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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电子电路分析、制作与调试,全国高职高专院校规划教材,精品与示范系列,夏敏磊 主编,王燕 张伟任 副主编,学习情境,3,数字钟电路设计与调试,工作过程,资讯,决策计划,实施,检查评价,资讯（续前）,组合逻辑电路中的竞争与冒险,竞争,冒险现象及其危害,门电路两个输入端信号同时向相反的逻辑电平跳变（,一个从,0,跳,1,，另一个从,1,跳,0,）的现象称为,竞争。,逻辑门因输入端的,竞争而导致输出产生,不应有的,尖峰干扰脉冲的现象，称为冒险。,可能导致错误动作,竞争,冒险的产生原因,负尖峰脉冲冒险举例,可见，在组合逻辑电路中，当一个门电路,(,如,G,2,),输入两个向相反方向变化的互补信号时，,则在输出端,可能,会产生尖峰干扰脉冲。,正尖峰脉冲冒险举例,G,2,G,1,A,Y,Y,=,A,+,A,A,理,想,考虑门延时,A,Y,1,1,A,Y,1,t,pd,G,2,G,1,A,Y,Y,=,A,A,A,理,想,考虑门延时,Y,0,A,A,Y,1,t,pd,资讯（续前）,竞争,冒险的产生原因,资讯（续前）,传输延迟,竞争冒险的识别方法,1,、代数法判断,只要输出函数在一定条件下能出现 或的形式，就可判定该电路存在竞争,-,冒险。,Y,=,A,+,A,Y,=,A,A,资讯（续前）,2,、实验法判断,在输入端加入所有可能发生的状态变化的波形，观察输出端是否有尖峰脉冲。,3,、计算机辅助分析判断,4,、用卡诺图法判断,凡是函数卡诺图中存在相切而不相链（相交）的包围圈的逻辑函数都存在竞争冒险现象。,竞争冒险的识别方法,资讯（续前）,1.,加封锁脉冲,2.,加选通脉冲,竞争冒险的消除方法,资讯（续前）,由于尖峰干扰脉冲的宽度很窄，在,可能产生尖峰干扰脉冲的门电路输出端与地之间接入,一个容量为,几十皮法的电容,就可吸收掉尖峰干扰脉冲。,3.,修改逻辑设计,4.,接入滤波电容,竞争冒险的消除方法,资讯（续前）,资讯,简易水箱水位控制电路,a,电极,控制出水,b,电极,控制进水,资讯,一位八进制计数器,资讯,一位八进制计数器,记忆,资讯,秒发生器,计数,时间？,资讯,数字钟,时间设定,计时,闹钟,资讯,数字钟,特点,不同时间显示不同的信息,信息的预先确定性,输出信号有序排列,输出状态与信号输出前电路的状态有关,资讯,资讯,基本,RS,触发器应用,基本,RS,触发器,输入,输出,反相,有什么逻辑功能？,结论：,触发器的输出与输出端原状态有关,资讯,基本,RS,触发器应用,基本,RS,触发器,原状态,原状态,现状态,现状态,1,1,1,0,1,0,1,1,0,1,0,1,1,0,1,0,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,0,1,0,1,0,0,1,0,1,1,0,0,0,1,1,1,不变,置,1,置,0,1,1,1,0,1,0,1,1,0,1,0,1,0,1,X,X,0,1,1,0,X,X,1,0,0,0,X,X,不定态,状态的保持,复位作用,置位作用,资讯,基本,RS,触发器应用,资讯,基本,RS,触发器,基本,RS,触发器应用,：复位端,：置位端,负脉冲的持续时间大于两个门的传输延迟时间,资讯,基本,RS,触发器应用,用时序图,(,波形图,),表示,1,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,不定,实施,触发器功能测试,示波器的使用,提供芯片：,CD4011,或,74LS00,发光二极管电路,开关电路,输入信号低电平有效，开关初态？,实施,触发器功能测试,示波器的使用,观察,“,置位端,”,和,“,复位端,”,分别有效时的输出状态；,输入控制信号之间应有稳态隔开，即,“,01 11,”,，,“,10 11,”,；,观察并分析输入端同时有效时的现象。,测试要素,实施,触发器功能测试,示波器的使用,UT2062CE,TDS1000,实施,触发器功能测试,示波器的使用,初步印象：这是个什么类型的信号？正弦波、方波还是脉冲波？,波形的幅值；,随着时间变化波形所产生的周期变化。,利用示波器我们想知道什么？,实施,触发器功能测试,示波器的使用,“,X,轴”,“,Y,轴”,实施,触发器功能测试,示波器的使用,探头衰减倍率开关,硬件开关,软件开关,输入连接器,实施,触发器功能测试,示波器的使用,垂直位置和刻度；,水平位置和刻度。