第五章時序邏輯電路5.1概述5.2時序邏輯電路的分析方法5.3若干常用的時序邏輯電路5.4時序邏輯電路的設計方法5.2時序邏輯電路的分析方法5.2.1同步時序邏輯電路的分析方法5.2.2時序邏輯電路的狀態轉換表、狀態轉換圖和時序圖5.2.3異步時序邏輯電路的分析方法5.3若干常用的時序邏輯電路5.3.1寄存器和移位寄存器5.3.2計數器5.3.3順序脈沖發生器5.3.4序列信號發生器5.4時序邏輯電路的設計方法5.4.1同步時序邏輯電路的設計方法5.4.2時序邏輯電路的自啟動設計*5.4.3異步時序邏輯電路的設計方法5.1概述時序邏輯電路——任何一個時刻的輸出狀態不僅取決于當時的輸入信號，還與電路的原狀態有關圖5.1.1串行加法器串行加法：是指將兩個多位數相加時，采取從低位到高位逐位相加的方式完成加運算。全加器∑存儲器構成的存儲電路時序電路的特點：第一，時序電路通常包含組合電路和存儲電路兩個部分，存儲電路是必不可少的。第二，存儲電路的輸出狀態必須反饋到組合電路的輸入端，與輸入信號一起，共同決定組合邏輯電路的輸出。圖5.1.2時序邏輯電路的結構框圖輸入信號輸出信號存儲電路的輸入信號存儲電路的輸出信號（5.1.1）輸出方程驅動方程（或激勵方程）（5.1.2）狀態方程（5.1.3）表示存儲電路中每個觸發器的次態表示存儲電路中每個觸發器的現態向量函數形式時序邏輯電路的劃分根據存儲電路中觸發器的動作特點不同，時序邏輯電路分為：同步時序電路和異步時序電路觸發器狀態變化在同一時鐘信號操作下同時發生觸發器狀態變化不是同時發生的根據輸入信號的特點，時序電路劃分為:米利（Mealy)型和穆爾（Moore）型。輸出信號不僅取決于存儲電路的狀態，與還取決于輸入變量輸出信號僅僅取決于存儲電路的狀態時序機：用輸入信號和電路狀態（狀態變量）的邏輯函數去描述時序邏輯電路功能的方法。5.2時序邏輯電路的分析方法5.2.1同步時序邏輯電路的分析方法同步時序邏輯電路的一般分析方法（1）從給定的邏輯圖中寫出每個觸發器的驅動方程（2）把得到的這些驅動方程代入相應觸發器特性方程，得出每個觸發器的狀態方程，從而得到由這些狀態方程組成的整個時序電路的狀態方程組。（3）根據邏輯圖寫出電路的輸出方程?！纠?.2.1】試分析圖5.2.1時序邏輯電路的邏輯功能，寫出它的驅動方程、狀態方程和輸出方程。（4）由輸出方程和狀態方程，列出狀態轉換表或狀態轉換圖，綜合分析邏輯功能。圖5.2.1例5.2.1的時序邏輯電路解：①從圖5.2.1給定的邏輯圖可寫出電路的驅動方程為：1Q2Q3Q1Q1.Q3Q1Q2Q2（5.2.1）②將式5.2.1代入JK觸發器的特性方程中，得到電路的狀態方程：（5.2.2）③根據邏輯圖寫出輸出方程為：（5.2.3）式中的均表示觸發器的現態，即5.2.2時序邏輯電路的狀態轉換表、狀態轉換圖和時序圖用于描述時序電路狀態轉換全部過程的方法有狀態轉換表（也稱狀態轉換真值表）、狀態轉換圖和時序圖等幾種。一、狀態轉換表若將任何一組輸入變量及電路初態的取值代入狀態方程和輸出方程，即可算出電路的次態和現態下的輸出值；以得到的次態作為新的初態，和這時的輸入變量取值一起再代入狀態方程和輸出方程進行計算，又得到一組新的次態和輸出值。如此繼續下去，把全部的計算結果列成真值表的形式，就得到了狀態轉換表。【例5.2.2】試列出圖5.2.1電路的狀態轉換表解：電路沒有輸入邏輯變量，屬于穆爾型時序電路設電路的初態，代入（5.2.2）和（5.2.3）得到作為新的初態，代入（5.2.2）和（5.2.3）得到如此繼續，返回最初設定的狀態。得到如表5.2.1的狀態轉換表表5.2.1圖5.2.1電路的狀態轉換表10001111000011001110101010010001110011001000101000100000Y將，代入（5.2.2）、（5.2.3）式計算得到得到完整狀態轉換表表5.2.2圖5.2.1電路狀態轉換表的另一種形式00001111100000710116010150001401103001020100100000YCP的順序這種喚狀態頃轉換摩表給獨出了倆在一款系列命時鐘徐信號瞧作用據下電梯路狀居態轉遮換的點順序選。進位邊脈沖玻輸出揪端從狀宮態轉勻換表疊可以繡分析狹此電兔路的貴邏輯罷功能蔥為：令七進叢制計州數器二、桂狀態判轉換豈圖圖5.2.2圖5.2.1電路的狀態轉換圖圓圈鞠表示臟電路拋的各犯個狀綁態箭頭狂表示精狀態厲的轉陽換方病向在箭藥頭旁結注明劣了狀番態轉督換前炸的輸傭入變足量取蜂值和涂輸出猜值。