1、四、負邊沿觸發的JK觸發器QQJKCPRDSD74LS73/雙下降沿JK觸發器74LS109/雙上升沿JK觸發器1 2 3 4 5 6 7 8CP1 RD1 K1 +VCC CP2 RD2 J2 J1 Q1 Q1 GND K2 Q2 Q2747314 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7 JK觸發器的功能表Qn+1J KCP0 00 11 01 1Qn01Qn00 01 11 10QnJ 01K 01001011Qn+1=JQn+KQn時序圖CPJKQ下降沿觸發翻轉五、T觸發器QQJKCPRDSDJKTQn1Qn0Qn+1TQQTCPRDSD 保持翻轉觸發器Qn+1=TQn

2、T觸發器應用CPT0Q0T1Q1“1”“1”CPQ0n+1Q1n+1分頻器46 時序邏輯電路組合邏輯電路某一時刻的輸出只取決于此時刻的 輸入。觸發器是時序邏輯電路的基本元件。時序邏輯電路某一時刻的穩定輸出不僅取決于當 時的輸入，還取決于原來的狀態（觸發器）。時序邏輯電路與組合邏輯電路的區別時序邏輯電路的分析與設計 概述：組合邏輯電路觸發器組X1XiY1YjW1WkQ1Ql輸入輸出結構圖其中：W(W1, Wk )觸發器輸入信號Y(Y1, Yj )時序邏輯電路輸出信號X(X1, Xi ) 時序邏輯電路輸入信號Q(Q1, Ql )觸發器輸出信號時序電路的結構X、Y、W與Q間的邏輯關系可用下述方程來描

3、述：組合邏輯電路存儲電路X1XiY1YjW1WkQ1Ql輸入輸出Y=f1(X,Qn)時序邏輯電路的輸出方程W=f2(X,Qn)時序邏輯電路的驅動（激勵）方程Qn+1=f3(W,Qn)時序邏輯電路的狀態（特征）方程【例】組合邏輯電路存儲電路輸出方程：Y=XQn驅動（激勵）方程：D=XQn+XQn=XQn狀態（特征）方程：Qn+1=D=XQn+XQn=XQn1XCPYDQQ&1時序電路的狀態表、狀態圖輸入原態次態輸出XQ1nQ0nQ1n+1Q0n+1Y00 00 1010 01 11 01現態輸入同步時序電路的狀態轉換圖Q1nQ0nX/YQ1n+1Q0n+1/YQ1nQ0n00010/0111/1

4、0 001/011/1一、時序電路的分析根據電路圖列出電路輸出函數，觸發器驅動方程根據電路輸入和觸發器激勵函數求狀態方程畫狀態表、狀態圖，時序圖分析電路外特性和功能1. 同步電路分析分析下面電路的邏輯功能輸出方程：驅動方程：D=XQn狀態表0 11 11 10 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Qn+1 ZQn X DZ=XQn狀態方程：Qn+1=D=XQn狀態轉換圖X/Z功能：X=0, 保持 X=1, 計數010/11/10/11/0【例1】 Q DCPZX.=1&CP【例2】分析下面電路的邏輯功能D2Q1nD1Q0nD0Q2n000001110111011100假設初始狀

5、態: “0 0 0”Q2Q1Q0010101有效循環無效循環 Q D Q D Q DCPQ2Q1Q0QQQ.CPCPCP狀態表Q2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+10 0 00 0 10 0 10 1 10 1 11 1 11 1 11 1 01 1 01 0 01 0 00 0 0Q2Q1Q00 0 00 0 10 1 11 1 11 1 01 0 0時序圖000 001 011 111 110 100 000CPQ0Q1Q2電路功能：不能自啟動的同步六進制計數器【例3】分析下面電路的邏輯功能D2=Q1nD1=Q0nD0=Q0nQ1nQ2n=(Q0n+Q1n)Q2n Q DQ Q

6、D Q DCPQ2Q1Q0QQ.&CPCPCPCPCP狀態圖000001101110111010011100Q2Q1Q0整理后的狀態圖能自啟動的同步六進制計數器000001110111101011010100D2=Q1nD1=Q0nD0=Q0nQ1nQ2n=(Q0n+Q1n)Q2n【例4】分析下面電路的邏輯功能Y=AQ1nQ2nAQ1nQ2n=AQ1nQ2n+AQ1nQ2nQ2n+1=D2=AQ1nQ2nQ1n+1=D1=Q1nD1Q1Q1CPD2Q2Q2CP=1=1ACPY.&1&狀態表10/000/1 1 101/011/0 1 000/010/0 0 111/101/0 0 010AQ2