,实施,触发器功能测试,示波器的使用,垂直位置和刻度；,水平位置和刻度。,实施,触发器功能测试,示波器的使用,信号耦合方式,0,0,0,实施,触发器功能测试,示波器的使用,反相模式,实施,触发器功能测试,示波器的使用,单路信号测试,实施,触发器功能测试,示波器的使用,双路信号测试,实施,触发器功能测试,示波器的使用,注意：如何调整获得最佳读取状态？,如何获得有效信号？,垂直刻度：峰峰值的读取；,水平刻度：周期值的读取；,触发模式：,“,自动,AUTO,”,触发,读取方式：人工、光标、自动测量,实施,触发器功能测试,示波器的使用,观察要求：,改变垂直刻度，读取不同刻度状态输出端电压值；,锁定波形，改变水平刻度，读取时基值；,尝试绘制波形图：坐标轴、刻度、刻度单位、数据点、波形。,实施,触发器功能测试,示波器的使用,尝试绘制波形图：坐标轴、刻度、刻度单位、数据点、波形。,有两个稳定状态,(,简称稳态,):,用来表示逻辑,0,和,1,。,在输入信号作用下，触发器的两个稳定状态可相互转换,(,称为状态的翻转,),。输入信号消失后，新状态可长期保持下来，因此具有记忆功能，可存储二进制信息。,一个触发器可存储,1,位二进制数码,结论：,触发器的基本特性,实施,或非门构成的基本,RS,触发器,输入端为高电平有效,.,能做出真值表吗？,资讯,电路结构,:,输入信号,S,R,输出状态,Q,功能说明,0 0,0 1,1 0,1 1,不 变,0 1,1 0,不 定,保持,置,0,置,1,失效,或非门组成的基本,RS,触发器的真值表,资讯,基本,RS,触发器的优缺点,优点,缺点,电路简单，是构成各种触发器的基础。,(1).,输出受输入信号直接控制，不能定时控制。,(2).,有约束条件。,资讯,资讯,触发器应用,水箱水位控制电路,资讯,触发器应用,无抖动开关,实施,小车定速自动往返运动系统,行程开关触点,RS,触发器,电机,功率输出,实施,实施,关注共地问题,关注利用发光二极管指示电路工作状态的特点,理解使用万用表进行电路故障查找的方法,小车定速自动往返运动系统,决策分析,触发器应用,八位抢答器电路,数据的锁存,CD4532,优先编码器功能表,状态标志：输出有效,资讯,输出使能端,输入使能端,输入,输出,显示,RBI,EN,RBO,X,x,x,0,x,x,x,x,1,1,1,1,1,1,1,8,X,x,0,1,x,x,x,x,0,0,0,0,0,0,0,1,0,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,X,0,1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,0,0,0,0,1,X,0,1,1,0,0,1,0,0,1,1,0,1,1,0,1,2,X,0,1,1,0,0,1,1,0,1,1,1,1,0,0,1,3,X,0,1,1,0,1,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,4,X,0,1,1,0,1,0,1,0,1,0,1,1,0,1,1,5,X,0,1,1,0,1,1,0,0,1,0,1,1,1,1,1,6,X,0,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,0,0,7,X,0,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,8,X,0,1,1,1,0,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,9,X,0,1,1,1,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,S,0,1,1,1,1,1,1,X,1,1,1,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,*,4513,功,能,表,灯测试端,消隐端,灭零输入端,灭零输出端,R,S,1,实施,PPT,制作要求,制作要素：,技术指标、框图、设计思路、调试总结,制作注意事项：,每页标题不可少；,文字不在多，在精炼、归纳；,字体不要太小；,背景差异不要太大；,关注要点，略做美化。,实施,八位抢答器制作调试,元器件清单,开关电路调整,电路接线图,如果你的电路对每个状态的出现没有时间的要求，用,RS,触发器可以实现功能，如果系统要求输出按一定的时间周期执行，怎么办？