攀通常倍將輸耳入變五量取推值寫貓在斜境線以貫上，獲將輸旅出值內寫在訴斜線世以下景。三、樸時序虜圖時序忽圖：抱在時限鐘脈在沖序卸列作爛用下稀，電腸路狀曲態、筐輸出康狀態丙隨時弓間變度化的賞波形訂圖。圖5.2.3圖5.2.1電路的時序圖00000時鐘總下降程沿觸使發器殿狀態短變化110002010031100400105101060111【例嚴5.濾2.3】分亞析圖爸5.抱2.4時序強邏輯輛電路舉的邏廣輯功香能，集寫出躍電路心的驅戀動方手程、愉狀態蘋方程孔和輸毒出方忘程，寒畫出艷電路糞的狀神態轉伸換圖聽。圖5.2.4例5.2.3的時序邏輯電路解：頓從給恨定的捧電路擔圖寫拌出驅堂動方單程：（5.2.4）將式（5.2.4）代入D觸發器的特性方程，得到電路的狀態方程：（5.2.5）從圖5.朗2.降4電路燥圖寫餅出輸鬼出方忍程為疑：（5.2.6）表5.2.3圖5.2.4電路的狀態轉換表01/010/000/011/1111/000/110/001/0010110100YA表中改的數甩值用板式（5.戶2.者5）和送（5.敏2.阻6）計浴算得澆到根據岸表5.膨2.違3畫出謠的電旨路狀迎態轉堵換圖趙，如討圖5.除2.譜5所示圖5.2.5圖5.2.4電路的狀態轉換圖圖5.僵2.使4電路芳可以寫作為崗可控閥計數尸器使收用A=口0時是桿一個危加法居計數灣器A=饒1時是矩一個略減法幼計數泊器*5.侮2.符3異步倡時序遣邏輯咽電路騎的分掩析方會法在異諒步時礦序電妹路中各，每面次電圈路狀款態發蓬生轉烤換時拒不是宰所有訴觸發初器都密有時店鐘信感號。孔有時侵鐘信蜘號的曠觸發娛器才沿需要模用特惹性方谷程去頓計算挨次態森，而棋沒有攝時鐘菜信號搶的觸包發器贊保持鞋原來渾狀態為不變配?！纠?.印2.控4】已知狹異步圓時序渡電路遷的邏澤輯圖閣如圖5.油2.棚6所示梅，試梯分析秩它的現邏輯貝功能況，畫泉出電丹路的益狀態蚊轉換緣瑞圖和踏時序翻圖。價觸發背器和爬門電熟路均典為TT嚼L電路背。解：粒根據腳邏輯崗圖可撒寫出船驅動茅方程間為圖5.2.6例5.2.4的異步時序邏輯電路（5.2.7）將式袍（5.澇2.棒7）代計入JK觸發啞器的卻特性諸方程度，得退電路姻的狀筍態方暖程Cp表示時鐘信號，不是邏輯變量。對下降沿動作的觸發器，cp=1表示時鐘輸入端有下降沿到達；對上升沿動作的觸發器，cp=1表示時鐘輸入端有上升沿到達。cp=0表示沒有時鐘信號到達，觸發器保持原來狀態不變。根據勁電路殲圖寫鍋出輸網出方符程為（5.2.8）011010000101100010019011110001801000111070110101106010001010501111001040100011003011010100201000100010000000000cp0cp1cp2cp3Q0Q1Q2Q3輸出C時鐘信號觸發器狀態cp0的順序表5.2.4圖5.2.6電路的狀態轉換表圖5.末2.盤6中有4個觸表發器遼，狀君態組蒜合有16種，葡需要掌分別竹求出盤其余6種狀款態下概的輸臨出和高次態結。完種整的孟電路欺狀態賽轉換池圖如術圖5.父2.犬7所示圖5.2.7圖5.2.6電路的狀態轉換圖狀態瓶轉換忌圖表芳明，寇當電匆路處號于表5.惜2.符4中所沾列10種狀膀態以早外的涂任何棕一種疏狀態定時，央都會蜻在時促鐘信藍號作討用下括最終釀進入涼表5.丘2.集4中的簡狀態誘循環雀中去謝。具偵有這璃種特核點的泛時序風電路夜叫做運能夠弱自啟圓動時坑序電點路。邏輯士功能瞞為異肚步十伶進制米加法敞計數侮器5.需3若干刺常用撫的時論序邏遣輯電追路5.喝3.逮1寄存詢器和觀移位琴寄存麥器寄存慮器是引一種提常用菌的時君序邏免輯電雖路，封廣泛昏應用鞏于各栗類數堵字系情統和序數字峽計算裁機中礦。寄存駁器用偵于寄蝴存一膜組二矩值代掏碼，亭寄存欄器的位存儲割電路撒由觸嚴發器筒組成默，一里個觸震發器擾能夠蔽儲存1位二麗值代莫碼，N個觸逮發器狡組成擺的寄故存器情能儲統存一針組N位的煌二值北代碼稠。寄存森器中意的觸咐發器的只要奏求具缺有置1、置0的功泊能，零因此估同步RS觸發返器、杰主從窩結構陜或邊煙沿觸補發結棕構的討觸發鋪器，顏都可迅以組宰成寄剖存器鄭。一、網寄存施器圖5.3.174LS75的邏輯圖由同泄步RS觸發瞇器構尚成CP叛=1期間Q端的驗狀態貢輸出駛跟隨D端狀困態而左變11DDDDDDDDCP宗=0以后原，Q端將必保持CP變為偶低電敢平時D端的共狀態壟。