出四种电路结构。四种电路结构。FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF串入串出串入串出串入并出串入并出并入串出并入串出并入并出并入并出 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页QQ DQQ DQQ DQQ D&A0A1A2A3SDRDCLRLOAD移位移位脉冲脉冲CP0串行串行输出输出数数 据据 预预 置置 3210存数存数脉冲脉冲清零清零脉冲脉冲四位并入四位并入-串出的左移寄存器串出的左移寄存器初始状态：初始状态：设设A3A2A1A0 10
26、11 在存数脉冲作用下，也有在存数脉冲作用下，也有 Q3Q2Q1Q0 1011 D0 0 0D1 Q Q0 0D2 Q Q1 1D3 Q Q2 2QQ DQQ DQQ DQQ D移位移位脉冲脉冲CP0串行串行输出输出3210 下面讨论下面讨论红色部分电红色部分电路路1.单向移位寄存器单向移位寄存器 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页QQ DQQ DQQ DQQ D移位移位脉冲脉冲CP0串行串行输出输出3210设初态设初态 Q3Q2Q1Q0 1011D0 0 0D1 Q Q0 0D2 Q Q1 1D3 Q Q2 21 0 1 11 0 1 10 1 1 00 1 1 0 0 1 1 00
27、1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页用波形图表示如下：用波形图表示如下：1 0 1 11 0 1 10 1 1 00 1 1 0 0 1 1 00 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0
28、 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0Q3Q2Q1Q0CPCP1 11 10 01 10 00 01 11 10 00 01 11 10 00 00 01 10 00 00 00 00 00 00 00 0 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页QQ DQQ DQQ DQQ D移位移位脉冲脉冲CP0串行串行输出输出3210四位串入四位串入-串出的左移寄存器：串出的左移寄存器：D0 0 0D1 Q Q0 0D2 Q
29、Q1 1D3 Q Q2 2QDQQ3DQDQD移位移位脉冲脉冲CP0串行串行输出输出Q1Q2Q0四位串入四位串入-串出的右移寄存器：串出的右移寄存器：D1 Q Q2 2D2 Q Q3 3D3 0 0D0 Q Q1 1 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页2.双向移位寄存器：双向移位寄存器：既能左移也能右移。既能左移也能右移。DQ2DQ1DQ01&111&1&.RDCS左移输入左移输入 待输数据由待输数据由 低位至高低位至高 位依次输入位依次输入待输数据由待输数据由高位至低位高位至低位依次输入依次输入101右移输入右移输入移位控制端移位控制端000000&010 电工电子技术电工电子技术上页
30、上页下页下页 74LS194 四位双向移位寄存器四位双向移位寄存器 74LS164 八位串入并出移位八位串入并出移位 寄寄存器存器 74LS395四位移位寄存器四位移位寄存器常用寄存器集成电路常用寄存器集成电路 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页VCCQAQBQCQDS1S0CP16151413121110913456782QAQBQCQDCP S1S0CLRLDCBARABCDRLCLRGND74LS194右移右移串行串行输入输入左移左移串行串行输入输入并行输入并行输入 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页011110 00 11 01 1直接清零直接清零保保 持持右移右移(从从Q
31、A向右移动向右移动)左移左移(从从QD向左移动向左移动)并入并入 CLRCPS1 S0功功 能能 例：例：用两片用两片74LS194接成接成8位双向移位寄存器。位双向移位寄存器。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页 R QA QB QC QD L 74LS194 CP A B C D CLRR QA QB QC QD L 74LS194 CP A B C D CLRS1 S0S1 S0并行输入并行输入并行输出并行输出右移右移串入串入左移左移串入串入 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页计数器的功能计数器的功能 记忆输入脉冲的个数；用于定时、分频、产生记忆输入脉冲的个数；用于定时、分频、