,时钟触发器,资讯,1,、电路组成及逻辑符号,由基本,RS,触发器和用来引入,R,、,S,及时钟脉冲,CP,的两个与非门而构成,逻辑功能？,资讯,同步,RS,触发器,真值表（特性表）,符号图,时序图（波形图）,特性方程,状态转换图（或转换表）,资讯,同步,RS,触发器,同步,RS,触发器只能在,CP=1,到来时状态才能翻转,输 入,S R,初 态,次 态,功能说明,0 0,0 0,0,1,0,1,保持,0 1,0 1,0,1,0,0,置,0,1 0,1 0,0,1,1,1,置,1,1 1,1 1,0,1,不定,不定,不定,(1),真值表,资讯,同步,RS,触发器,是指不允许将,R,和,S,同时取为,1,，所以称为约束条件。,（,3,）状态转换图,将触发器两个稳态,0,和,1,用两个圆圈表示，用箭头表示由现态到次态的转换方向，在箭头旁边用文字符号及其相应信号表示实现转换所必备的输入条件，这种图称为,状态转换图,。,(2),卡诺图与特性方程,（约束条件）,将 作为输出变量，把,S,、,R,和 作为输入变量填入卡诺图，经化简得特性方程,资讯,同步,RS,触发器的空翻问题,给时序逻辑电路加时钟脉冲的目的是统一电路动作的节拍。对触发器而言，在一个时钟脉冲作用下，要求触发器的状态只能翻转一次。而同步,RS,触发器在一个时钟脉冲作用下，触发器的状态可能发生两次或两次以上的翻转，这种现象称为,空翻,。出现空翻现象有以下两种情况：,（,1,）在,CP=1,期间，如果输入端的信号,R,和,S,再有变化，可能引起输出端,Q,翻转两次或两次以上。,如,图,所示，保证在,CP=1,期间只变化一次，则要求在,CP=1,期间不允许,R,和,S,的输入信号发生变化。,资讯,0,1,0,1,0,1,0,1,1,1,0,（,2,）当同步,RS,触发器接成计数状态时，容易发生空翻,。,设,Q=0,，当,CP=1,脉冲到来时，,G4,输出,0,，,G2,输出,1,，,Q,由,0,变为,1,。如果,CP=1,继续保持,，,G3,输出,0,，引起 由,0,变以,1,，而,Q,由,1,变以,0,。此时出现空翻。,一般不允许在,CP=1,时改变,R,、,S,的状态,资讯,1,0,0,1,1,1,0,1,资讯,同步,D,触发器,约束条件的解除,1,、逻辑符号,2,、真值表,资讯,同步,D,触发器,约束条件的解除,3,、特征方程,4,、状态转换图,能否避免不定状态？,资讯,同步,D,触发器,约束条件的解除,1,、,CD4013,逻辑符号和管脚图,资讯,上升沿触发型,D,触发器,2,、真值表,3,、特征方程,4,、状态转换图,资讯,如图所示为,74LS74,双,D,触发器管脚图，分析一下它的功能，和,4013,有什么区别？,资讯,例：,已知上升沿,D,触发器输入,CP,和,D,信号的波形（已知 ），如图所示，试画出输出端,Q,和 的波形。,资讯,1,、,74LS112,逻辑符号和管脚图,资讯,下降沿触发型,JK,触发器,CP,J K,功能说明,0 0,0 0,0,1,0,1,保持,0 1,0 1,0,1,0,0,置,0,1 0,1 0,0,1,1,1,置,1,1 1,1 1,0,1,1,0,翻转,2,、真值表,资讯,下降沿触发型,JK,触发器,当,J=K=0,时，；,J,与,K,相反时，状态随,J,；,J=K=1,时，。即,0,、,0,不变；,0,、,1,出,0,；,1,、,0,出,1,；,1,、,1,翻转。,4,、,JK,触发器的状态转换图和激励表,J K,0 0,0 1,1 0,1 1,0 ,1 ,1,0,3,、特性方程,资讯,能推导,RS,触发器的激励表吗？,例 对负边沿,JK,触发器加输入信号,CP,、,J,、,K,波形如图所示，图中,J,端存在窄干扰脉冲，试画出输出端,Q,的波形。,Q=0,，,0,、,0,不变，,0,、,1,出,0,；,1,、,0,出,1,。,1,、,1,翻转。,不变,不变,资讯,实施,边沿触发型触发器功能验证,芯片：,CD4013,、,74LS112,检验芯片的,异步,置位、复位功能，检验边沿触发功能，理解,D,触发器和,JK,触发器的工作特点；,利用示波器观察边沿触发工作方式并记录波形。,CP,的顺序,现态,次态,Q,2,Q,1,Q,0,Q,2,Q,1,Q,0,1 2 3 4 5 6 7 8,0 0 0 0 0 10 1 00 1 11 0 0 1 0 1 1 1 01 1 1,0 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 0,资讯,八进制计数器计数状态表,资讯,八进制计数器,能够设计十六进制计数器吗？