圖5.3.274LS175的邏輯圖由維沈持阻皺塞觸續發器棟組成觸發龍器輸歐出端辯的狀暖態僅木僅取街決于CP上升拳沿到怒達時覆刻D端的皂狀態稅。圖5.3.3CC4076的邏輯圖CC粉40戚76是三駁態輸增出的4位寄收存器驚，寄冰存4位二窄值代本碼。LDA+L屋DB=1時，月電路班裝入睜數據LDA+L撓DB=0時，魄電路集處于昆保持氏狀態ENA=ENB=0時，電路處于工作狀態ENA或ENB為高電平，電路處于高阻態異步印復位最端，塘將寄龜存器峰中數忽據直拖接清多除二、藏移位然寄存白器移位咐寄存哲器除婚了具慣有存維儲代北碼的辣功能勞，還摩有移完位功歉能移位合功能癢是指覽寄存鑼器里兵存儲晚的代好碼能愚在移華位脈丹沖的緊作用揚下依投次左郵移或婆右移氣。實現銹數據揉的串踐行—并行強轉換懲、數仙值運水算及確數據恒處理翅等圖5.3.4用D觸發器構成的移位寄存器總的凝效果童相當傅于移播位寄懸存器炊里原游來代遮碼依途次右覺移移反位Q0Q1Q2Q3上升得沿到眉達DDQ0Q1Q2例如某，在4個時今鐘周膏期內德輸入猜代碼摘依次卸為10誓11，而憐移位爪寄存炸器的茫初始競狀態偵為Q0Q1Q2Q3=0垮00或0，在神移位巴脈沖載作用膨下，夸移位扛寄存糧器代匙碼的唉移動顯情況胞如表5.留3.嘆1所示表5.3.1移位寄存器中代碼的移動狀況101114010113001002000111000000Q3Q2Q1Q0DIcp圖5.3.5圖5.3.4電路的電壓波形圖5.3.6用JK觸發器構成的移位寄存器圖5.傾3.毅6是用JK觸發略器組伐成的4位移邀位寄麻存器傳，它商和圖5.訓3.結4電路閘具有艘同樣稅的邏跨輯功發能。圖5.3.74位雙向移位寄存器74LS194A的邏輯圖并行輸入111左移011右移101保持001置零××0工作狀態S0S1RD表5.3.2雙向移位寄存器74LS194A的功能表正常工作時，RD處于高電平圖5.3.8用兩片74LS194A接成8位雙向移位寄存器一片的Q3接至另一片的DIR端，而將另一片的Q0接到這一片的DIL，同時把兩片的S1、S0、CP和RD分別并聯【例5.犬3.枝1】試分右析圖5.辨3.溝9的邏占輯功慢能圖5.3.9例5.3.1的電路電路誤由兩杜片4位加渡法器74鐵28站3和4片移貍位寄墨存器74蔥LS妖19烈4A組成接成一個8位并行加法器接成兩個8位的單向移位寄存器是兩孩個8位移攏位寄這存器抓里內為容相伯加電貍路圖5.3.10例5.3.1電路的波形圖t革=捷t1，S1=S0=1，移芹位寄炸存器揉處于廚數據戴并行艙輸入獅工作豆狀態板，M、N的數擋值分績別存嫂入兩誕個移慣位寄芽存器勝中t刪=漿t2以后足，M、N同時嫩右移移一位泛。相腫當于撓兩數照各乘裝以2。t詢=竊t4以后淘，M又右蕉移兩去位，竊相當厘于M×干8，N×新2。兩數造經加援法器床相加封后得四到：Y=營M×抓8+構N×暴25.骨3.銷2計數妻器計數月器——用以毫統計撿輸入違脈沖CP個數左的電棄路。計數礦器的搭分類桂：（1）按飄計數氧器中繡觸發鏟器翻團轉是耀否同時堵進行分為傻同步誦計數異器和慎異步頭計數叫器（2）按錦數字絞的增英減趨臘勢可監分為蜓加法本計數磚器、半減法殖計數者器和圖可逆逆計數朽器。（3）按菌計數月器中領數字里的編勵碼方根式分獅為二禽進制左計數稀器、喝二—十進瓶制計姑數器掀、循馳環碼島計數賭器等葉。（4）按博計數甩器的趟容量粗分類造，如興十進別制計店數器句、六鞠十進學制計眉數器一、膝同步色計數牲器1.同步猾二進綿制計挽數器目前箭生產逐的同釣步計柿數器御芯片察基本偷上分副為二跑進制堤和十秘進制雕兩種101101111011100﹢改變確狀態狀態誘未變T觸發丟器構連成的猴同步縮慧計數雪器，宿每次CP信號股到達豎時應令使該努翻轉高的那職些觸浙發器蔥控制鴉端Ti=1，不絲式該翻貼轉的Ti=0T′觸發犧器構悶成的膛同步咳計數廁器，膜每次窄計數麻脈沖量到達胡時只酒能加旅到該巾翻轉庫的那脹些觸交發器仍的CP輸入漠端上安，而湊不能尾加給占那些嚷不該過翻轉錯的觸怒發器計數山器用T觸發況器構急成時予，第i位觸原發器匪輸入吹端的別邏輯食式為綁：（5.3.1）只有瘋最低蓄位例袖外，飾按照池計數否規則狹，每傭次輸糟入計則數脈牢沖時鋼它都易要翻端轉，宇故T0=1圖5.服3.從11所示楚電路嘩就是蒙按式爆（5.扛3.扣1）接伏成的4位二技進制皮同步暮加法匪計數舍器。圖5.3.11用T觸發器構成的同步二進制加法計數器各觸拿發器翅的驅演動方抱程為寒：（5.躬3.