32、产生节拍脉冲及进行数字运算等等。节拍脉冲及进行数字运算等等。加法计数器加法计数器减法计数器减法计数器可逆计数器可逆计数器(按计数功能按计数功能)异步计数器异步计数器同步计数器同步计数器(按计数脉冲引入方式按计数脉冲引入方式)二进制计数器二进制计数器十进制计数器十进制计数器进制计数器进制计数器(按计数制按计数制)电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页 1.二进制计数器二进制计数器按二进制的规律累计脉冲个数，它也是构成按二进制的规律累计脉冲个数，它也是构成其它进制计数器的基础。要构成其它进制计数器的基础。要构成 位二进制计数位二进制计数器，需用器，需用 个具有计数功能的触发器。个具有计数功能的触
33、发器。（1）异步二进制加法计数器）异步二进制加法计数器计数脉冲计数脉冲 不是同时加到各位触发器。不是同时加到各位触发器。最低位触发器由计数脉冲触发翻转，其他各位触发最低位触发器由计数脉冲触发翻转，其他各位触发器有时需由其他触发器的输出信号来触发，各位触器有时需由其他触发器的输出信号来触发，各位触发器状态变换的时间先后不一。发器状态变换的时间先后不一。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页清零清零RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C计数脉冲计数脉冲图中图中J、悬空表示悬空表示J、K=1 当相邻低位触发器当相邻低位触发器由由1 1变变0 0时翻转时翻转 电工电子技术电工电子技术
34、上页上页下页下页分析步骤分析步骤:1 1）先列写驱动方程：）先列写驱动方程：J0K01J1K11J2K21CP1CCP1Q0 CP2Q1J触发器当触发器当时，具有计数功时，具有计数功能，因此图中各个触发器只要每来一能，因此图中各个触发器只要每来一个触发脉冲就翻转一次。个触发脉冲就翻转一次。Q0：来一个来一个C，它就翻转一次；，它就翻转一次；Q1：当当Q0有下降沿有下降沿时，它可翻转一次；时，它可翻转一次；Q2：只有当：只有当Q1有下降沿有下降沿时，它能翻转一次。时，它能翻转一次。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页2 2）再列写状态转换表，分析其状态转换过程。）再列写状态转换表，分析其状态
35、转换过程。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(C)该电路为该电路为异步三异步三位二进制加法计数器位二进制加法计数器 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页3 3）还可以用波形图显示状态转换表）还可以用波形图显示状态转换表CP12345678Q2Q0Q1 若若CP的频率为的频率为f0，则，则Q0、Q1、Q2的频率分的频率分别为别为f02，f04，f08。所以计数器有分频。所以计数器有分频作用。作用。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页（
36、2）同步二进制加法计数器）同步二进制加法计数器同步计数器：同步计数器：计数脉冲同时接到各位触发器，各个计数脉冲同时接到各位触发器，各个触发器都受同一时钟脉冲控制，因此，它们状态的触发器都受同一时钟脉冲控制，因此，它们状态的更新几乎是同时的，故被称为更新几乎是同时的，故被称为 “同步计数器同步计数器 ”。Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&计数脉冲计数脉冲CP分析步骤分析步骤:1 1）先列写驱动方程：先列写驱动方程：电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页J2=K2=Q1 Q0J1=K1=Q0J0=K0=1Q0：来一个来一个CP，它就翻转一次；，它就翻转一次；Q1：当：当Q01时，
37、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）再列写状态转换表，分析其状态转换过程。）再列写状态转换表，分析其状态转换过程。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页 2 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 3 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 14 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 5 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 6 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 7 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 8 1 1