,实施,八进制计数器,芯片：,74LS112,输出接译码显示器，直观了解计数效果。,资讯,T,触发器和,T,触发器,T,和,T,触发器的逻辑功能,T,和,T,触发器是一种,可控翻转,触发器。,在,CP,的作用下，根据输入信号,T,情况的不同，决定触发器是否翻转。当,T=0,时，,CP,作用沿到来触发器并不翻转，保持原状态；当,T=1,时，,CP,作用沿到来，触发器将发生翻转。,T,触发器：,CP,作用沿到来时，其状态一定发生翻转，所以其功能就是令,T=1,的,T,触发器。,T,和,T,触发器无独立产品。,资讯,T,触发器的制作,1,、特征方程,2,、真值表,如何实现？,资讯,T,触发器的制作,资讯,T,触发器的制作,资讯,T,触发器的制作,资讯,T,触发器的制作,资讯,T,触发器的制作,1,0,Q,n,+1,1,0,D,Q,n,+1,=,D,Q,n,Q,n,Q,n,+1,1,0,T,不定,0,1,Q,n,Q,n,+1,1,1,0,1,1,0,0,0,S,R,Q,n,+1,=,S,+,RQ,n,RS,=,0,(,约束条件,),Q,n,1,0,Q,n,Q,n,+1,1,1,0,1,1,0,0,0,K,J,Q,n,+1,=,JQ,n,+,KQ,n,只有,CP,输入端，,无数据输入端。,来一个,CP,翻转一次,Q,n,+1,=,Q,n,D,触发器,T,触发器,RS,触发器,JK,触发器,T,触发器,触发器根据逻辑功能不同分为,资讯,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,.,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,1J,1K,资讯,1.,写方程式,（,1,）根据给定的逻辑图写出驱动方程,（,2,）将上式的驱动方程代入特性方程,中去,可得到状态方程,:,（,3,）输出方程,资讯,2,、列状态转换表,CP,的顺序,初态,次态,输出,Y,0 1 2 3 4 5 6 7,0 0 0 0 0 10 1 00 1 11 0 0 1 0 1 1 1 00 0 0,0 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 00 0 00 0 1,0 0 0 0 0 0 1 0,0 1,1 1 1 0 0 0,0 0 00 0 1,1 0,资讯,3.,画状态转换图,资讯,4.,画时序图,必须画出一个计数周期的波形,1,2,3,4,5,6,7,七进制计数器,资讯,资讯,寄存器和移位寄存器,四位数据并行输入、并行输出,寄存器应用,1,0,1,0,数据等候,无脉冲,1,0,1,0,有脉冲,1,0,1,0,数据传输,资讯,寄存器和移位寄存器,四位数据并行输入、并行,输出,寄存器应用,资讯,寄存器和移位寄存器,四位数据并行输入、并行输出,寄存器应用,74HC175,74HC175,资讯,寄存器和移位寄存器,四位数据并行输入、并行输出,寄存器应用,在控制信号作用下，可实现右移也可实现左移。,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。,用于存放数码和使数码根据需要向左或向右移位。,资讯,寄存器和移位寄存器,移位寄存器,资讯,寄存器和移位寄存器,彩灯控制,移位寄存器应用,（,a,）无脉冲,寄存器单元,0,寄存器单元,1,寄存器单元,2,寄存器单元,3,“,1011,0101,”,CP,（,b,）第,1,个脉冲,寄存器单元,0,寄存器单元,1,寄存器单元,2,寄存器单元,3,“,1011,010,”,CP,1,1,寄存器单元,0,寄存器单元,1,寄存器单元,2,寄存器单元,3,“,1011,01,”,CP,1,0,（,c,）第,2,个脉冲,1,0,资讯,寄存器和移位寄存器,彩灯控制,移位寄存器应用,（,d,）第,3,个脉冲,寄存器单元,0,寄存器单元,1,寄存器单元,2,寄存器单元,3,“,1011,0,”,CP,1,1,寄存器单元,0,寄存器单元,1,寄存器单元,2,寄存器单元,3,“,1011,”,CP,1,0,（,e,）第,4,个脉冲,1,0,0,0,1,1,1,1,0,0,寄存器单元,0,寄存器单元,1,寄存器单元,2,寄存器单元,3,“,XXX,1,”,CP,1,0,（,e,）第,7,个脉冲,1,0,0,0101,1,1,资讯,寄存器和移位寄存器,彩灯控制,移位寄存器应用,资讯,寄存器和移位寄存器,彩灯控制,移位寄存器应用