畢2）電路狠的狀求態方趙程為丸：（5.銳3.輔3）電路醉的輸茄出方胃程為卸：C斷=危Q0Q1Q2Q3（5.靠3.齡4）根據幅式（5.規3.駕3）和偵（5.誰3.缺4）求椒出電盒路的植狀態濤轉換營表電路示狀態000000161151111150140111140131011130120011120111101110100101100910019080001807111070601106051010504001040311003020100201100010000000Q0Q1Q2Q3進位輸出C等效十進制數計數順序表5.嶄3.碼3圖5.日3.辟11電路曲的狀計態轉棒換表利用檔第十走六個劃計數減脈沖松到達搶時C端電賄位的清下降懂沿可筑作為恥向高扇位計攻數器碎電路升進位忽的輸胞出信獸號。十六隊進制鉆計數廟器電維路圖5.3.12圖5.3.11電路的狀態轉換圖圖5.3.13圖5.3.11電路的時序圖f0/4f0f0/2f0/8f0/1算6針對樂計數止器的梢這種他分頻侵功能哪，也什把它竹叫做鎖分頻月器。計數像器中竟能計盯到的鍬最大煎數稱孟為計兇數器萄的容結量，曾它等椒于計茅數器愈所有谷各位繼全為1時的絹數值蠻。N位二批進制狹計數吊器的反容量浮等于2n-1圖5.3.144位同步二進制計數器74161的邏輯圖LDD0~D3—數據琴輸入猴端C—進位梢輸出騾端D0D1D2D3CEP和ET多—工作耳狀態榨控制蘆端RD—異步置零（復位）端EPETLD—預置數控制端，RD=1、LD=0時，電路工作在預置數狀態RD=LD=1時而EP=0、ET=1時，電路工作在保持狀態RD=LD=1=EP=ET=1時，電路工作在計數狀態表5.域3.內4刑4位同紋步二辯進制擇計數哈器74己16山1的功延能表計數1111保持（C=0）0×11×保持1011×預置數××01置零×××0×工作狀態ETEPLDRDCP可利泊用C端輸嗎出的思高電抄平或構下降厚沿作場為進味位輸山出信蔽號74瞎LS梁16種1在內足部電款路結色構形光式上奔與74燥16證1有些布區別筐，但眠外部指引線拒的配邊置、嫌引腳杏排列攔以及換功能罵表都輕和74渾16蕉1相同摔。有些同步計數器（74LS162、74LS163）是采用同步置零方式，RD出現低電平后要等CP信號到達時才能將觸發器置零圖5.怎3.臺15用T′觸發元器構壓成的笑同步牲十六癢進制上加法掉計數回器CC夫45煌20CMOS集成電路，將D觸發器接成T′觸發器（令D=Q）每個趙觸發護器的盟時鐘艦信號釘可表烤示為（5.扮3.芒5）CPi表示程一個藏完整細的時危鐘脈勞沖，壟式中肥的CP表示溜計數強器的去計數怪輸入桌脈沖二進語制減漿法計繞數規洗則：列在n位二號進制搜減法錦計數擦器中穴，只牙有當叔第i位以罰下各鵝位觸倍發器桐同時庸為0時，感再減1才能脅使第i位觸紀發器撞翻轉用T觸發鋼器組東成同夸步二梳進制腰減法糾計數勤器時課，第i位觸文發器琴輸入古端Ti的邏喝輯式矛為（5.療3.贈6）用T′觸發疾器組偽成同外步二分進制碼減法烘計數送器時僅，各麻觸發閱器的悅時鐘茶信號客可寫淺成（5.癢3.科7）圖5.后3.效16用T觸發償器接特成的同步智二進徐制減晶法計器數器圖5.作3.嗎16電路懸是根據另式（5.鬧3.伐6）接刻成的灑同步由二進油制減親法計傳數器膽電路T觸發涌器是撒將JK觸發旁器的J和K接在姻一起喚作為T輸入陣端（J=周K=加T）CM剩OS集成靈電路CC玻14億52吉6就是洞按圖5.思3.禿16的基雪本原般理設夸計成缸的4位二竹進制表同步泄減法趣計數雷器。斜具有掀減法齡計數碧、預安置數民和異拼步置五零等著功能荒。圖5.可3.刺17單時敗鐘同練步十石六進收制加/減計棟數器74尖LS報19混1（5.3.8）各個炎觸發唱器輸并入端愈邏輯容式為（5.3.9）可逆填計數層器74皇LS央19宴1邏輯挑圖如分圖5.籍3.炒17所示.電路計數狀態時（S=0、LD=1）表5.兔3.撒5同步賴十六奔進制舟加/減法紐奉計數壤器74襯LS扁19齊1的功扎能表減法計數110加法計數010預置數×0××保持×11×工作狀態U/DLDSCPI圖5.3.17電路只有一個時鐘信號（計數脈沖）輸入端，電路的加、減由U/D電平決定，所以稱這種電路結構為單時鐘脈沖倘若騙加法擔計數極器脈沙沖和乘減法定計數愁器脈陽沖來獅自兩綁個不畜同的晶脈沖浴源，樸則需催要使鼓用雙軍時鐘肅結構溝的加/減計兩數器駁計數圖5.協3.皺18同步激十六盛進制瀉加/減計急數器74蔥LS冤19貢1的時扎序圖圖5.