7、nQ1n010/0狀態圖Q2nQ1n A/Y 100/0110/0000/11/11/01/01/0邏輯功能：可逆四進制計數器Q2n+1Q1n+1/YY=AQ1nQ2nAQ1nQ2n=AQ1nQ2n+AQ1nQ2nQ2n+1=D2=AQ1nQ2nQ1n+1=D1=Q1n2. 異步時序電路的分析【例1】分析下面異步時序電路的邏輯功能。時鐘方程: CP0 = CP2= CP CP1=Q0 J0K0Q0Q0J0K0Q0J1K1Q1Q1J2K2Q2Q2.CP驅動方程：J0=Q2n J1=Q0n J2=Q1nQ0nK0=1 K1=1 K2=1狀態方程： Q1n+1=Q1nQ0n Q2n+1=Q2nQn1

8、Q0n Q0n+1=Q2nQ0n （CP） （CP ） （Q0 ）狀態轉換表Qn2Qn1Qn0Q2n+1 Q1n+1Q0n+10 0 0100 0 101000 1 01100 1 10011 0 00001 0 10101 1 01 1 1010000狀態轉換圖000001010011100101110111 Q1n+1=Q1nQ0n Q2n+1=Q2nQn1Q0n Q0n+1=Q2nQ0n （CP） （CP ） （Q0 ）電路為異步五進制加法計數器二、 同步時序電路的設計 同步計數器的設計 對CP脈沖計數，一個脈沖變化一次狀態計數器的種類：同步計數器，異步計數器加法計數器(加1,加2等),

9、 減法計數器(減1,減2等), 可逆計數器等二進制計數器(模為2n),十進制計數器,任意進制計數器等計數器是應用最多的一類標準器件【例1】設計一個同步六進制計數器。1. 狀態圖S0S1S2S3S4S52. 狀態分配(狀態編碼)000001010011100101加法計數器自然態序編碼101100011010001000減法計數器111100000110001010注意：狀態分配方式不同，所設計的電路結構也不同。Q2Q1Q0狀態表：CPQ2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+110 0 00 0 120 0 10 1 030 1 00 1 140 1 11 0 051 0 01 0 161

10、 0 10 0 0求驅動方程Q2nQ1nQ0n0001111001選用D觸發器11Q2n+1=Q1nQ0n+Q2nQ0n11Q2nQ1nQ0n0001111001=D2Q1n+1=Q1nQ0n+Q2nQ1nQ0n=D1111Q2nQ1nQ0n0001111001Q0n+1=Q0n=D0電路圖Q1n+1=Q1nQ0n+Q2nQ1nQ0nD1=D0=Q0n+1=Q0nQ2n+1=Q1nQ0n+Q2nQ0nD2=D2CPQ2Q2RDRDCPD1CPQ1Q1RDD0CPQ0Q0RD.&11.&11檢查能否自啟動Q2nQ1nQ0n000111100111Q2n+111Q2nQ1nQ0n000111100

11、1Q1n+1111Q2nQ1nQ0n0001111001Q0n+1Q2Q1Q0110111100000001010011100101110111可以自啟動采用JK觸發器Q2nQ1nQ0n000111100111Q2n+1=Q2nQ1nQ0n+Q2nQ0nJ2=Q1nQ0nK2=Q0n11Q2nQ1nQ0n0001111001Q1n+1=Q1nQ0n+Q2nQ1nQ0nJ1=Q2nQ0nK1=Q0n111Q2nQ1nQ0n0001111001Q0n+1=Q0nJ0=K0=1檢查能否自啟動000001010011100101111110三、 寄存器寄存器在計算機中用于存儲指令、數據、運算結果寄存器

12、的數量多少，是計算機結構的重要區別外存、內存、緩存、寄存四類中，寄存器速度 最快，但容量最小寄存器的操作：讀/寫/清零寄存器的分類數碼寄存器基本寄存器移位寄存器多位D型觸發器鎖存器寄存器陣列單向移位寄存器雙向移位寄存器1. 4D觸發器構成的寄存器D3 D2 D1 D0Q3Q2Q1Q0RD CK0 0 0 0 01 CK和RD加驅動器的目的是減少對外的負載_ QRDD _ QRDD _ QRDD _ QRDD CK_RDD3D2D1D0Q3Q2Q1Q0.1111CPCPCPCP2. 具有鎖定(Hold)功能的4D寄存器功能表：異步置零0 01 0 D功 能Qn+1RD E CK DD寄 存1 1

13、 Qn鎖 定CKD3D2D1D0Q3Q2Q1Q0DCPRDRDE.1&1&1&1&111111DCPRDDCPRDDCPRD移位寄存器 移位寄存器除了具有寄存器的功能外，還可使數碼在CP信號的控制下在寄存器內部左右移動。根據移位情況的不同，分為單向移位寄存器和雙向移位寄存器。移位寄存器應采用邊沿觸發或主從觸發方式的觸發器，不能采用電位觸發的觸發器，以防止空翻。注意1. 由觸發器構成的移位寄存器DQDQDQDQCPQAQBQCQDRD.CPQAQBQCQD00 0 0 0111 0 0 0121 1 0 0030 1 1 0141 0 1 1串行輸入串行輸出并行輸出四位串行輸入、串/并行輸出右移移位寄存器時序圖CPSRQAQBQCQDDQDQDQDQCPQAQBQCQ