,设计方案,1,：用,D,触发器实现数据单向移位,资讯,寄存器和移位寄存器,彩灯控制,移位寄存器应用,设计方案,1,：用,D,触发器实现数据单向移位,资讯,寄存器和移位寄存器,彩灯控制,移位寄存器应用,设计方案,2,：用,JK,触发器实现数据单向移位,资讯,寄存器和移位寄存器,彩灯控制,移位寄存器应用,双向移位寄存器,74LS194,CR,CR,D,SL,D,SR,CP,CT74LS194,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,M,1,M,0,D,0,D,1,D,2,D,3,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,S,R,S,L,M,1,M,0,D,3,D,2,D,1,D,0,移位脉冲输入端,右移,串行数码,输 入 端,并行数码输入端,左移,串行数码输入端,工作方式控制端,M,1,M,0,=00,时，保持功能。,M,1,M,0,=01,时，右移功能。,M,1,M,0,=10,时，左移功能。,M,1,M,0,=11,时，并行存入功能。,并行数据输出端，从高位到低位依次为,Q,3,Q,0,。,异步置,0,端低电平有效,资讯,寄存器和移位寄存器,彩灯控制,移位寄存器应用,双向移位寄存器,74LS194,d,0,0,0,0,保 持,0,1,左移,输入,0,0,Q,3,Q,2,Q,1,1,1,左移,输入,1,1,Q,3,Q,2,Q,1,1,0,1,1,右移,输入,0,Q,2,Q,1,Q,0,0,0,1,0,1,右移,输入,1,Q,2,Q,1,Q,0,1,1,1,0,1,并行置数,d,3,d,2,d,1,d,0,d,3,d,2,d,1,1,1,1,保 持,0,1,置零,0,0,0,0,0,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,D,3,D,2,D,1,D,0,D,SR,D,SL,CP,M,0,M,1,CR,说明,输 出,输 入,资讯,寄存器和移位寄存器,彩灯控制,移位寄存器应用,双向移位寄存器,74LS194,资讯,寄存器和移位寄存器,彩灯控制,移位寄存器应用,实施,彩灯控制器调试,搭建电路，观察发光二极管工作效果；,改变并行数码输入端信号，归纳结论。,问题：,“,右移,”,改,“,左移,”,，如何改线？,若要求输出,“,1010-0101,”,序列信号，如何实现？,同步时序逻辑电路,任意时刻电路的输出信号不仅取决于当时的输入信号，而且还取决于电路原来的状态，或者说还与以前的输入有关，这样的电路称为时序电路。,资讯,资讯,时序逻辑电路分析,同步时序逻辑电路分析,“,同步,”,和,“,异步,”,有什么区别？,同步：,所有存储单元状态的变化都在同一时钟信号操作下同时发生,异步：,存储单元状态的变化不是同时发生的,在异步时序电路中，可能有一部分电路有公共的时钟信号，也可能完全没有公共的时钟信号。,资讯,时序逻辑电路分析,同步时序逻辑电路分析,列出驱动方程,代入特性方程,求出输出方程,资讯,时序逻辑电路分析,同步时序逻辑电路分析,资讯,时序逻辑电路分析,同步时序逻辑电路分析,资讯,时序逻辑电路分析,同步时序逻辑电路分析,自启动状态,资讯,时序逻辑电路分析,异步时序逻辑电路分析,资讯,时序逻辑电路分析,异步时序逻辑电路分析,列出驱动方程,代入特性方程,资讯,时序逻辑电路分析,异步时序逻辑电路分析,列出时钟方程,资讯,时序逻辑电路分析,异步时序逻辑电路分析,从初态,0000,开始计算次态,十进制异步计数器,资讯,时序逻辑电路分析,异步时序逻辑电路分析,资讯,时序逻辑电路分析,异步时序逻辑电路分析,资讯,时序逻辑电路分析,时序逻辑电路分析步骤,根据给定逻辑电路图写出,驱动方程,，即触发器输入信号的逻辑函数式，对,异步,时序电路还需列出,CP,时钟方程,。,把驱动方程,代入,触发器的,特性方程,，求出各触发器及其他电路的,输出方程,。,进行计算，列出,状态转换表,，或画出,时序图,和,状态转换图,，确定电路的,逻辑功能,。,计数器,(Counter),用于计算输入脉冲个数，还常用于分频、定时及进行数字运算等。,按时钟控制方式不同分,异步计数器,同步计数器,同步计数器比异步计数器的速度快得多。,资讯,计数器分析与设计,按计数器功能分,加法计数器,减法计数器,加,/,减计数器,(,又称可逆计数器,),对计数脉冲作递增计数的电路。,对计数脉冲作递减计数的电路。,在加,/,减控制信号作用下，可递增也可递减计数的电路。