勻3.順19雙時造鐘同那步十翁六進粉制加/減計掛數器74梅LS失19拴3圖中4個觸雹發器毛均工見作在T=懇1狀態CPU端有蕩計數鉤脈沖淡時，嚼計數薦器做按加法沙計數異；CPD端有魯計數脈脈沖熊時，朽做減飛法計東數。加到CPU和CPD上的配脈沖深在時稅間上獄應該捉錯開RD=1時，飼觸發椅器置廁成Q=護0狀態LD=0（同時RD=0），預置數2.同步省十進株制計哥數器圖5.3.20同步十進制加法計數器電路電路座的驅浴動方對程為電路澤由T觸發印器組牛成（5.爺3.船10）電路患的狀邁態方須程為（5.連3.匪11）圖5.典3.捕21圖5.杯3.判20電路晃的狀挎態轉豎換圖由狀缺態轉叨換圖飾上可漆見，耕電路析是能炕夠自熟啟動撿電路圖5.膨3.盒22同步室十進居制加扁法計底數器74帝16蜻0的邏活輯圖在5.辟3.矛20電路紅基礎要上增怪加了警預置演數、機異步飯置零墨和?？坛止Υ吣?4劣16績0的功杯能表貨與74仙16穿1的功殃能表窯相同漸，不收同僅惱在于74光16胡0是十葡進制伯而74洲16隊1是十輕六進吹制圖5.區3.君23同步崖十進翻制減規法計甚數器電路凳的驅捐動方辰程（5.扔3.鍋12）電路串的狀償態方斃程（5.宗3.甩13）根據寒式（5.胃3.言13）可挎列出丟狀態珍轉換悲表，雜并可夕畫出5.躺3.識24的狀捧態轉滋換圖圖5.3.24圖5.3.23電路的狀態轉換圖根據闊圖5.梯2.危23電路濃的原往理制舟成的果同步算十進英制減懇法計醋數器葉芯片撞有CC誘14胖52停2等。轎這類濱集成帥電路促還附拐加有察預置旨數、青異步沸置零苦等功明能。圖5.錯3.糊25單時煙鐘同殺步十修進制兇可逆把計數搖器74險LS們19礎0的邏碌輯圖U/D=0時做加法計數U/D=1時做減法計數單時面鐘類廚型：74軋LS童19穗0、74鼠LS歡16旬8、CC糧45薄10等雙時副鐘類皺型：74抱LS崖19臥2、CC闖40壘19同2等二、忍異步哲計數閃器1.異步夜二進斤制計不數器異步嘗計數待器在辯做“厘加1”計數阿時是踩采取屆從低鞏位到筐高位賤逐位政進位譜的方旺式工叫作。拒因此傭，其露中的哄各個耀觸發符器不憲是同巧步翻純轉的銜。按照照二進溫制加提法計糠數器盲規則干，每喝一位河如果森已經泉是1，則界再記沒入1時應蓋變為0，同站時向店高位亦發出梳進位貝信號曠，使秤高位述翻轉扎。若使鑼用下星降沿件動作附的T′觸發高器組甚成計野數器派，則情只要類將低踐位觸啟發器降的Q端接藍至高誓位觸箭發器聞的時盈鐘輸楊入端說就行栽了。件當低輪位由1變為0時，Q端的瓦下降穗沿正鵲好可愛以作柳為高壓位的脾時鐘京信號統。圖5.3.26下降沿動作的異步二進制加法計數器圖5.3.27圖5.3.26電路的時序圖T′觸發矩器是掙令JK觸發談器的J=釣K=超1得到觸發幫器輸奮出端漁新狀纖態的聲建立與比CP下降迫沿滯廟后一套個傳此輸延基遲時慎間tpd若用上升沿觸發的T′觸發器組成，則每一級觸發器的進位脈沖應改由Q端輸出按照旺減法肝計數毒規則毅，若齒低位造觸發央器已表經為0，則跪再輸航入一恰個減還法計簽數脈加沖后對應翻范成1，同跌時向純高位根發出諷錯位迫信號豬，使知高位享翻轉圖5.3.28下降沿動作的異步二進制減法計數器異步希二進壇制減蘋法計睜數器市和異占步二蚊進制島加法傾計數玩器將鎖低位渠觸發促器的佳一個繼輸出跑端接腫到高堡位觸大發器相的時鳴鐘輸面入端筐組成錯的。采用下降沿動作的T′觸發器，加法計數器以Q端為輸出端，減法計數器以Q端為輸出端；采用上升沿動作的T′觸發器時，情況正好相反。圖5.3.29圖5.3.28電路的時序圖目前革常見純的異捉步二淋進制削計數謙器有4位（74著LS最29融3、74婚LS恩39根3、74牽HC舌39功3等）場、7位（CC承40企24等）揀、12位（CC岸40姑40等）碰、14位的佛（CC叫40偶60等）潮幾種恐類型2.異步衰十進郊制計朵數器異步微十進章制加優法計從數器酬是在4位異娃步二鄭進制激加法詞計數法器的適基礎亡上加壩以修礙改而刃得到趣的。浪解決壯如何跨使4位二離進制僑計數忙器在輕計數既過程騎中跳阿過從10蘭10到11流11這6個狀欠態圖5.3.30異步十進制加法計數器的典型電路圖5.糠3.匹31圖5.危3.京30電路航的時蘇序圖圖5.3.32二—五—十進制異步計數器74LS290的邏輯圖二進裳制計辜數器—以CP0為計草數輸呢入端拜、Q0為輸抱出端五進底制計起數器—以CP1為計途數輸煩入端脫、Q1、Q2、Q3為輸核出端十進龜制計法數器—C蟲P1與Q0相連餡，同慨時以CP0為計漁數輸嚼入端目，Q0、Q1、Q2、Q3為輸前出端置零置9和同指步計描數器修相比視，異福步計銷數器按具有筒結構建簡單晨的優男點缺點躬：1、工靠作頻笨率比淘較低亡。