38、 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0CP Q2 Q1 Q0 J2 K2 J1 K1 J01 K01 Q2 Q1 Q0 Q1Q0Q1Q0Q0Q0 原态原态 驱驱 动动 端端 次态次态,因此该电路为三位二进制同步加法计数器因此该电路为三位二进制同步加法计数器 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页CPQ0Q1Q23）还可以用波形图显示状态转换表还可以用波形图显示状态转换表2 十进制计数器十进制计数器在在 4 位二进制计数器基础上引入反馈，强迫位二进制计数器基础上引入反馈，强迫电路在计至状态电路在计至状态 1001 后就能返回初始状态后就能返回初始状态 0000，从而利用状态从而利用状态 00
39、00 1001 实现十进制计数。实现十进制计数。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页F1JQCPKQ0Q2F0JQKF2JQKQ1Q3F3JQK(1)异步十进制加法计数器异步十进制加法计数器J0K01J2K21 J1Q3 K11J3 Q2 Q1 K31CP1 CP3 Q0CP2Q1 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页00 0 0000 0 1 010 10 1 110 1 0000 01 100 0 0 01112345678 状态表状态表910010111 0 0 00 00CP Q3 Q2 Q1 Q0 J3=Q2Q1 J2=K2=1 J1=Q3 J0=K0=1 K3=1 K1=1
40、 01111111111111111111111111111111111111111111111111111111111110000011001111111100 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页CP 时序图时序图Q2Q0Q112345678910Q3 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页(2)同步十进制加法计数器同步十进制加法计数器F1JQCPKQ0Q2F0JQKF2JQKQ1Q3F3JQKJ0K01J1 Q0 Q3 K1Q0J2K2 Q0 Q1J3 Q2 Q1 Q0 K31 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页3N（任意）进制计数器（任意）进制计数器F1JQ1CPKF0JQ
41、0KF2JQ2KK0Q2J0 1J1 Q2J2 Q1K2 Q1K1 Q0 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页0111 110000 0 01112345 状状态态表表10CPQ2 Q1 Q0 01000111000100100011111101111101 0 时时序序图图CP12345Q0Q1Q2该计数器该计数器为同步五为同步五进制计数进制计数器器J2=Q1 J1=Q2 J0=1 K2=Q1 K1=Q0 K0=Q2 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页1异步十进制计数器异步十进制计数器74LS290 74LS290又称为二又称为二-五五-十进制加法计数器。内含十进制加法计数器。内含
42、两个独立的两个独立的 计数电路：一个是计数电路：一个是 2 进制计数器，另进制计数器，另一个是一个是 5进制进制 计数器计数器。1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 874LS290UCC R0(1)R0(2)CPB CPA QA QDQC QBR9(1)R9(2)GND 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页脉冲由脉冲由CPA输入，输入，QA输出，为二进制；输出，为二进制；脉冲由脉冲由CPB输入，输入，QDQCQB输出，为五进制；输出，为五进制；脉冲由脉冲由CPA输入，输入，QDQCQBQA输出，输出，CPB与与QA相接，相接，为为8421十进制。十进制。脉冲由脉冲由
43、CPB输入，输入，QDQCQBQA输出，输出，CPA与与QD相接，相接，为为5421十进制。十进制。R 9(2)R 0(2)CPACPBQAQDQBQC R 9(1)74LS290R 0(1)CPA、CPB为时钟输入端，为时钟输入端，R01、R02为复位为复位端，端，R91、R92为置为置9端。当端。当R01R0211时，计数器时，计数器清零；当清零；当R91R92 11时，计数器置时，计数器置9。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页74LS 290功能表功能表R 0(1)R 0(2)R 9(1)R 9(2)QD QC QB QA X X 1 1 1 0 0 1 1 1 0 X 0 0 0