,按计数进制分,按二进制数运算规律进行计数的电路,按十进制数运算规律进行计数的电路,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,),二进制和十进制以外的计数器,资讯,计数器分析与设计,资讯,计数器分析与设计,三位异步二进制减法计数器的设计,列出计数状态表,观察法,资讯,计数器分析与设计,三位异步二进制减法计数器的设计,选用,JK,触发器如何设计？,资讯,计数器分析与设计,三位异步二进制减法计数器的设计,？是否能够设计四位或五位异步二进制减法计数器,下面总结一下用不同种类触发器构成异步二进制计数器的方法。,CP,i,=,Q,i,-1,CP,i,=,Q,i,-1,减法计数,CP,i,=,Q,i,-1,CP,i,=,Q,i,-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,将触发器接成计数触发器，然后级联，将计数脉冲,CP,从最低位时钟端输入，其他各位时钟端接法如下表：,资讯,计数器分析与设计,试试看？,三位异步二进制计数器的设计,计数器为什么能用作分频器？,怎么用？,模,M,计数器也是一个,M,分频器，,M,分频,器的输出信号即为计数器最高位的输出信号。,CP,Q,3,Q,0,Q,1,Q,2,4,位二进制加法计数器工作波形,资讯,资讯,计数器分析与设计,三位异步二进制减法计数器的设计,寻找异步触发的触发脉冲,Q,0,：,CP,Q,1,：,Q,0,的上升沿,Q,2,：,Q,1,的上升沿,资讯,计数器分析与设计,异步十进制加法计数器的设计,计数状态表,触发脉冲选择原则,边沿的跳变应覆盖状态变化，且状态翻转次数最接近为宜,如：,Q,0,的脉冲应选,CP,；,Q,1,的脉冲应选,Q,0,；,Q,2,的脉冲可选,Q,0,或,Q,1,，但,Q,1,更合适；,Q,3,的脉冲只能选,Q,0,。,资讯,计数器分析与设计,异步十进制加法计数器的设计,资讯,计数器分析与设计,异步十进制加法计数器的设计,资讯,计数器分析与设计,异步十进制加法计数器的设计,资讯,计数器分析与设计,同步二进制加法计数器的设计,状态表,资讯,计数器分析与设计,同步二进制加法计数器的设计,你能设计一个四位二进制加法计数器吗？,资讯,计数器分析与设计,同步二进制减法计数器的设计,状态表,资讯,计数器分析与设计,同步二进制减法计数器的设计,资讯,计数器分析与设计,周期性特殊时序电路的设计,列状态转换表,资讯,计数器分析与设计,周期性特殊时序电路的设计,状态转换表,任一次态均与四个初态有关，以此进行卡诺图化简,资讯,计数器分析与设计,周期性特殊时序电路的设计,资讯,计数器分析与设计,周期性特殊时序电路的设计,资讯,计数器分析与设计,周期性特殊时序电路的设计,资讯,计数器分析与设计,周期性特殊时序电路的设计,资讯,计数器分析与设计,周期性特殊时序电路的设计,资讯,计数器分析与设计,周期性特殊时序电路的设计,资讯,计数器分析与设计,周期性特殊时序电路的设计,Q,4,Q,3,Q,2,Q,1,1110,1011,0000,1000,0001,0111,0100,1010,1001,0011,1111,1100,0010,1101,0101,0110,资讯,计数器分析与设计,百进制计数器的设计,集成异步计数器应用,可预置的二,五,十进制异步加法计数器,74LS196,计数,/,置数,资讯,计数器分析与设计,百进制计数器的设计,集成异步计数器应用,74LS196,计数器功能表,资讯,计数器分析与设计,百进制计数器的设计,集成异步计数器应用,74LS196,的,8421,计数方式,资讯,计数器分析与设计,百进制计数器的设计,集成异步计数器应用,74LS196,的,5421,计数方式,如何进行百进制计数器的设计？,资讯,计数器分析与设计,百进制计数器的设计,集成异步计数器应用,74LS196,如何进行计数器显示？,如何计数,0999,？