2、在紐奉電路嶼狀態誓譯碼券時存夾在競響爭—冒險晶現象訓。三、筒任意姥進制劇計數土器的車構成的方法假定虜已有鋪的是N進制凱計數犬器，咱而需繳要得駕到的港是M進制霞計數雜器。寶有M<蘭N和M乞>謝N兩種纏情況1.哥M災<禮N的情帽況在N進制末計數鎖器的內順序撤計數收過程拳中，沈設法就使之找跳躍N-居M個狀捧態，乎就可臟以得概到M進制自計數雁器實現蝦跳躍敘的方銅法有步置零艱法（副或稱診復位兩法）理和置榆數法箭（或夜稱置漠位法澡）兩貞種，缺如圖5.糖3.貢33所示圖5.3.33獲得任意進制計數器的兩種方法（a）置零法（b）置數法置零法：置零信號RD應該取自要求進制的M狀態。置數法：適用于有預置數功能LD的計數器，它是通過給計數器置入某個數值的方法跳過N-M狀態，形成M進制計數器【例5.數3.賣2】試利拳用同島步十型進制指計數盛器74市16諒0接成籮同步筆六進差制計恢數器刪。解：圖5.3.34用置零法將74160接成六進制計數器圖5.3.35圖5.3.34電路的狀態轉換圖當Q3Q2Q1Q0=0110（即SM）狀態，擔任譯碼器的門G輸出低電平信號給RD端，將計數器置零，回到0000狀態置零虧信號歲持續炕時間事極短關，容屢易導亭致電叨路誤路動作圖5.祝3.松36圖5.膽3.擋34電路地的改箱進為防堵止電快路誤播動作岡，在尊圖5.島3.遺34的G門輸績出端立增加超基本RS觸發吧器，敏如圖5.逢3.膛36所示掛。該電路使加到計數器RD端置零信號寬度與計數脈沖高電平寬度相等，使電路工作可靠。圖5.周3.組37用置撫數法哈將74載16找0接成陪六進墊制計弟數器（a）置欠入00申00（b）置最入10劫01（a）（b）74勒16赤0的預蘋置數癢是同燦步的廢，提喪高了序電路禮的可裹靠性圖5.誼3.贊38圖5.您3.蓄37電路覆的狀端態轉赴換圖2.暑M粥>N的情纏況連接處方式擾分為沃串行憂進位骨方式抽、并聞行進奧位方轉式、炒整體壓置零牙方式加和整活體置占數方萌式若M可以寺分解辜成兩響個小旁于N的因秒數相西乘，泊即M=范N1×N2，則便可采材用串值行進之位或緒并行鹿進位臘方式冤將一唇個N1進制秤計數泉器和指一個N2進制殘計數狠器連模接起荒來，纖構成M進制雕計數抹器。串行給進位吃方式:以低漢位片畫的進獻位輸務出信竭號作曬為高橡位片炮的時歲鐘輸墾入信句號。并行永進位改方式:以低目位片膜的進伐位輸陜出信選號作下為高裙位片告的工拐作狀勞態控臭制信頓號（脹計數陽器的堅使能侵信號穴），反兩片棉接同首一時瞧鐘信役號?！纠?.礦3.偵3】試用灶兩片潛同步別十進床制計乒數器龜接成呀百進怨制計學數器版。圖5.3.39例5.3.3電路的并行進位方式以第菌（1）片山的進幼位輸便出C作為砍第（2）片惡的EP和ET輸入希，每當辭第（1）片耳計成9（10熄01靠)時C變為1，下助一個CP信號芒到達俘時第議（2）片模為計乘數工糠作狀刃態，巧計入1，而證第（1）片責計成0（00栗00），前它的C端回部到低遭電平宰。解：圖5.3.40例5.3.3電路的串行進位方式兩片我的EP和ET恒為1，都批工作抗在計芝數狀傲態第（1）片冠每計歪到9（10恩01判)時C變為1，經攪反相藝器后概使第困（2）片骨的CP為低柱電平程。下命一個現計數念輸入丟脈沖毀到達惡后，嫌第（1）片瘡計成0（00香00）狀棟態，C端跳嚷回低齊電平笑，經似反相悶后使內第（2）片煙為的工輸入跨端產船生一抹個正羞跳變捉，于鑰是第于（2）片刊計入1?？烧妰娠埰?4驅16湖0不是笛同步肺工作謠的。在N1、N2不等笨于N時，串可以擇先將諒兩個N進制舟計數捏器分容別接睛成N1進制頓計數膊器和N2進制握計數哀器，沙然后興再以屯并行躲進位盼方式滑或串渴行進芒位方袋式將蕉它們餃連接腎起來首。當M為大宅于N的素怕數時專，采階取整甩體置姜零方螺式或諸整體環置數蠢方式彈構成M進制玩計數討器。整體置零方式，首先將兩片N進制計數器按最簡單的方式接成一個大于M進制的計數器，然后在計數器計為M狀態時譯出異步置零信號RD=0，將兩片N進制計數器同時置零。整體置數方式,首先將兩片N進制計數器按最簡單的方式接成一個大于M進制的計數器，然后在選定的某一狀態下譯出LD=0信號，將兩個N進制計數器同時置入適當的數據跳過多余狀態，獲得M進制計數器。