44、 0 1 1 X 0 0 0 0 0 0 X 0 X 0 X X 0 X 0 0 X X 0 X 0 计数状态计数状态利用其清零端进行反馈置利用其清零端进行反馈置 0，可得出小于原进制可得出小于原进制的多种进制的计数器。的多种进制的计数器。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页利用其清零端进行利用其清零端进行反馈置反馈置 0 0，可得出小于原进可得出小于原进制的多种进制的计数器。制的多种进制的计数器。置置“0”0”功能：功能：当当R91和和R92不全为不全为1 1，并且，并且R01=R02=1时，不论其他输入端状态如何，计时，不论其他输入端状态如何，计数器输出数器输出QDQCQBQA=000
45、0，故又称异步清零，故又称异步清零功能或复位功能。功能或复位功能。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页2.四位二进制同步计数器四位二进制同步计数器 74LS163 和和74LS161 74LS163计数方式是同步的，它的清零方式计数方式是同步的，它的清零方式 也是同步的：即使控制端也是同步的：即使控制端CLR0,计数器不能立计数器不能立刻置刻置 0，清零还得等下一个时钟脉冲的上升沿到，清零还得等下一个时钟脉冲的上升沿到来以后才能够实现来以后才能够实现,需要再输入一个需要再输入一个 CP 脉冲脉冲,才能才能置置 0。这就是。这就是“同步清零同步清零”的含义。的含义。74LS161为异步置为异
46、步置 0 0，即只要置，即只要置 0 0 端出现有效电端出现有效电平，计数器立刻置零。其逻辑符号、逻辑功能与平，计数器立刻置零。其逻辑符号、逻辑功能与74LS163相同。相同。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页CT74LS161CPQAQBQCQDRCACT74LS161 和和 CT74LS163 逻辑功能示意图逻辑功能示意图CT74LS163TPCRLDB C DCR LD进位输出端进位输出端计数控制端，计数控制端，高电平有效。高电平有效。CR 为置为置 0 0 控制端，控制端，低电平有效低电平有效。LD 为同步为同步置数置数控控制端，低电平有效。制端，低电平有效。电工电子技术电工电子
47、技术上页上页下页下页TPRCA B C DQBQCQDQALDCR74LS16374LS163功能表功能表1 1 1 1 计计 数数0 1 1 1 X 保持保持 1 0 1 1 X 保持保持(RC=0)X X 0 1 并并 行行 输输 入入X X X 0 清清 零零P T LD CR CP 功功 能能 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页3异步四位二进制加法计数器异步四位二进制加法计数器74LS293 74LS293由一个二进制和一个八进制计数器组由一个二进制和一个八进制计数器组成。其时钟分别是成。其时钟分别是CKA、CKB。两个计数器有相同。两个计数器有相同的清零端的清零端R01和和R0
48、2可以接成可以接成2进制、进制、8进制和进制和16进制计进制计数器。数器。1.任意进制计数器：任意进制计数器：计数器的模计数器的模N 2n的计数器。如：、的计数器。如：、6 6、7 7等进制。等进制。2.实现的条件：实现的条件：NM M基本计数器的模，基本计数器的模，N欲设计计数器的模。欲设计计数器的模。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页3.实现的方法实现的方法反馈法：反馈法：利用输出信号反馈到输入端使计数器清零或置数，利用输出信号反馈到输入端使计数器清零或置数，使计数器跳过某些计数状态，从而改变其计数长度。使计数器跳过某些计数状态，从而改变其计数长度。有有清零法清零法和和置数法置数法。
49、000001010011100101六进制计数器的状态图六进制计数器的状态图第一步：第一步：确定计数器输出的循环状态：确定计数器输出的循环状态：例：例：用用74LS161实现一六进制计数器实现一六进制计数器（1）清零法）清零法将反馈信号送入计数器清零端将反馈信号送入计数器清零端。解：解：电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页第二步：第二步：了解了解74LS161的清零方式（异步或同步）的清零方式（异步或同步）查阅查阅74LS161 功能表，清零方式：异步清零功能表，清零方式：异步清零第三步：第三步：选择参考状态，确定反馈信号。选择参考状态，确定反馈信号。以以N的二进制状态为参考状态，将为的二
50、进制状态为参考状态，将为1的各位与的各位与非（低电平清零）或与（高电平清零）作为反馈信非（低电平清零）或与（高电平清零）作为反馈信号送入清零端。号送入清零端。电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页0110六进制计数器的参考状态六进制计数器的参考状态12QQRD清零反馈信号清零反馈信号原理图原理图 电工电子技术电工电子技术上页上页下页下页CP5 54 43 321工作原理分析工作原理分析：6 60110000012QQRD 由于计数器计数到六的状态时间非常短，故由于计数器计数到六的状态时间非常短，故“6”这个状这个状态在显示器上显示不出来。态在显示器上显示不出来。1 10001Q0Q0Q1Q1