,资讯,计数器分析与设计,十二进制加法计数器的设计,可预置同步二进制加法计数器应用,74LS163,计数允许控制端,资讯,计数器分析与设计,十二进制加法计数器的设计,可预置同步二进制加法计数器应用,74LS163,功能表,序号,输 入,输 出,清零,CR,使 能,CT,P,CT,T,置数,LD,时钟,CP,并行输入,D,0,D,1,D,2,D,3,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,1,2,3,4,5,0,1,1,1,1,X X,X X,1 1,0 X,X 0,X,0,1,1,1,X,X,X X X X,d,0,d,1,d,2,d,3,X X X X,X X X X,X X X X,0 0 0 0,d,0,d,1,d,2,d,3,计 数,保 持,保 持,资讯,计数器分析与设计,十二进制加法计数器的设计,可预置同步二进制加法计数器应用,74LS163,时序图,资讯,计数器分析与设计,十二进制加法计数器的设计,可预置同步二进制加法计数器应用,74LS163,反馈清零方式,资讯,计数器分析与设计,十二进制加法计数器的设计,可预置同步二进制加法计数器应用,74LS163,反馈置数方式,实施,计数器分析与设计,十二进制加法计数器的调试,芯片：,74LS163,实现目标：,分别利用反馈置数方式和反馈清零方式实现,“,0000,至,1001,”,的十进制计数，并在数码管上显示出来；,实现,“,1,至,9,”,的计数；,实现十二进制加法计数器的调试。,资讯,计数器分析与设计,六十进制加法计数器设计,可预置同步十进制计数器应用,可预置同步十进制加法计数器,74LS160,资讯,计数器分析与设计,六十进制加法计数器设计,可预置同步十进制计数器应用,74LS160,功能表,资讯,计数器分析与设计,六十进制加法计数器设计,可预置同步十进制计数器应用,可预置同步十进制可逆计数器,74HC192,资讯,计数器分析与设计,六十进制加法计数器设计,可预置同步十进制计数器应用,74HC192,功能表,74HC192,时序图,资讯,计数器分析与设计,六十进制加法计数器设计,可预置同步十进制计数器应用,资讯,计数器分析与设计,六十进制加法计数器设计,可预置同步十进制计数器应用,实施,计数器分析与设计,六十进制加法计数器调试,芯片：任选,实现目标：,设计六十进制计数器，并在数码管上显示出来。,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于,555,定时器的秒脉冲发生器,555,定时器,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于,555,定时器的秒脉冲发生器,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于,555,定时器的秒脉冲发生器,555,定时器,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于,555,定时器的秒脉冲发生器,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于,555,定时器的秒脉冲发生器,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于,555,定时器的秒脉冲发生器,若需要实现秒脉冲发生器，电路参数如何计算？,实施,基准脉冲发生器的调试,基于,555,定时器的秒脉冲发生器,根据计算的参数搭建秒脉冲发生器；,用示波器测试秒脉冲发生器的输出波形，并利用电位器进行波形准确度的调节。,救护车双音报警声响器,实施,基准脉冲发生器的调试,基准脉冲发生器的调试,消防车双音报警声响器,5,实施,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于施密特触发器的多谐振荡器,施密特触发器电路,CMOS,反相器的电压传输特性,特性和符号,U,T+,：正向阈值电压,U,T,-,：,负向阈值电压,回差电压,:,U,H,=,U,T+,-,U,T,-,(a)(b),反相输出的传输特性和符号图,(c)(d),同相输出的传输特性和符号图,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于施密特触发器的多谐振荡器,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于施密特触发器的多谐振荡器,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于施密特触发器的多谐振荡器,40106,六施密特触发器,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于石英晶体振荡器的秒发生器,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于石英晶体振荡器的秒发生器,资讯,基准脉冲发生器的设计,基于石英晶体振荡器的秒发生器,Thank You!,