要求已有計數器本身必須具備預置數功能?！纠?.椒3.岡4】試用河兩片代同步拍十進俗制計射數器74顧16躁0接成我二十數九進罪制計晃數器榆。解：圖5.3.41例5.3.4電路的整體置零方式首先苗將兩懇片74陡16尿0以并搬行進吊位方卸式連快成一肢個百偶進制寒計數椅器計數滋器從程全0狀態穿開始限計數鄰，計賓入29個脈祝沖時買，經墾門G1譯碼樸產生貌低電籮平信科號將沿兩片74蔬16燈0同時目置零吊，得諸到二厲十九惑進制漫計數半器。整體泄置零情法可玻靠性方較差早，需餓另加掠譯碼究電路香才能跨得到晃需要學的進住位輸文出信涌號圖5.3.42例5.3.4電路的整體置數方式首先膀將兩常片74筒16個0以并桌行進占位方旅式連棚成一拍個百挎進制協計數錢器將電路的28狀態譯碼產生LD=0信號，同時加到兩片74160上，在下個計數脈沖（第29個輸入脈沖）到達時，將0000同時置入兩片74160中，從而得到二十九進制計數器。進位信號可以由門G的輸出端引出四、晝移位遍寄存棕器型嘴計數惹器1.環形蓮計數名器圖5.3.43環形計數器電路如電拾路的叔初始插狀態Q0Q1Q2Q3=10恒0011110000000000001000用電柳路的隱不同事狀態豎能夠恐表示引輸入廁時鐘含信號紗的數盟目，線可以詢把這譯個電詞路作吃為時羅鐘信刃號脈輕沖的宴計數嶄器圖5.伙3.茫43的狀思態轉圍換圖縫，如尊圖5.氣3.趙44所示圖5.3.44圖5.3.43電路的狀態轉換圖圖5.色3.掙43的環輩形計歇數器怪是不漁能自說啟動燃電路驕，電自路一剩旦脫飽離有到效循練環之拔后，已電路升將不賄會自室動返年回有育效循相環中察。為確惹保電愁路正證常工矮作，茂必須鮮首先樓通過軍串行碎輸入街端或晶并行吉輸入嗓端將爹電路須置成釣有效陡循環覆中的酬某個券狀態挨，然社后開圖始計泊數。為使籌用方熔便，損應采熔用能枯自啟仔動的兇環形代計數砍器，案如圖5.擱3.個45所示圖5.3.45能自啟動的環形計數器根據批圖5.漆3.亞45的邏掩輯圖由得到洪狀態掌方程菠為（5.乒3.糞14）圖5.槽3.限46圖5.至3.鋪45電路蔬的狀梳態轉角換圖環形雅計數擊器的御突出驚優點巡壽是電牙路結蛋構簡菜單環形詞計數裕器缺掘點是擋沒有兼充分辦利用削電路宋的狀紙態。續用n位移盛位寄瓜存器趙組成塞的環嫁形計湯數器術只用吧了n個狀虜態，繳而電須路總騎共有2n個狀勇態2.扭環衣形計賽數器任何醋一種播移位冤寄存編器型奔計數浸器的裂結構怖均可滾以表談示為蜂圖5.孩3.文47一般丟形式圖5.3.47移位寄存器型計數器的一般結構形式反饋急邏輯蜂電路僻的函李數表填達式（5.復3.延15）圖5.3.48扭環形計數器電路圖5.3.49圖5.3.48電路的狀態轉換圖提高摩了環瘦形計佩數器病的狀練態利妖用率圖5.3.50能自啟動的扭環形計數器圖5.3.51圖5.3.50電路的狀態轉換圖每次柳狀態阿轉換盞時只角有一木位觸幼發器菠改變陸狀態軍，在齡將電漁路狀擊態譯新碼時諷不會英產生腳競爭—冒險削現象*5.冤3.慢3順序猛脈沖排發生聾器順序更脈沖琴發生閥器用寺來產閣生一畜組在閉時間馬上有疾先后曠順序梯的脈面沖信劫號的磨電路明。圖5.3.52用環形計數器作順序脈沖發生器（a）電路圖（b）電壓波形圖優點甩是電晝路結案構簡勸單，陪不必縫附加飲譯碼艙電路錘；缺帥點是險使用戲的觸參發器泉數目機較多曾，同仍時還鋒必須瞧采用星能自錄啟動腔的反留饋邏廳輯電扮路順序誓脈沖戚數目狠較多患時，否可用倘計數犧器和甲譯碼姜器組摘合成素順序難脈沖撇發生首器。圖5.3.53用計數器和譯碼器構成的順序脈沖發生器（a）電路圖（b）電壓波形圖使用堪了異爽步計魂數器羨，在貞電路爛狀態厲轉換山時三蛛個觸所發器絕在翻浪轉時談有先受有后命，當禍有兩文個觸粥發器弄同時冒改變拆狀態卵時將錦發生嗚競爭—冒險同現象油，可框能在昨譯碼嘆器的旁輸出謊端出炎現尖把峰脈弦沖圖5.3.54用中規模集成電路構成的順序脈沖發生器（a）電路圖（b）電壓波形圖RD、LD、EP和ET接高電平，電路工作在計數狀態圖5.3.55用扭環形計數器構成的順序脈沖發生器扭環衡形計累數器掀在計偵數循距環過缺程中薦任何頓兩個驗相鄰外狀態蹦之間墳僅有炕一個兇觸發針器狀糠態不漸同，拾因而傘在狀革態轉頁換過匠程中放任何搖一個嫌譯碼優器的猛門電齒路都童不會筒有兩斗個輸橡入端捎同時油改變足狀態甜，亦姿即不集存在商競爭據現象*5.智3.拴4序列役信號證發生螺器序列箱信號挨：在氧數字稀信號茶的傳凈輸和列數字聯系統損的測度試中展，有面時需少要用銀到一詠組特鐵定的亦串行石數字掌信號棄。通援常把誓這種框數字忽信號山叫做采序列勻信號序列背信號續發生質器：捆產生扒序列數信號演的電秩路序列什信號趁發生孟器的揉構成弦方法叛：一番種比擋較簡答單、撒直觀啊的方鞭法是雅用計示數器粘和數浩據選店擇器考組成錯。（犯如圖5.屯3.編56）圖5.3.56用計數器和數據選擇器組成的序列信號發生器表5.3.8圖5.3.56電路的狀態轉換表D8（8）0008D7（7）1117D6（6）0116D5（5）1015D4（4）0014D3（3）1103D2（2）0102D1（1）1001D0（0）0000YQ2Q1Q0（A2A1A0）CP74憤LS午16敵1—成4位二驢進制航計數身器74貨LS竄15亡2—舌8選1數據膚選擇徑器改變Di的狀沒態，扛就可屯修改內輸出糠的序膨列信頌號，摟電路呼結構跑不做懲任何覆改動濱，使景用方椅便。另一轟種常展見方救法是裕采用綿帶反習饋邏她輯電嶺路的歐移位挨寄存尚器。承如果晨序列隨信號祥的位晝數為m,移位佩寄存擠器的胞位數配為n，則2n>m根據踢要求海產生璃的序權列信號號，傲即可偷列出脅移位摟寄存湊器應厚具有征的狀逃態轉虜換表能，再流從狀柜態轉騾換的擋要求夫出發田，得筒到移馳位寄嫌存器徑輸入粘端D0取值蛛的要羽求，駱如表5.批3.牽9所示圖5.3.57用移位寄存器構成的序列信號發生器表5.姐3.畢9圖5.袍3.夜57電路榜的狀偵態轉霧換表000080111700116010151001411103101020100110000D0Q2Q1Q0CP圖5.吹3.攤58圖5.展3.竟57中D0的卡教諾圖利用沃圖5.妙3.倒58的卡售諾圖速將函初數式咸化簡鴉得（5.兔3.時16）圖5.盡3.框57中的繭反饋遵邏輯術電路芽就是榮按式覆（5.評3.乞16）接歉成5.旨4時序削邏輯繭電路超的設豎計方竊法5.第4.肚1同步飯邏輯股時序服電路顯設計同步毫時序史邏輯星電路亮設計肺的一后般步爬驟一、擱邏輯貨抽象齒，得牌出電巧路的夏狀態椅轉換裳圖或吼狀態白轉換哨表二、尖狀態貝化簡斬：消環去多縱余的妥狀態床，得厲簡化孝狀態米圖（曾表）判。三、籍狀態派分配塌，又稱諷狀態劇編碼宋：即指把一晴組適纖當的坡二進棍制代滔碼分冰配給胸簡化毀狀態裕圖（姥表）纖中各竿個狀溫態。2n-稈1<胞M杯<高2n（5.糕4.盟1）四、款選定宗觸發鞠器的彈類型肚，求衣出電遼路的貧狀態和方程腳、驅噴動方敏程和太輸出特方程五、聲根據峰得到漆的方稱程式號畫出啄邏輯慈圖六、印檢查宏設計射的電悶路能袋否自誤啟動圖5.4.1同步時序邏輯電路的設計過程【例5.抱4.柿1】試設偏計一莫個帶慚有進沒位輸憤出端以的十弓三進吸制計宋數器解：1、首管先進音行邏障抽象辟，根聽據設則計要乎求，轟設定枕狀態臣，畫兩出狀臺態轉瘋換圖險。狀掠態圖努不能孕再化破簡。圖5.4.2例5.4.1的狀態轉換圖2、根盲據式冠（5.挨4.右1），哄應取畏觸發毫器位宗數n=狠4，狀莖態分急配，漫列狀爭態轉俗換分穗配表表5.4.1例5.4.1電路的狀態轉換表000000S01210011S121101101S111000101S10901001S9800001S8701110S7600110S6501010S5400010S4301100S3200100S2101000S1000000S0Q0Q1Q2Q3等效十進制數進位輸出C狀態編碼狀態變化順序圖5.4.3例5.4.1電路次態/輸出（）的卡諾圖根據姨表5.即4.軋1畫出絨表示暮次態羨邏輯賽函數弟和進浸位輸滋出函蜓數的貧卡諾辱圖圖5.4.4圖5.4.3卡諾圖分解電路海的狀閱態方所程為皮：（5.4.2）電路樣的輸嚷出方堅程為喬：（5.株4.塞3）如果婦選用JK觸發牽器組吵成電噴路，女式（5.若4.瀉2）的壞狀態鈴方程棒變為JK觸發輝器的止標準湯形式腎，找牛出驅漠動方搜程（5.林4.季4）各個決觸發求器的說驅動羨方程貞為（5.做4.敵5）根據囑式（5.政4.集3）和加（5.智4.巧5）畫里出計享數器同的邏搞輯圖圖5.4.5十三進制同步計數器電路將00紡00作為輸初始鄙狀態巾代入湊式（5.隸4.庫4）的用狀態錄方程負依次撒計算精次態史值，板結果蹦與表5.紹4.烤1比較片，驗義證電騾路的秩邏輯葡功能校是否繞正確最后刷檢查庸電路宵能否裁自啟煤動圖5.4.6圖5.4.5電路的狀態轉換表表5.4.2例5.4.2的狀態轉換表S3/1S3/1S2/0S1/01S0/0S0/0S0/0S0/0