单击此处编辑母版标题样式abcd,单击此处编辑母版文本样式abvd,第二级,第三级,第四级,第五级,*,6.5 若干典型的时序逻辑集成电路,1.寄存器,一、寄存器和移位寄存器,寄存器:是数字系统中用来存储二进制数据的逻,辑部件。它的主要组成部分是触发器。,一个触发器能存储1位二进制代码，存储,n,位二进制代码的寄存器需要用,n,个触发器组成。寄存器实际上是若干触发器的集合。,6.5 若干典型的时序逻辑集成电路1.寄存器一、寄存器和,1,8位CMOS寄存器74HC374,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,8位CMOS寄存器74HC3741111110111,2,8位CMOS寄存器74HC374,高阻,1,1*,1,高阻,0,0*,1,存入数据，禁止输出,1,1*,0,对应内部,触发器的状态,0,0*,0,存入和读出数据,Q,0,Q,7,D,N,CP,输出,内部触发器,输 入,工作模式,74HC374引脚图,8位CMOS寄存器74HC374高阻11*1高阻00*1,3,2,.移位寄存器,移位寄存器是既能寄存数码，又能在时钟脉冲的作用下，使数码向高位或向低位移动的逻辑功能部件。,逻辑功能：,移位寄存器不仅用来存储数据，还可实现数据传输格式的变换，以及实现数的加、减、乘、除运算等，应用非常广泛。,2.移位寄存器 移位寄存器是既能寄存数码，又能在时钟脉,4,根据输入/输出方式不同,串入并出移位寄存器,串入串出移位寄存器,并入并出移位寄存器,并入串出移位寄存器,分类：,根据移位功能不同,单向移位寄存器,双向移位寄存器,左移位寄存器,右移位寄存器,根据输入/输出方式不同串入并出移位寄存器串入串出移位寄存器,5,基本移位寄存器,电路,串行数据输入端,串行数据输出端,并行数据输出端,基本移位寄存器电路串行数据输入端串行数据输出端并行数据,6,D,3,=,Q,2,n,D,1,=,Q,0,n,D,0,=,D,SI,Q,0,n+1,=,D,SI,Q,1,n+1,=,D,1,=,Q,0,n,Q,2,n+1,=,D,2,=,Q,1,n,Q,3,n+1,=,D,3,=,Q,2,n,激励方程：,状态方程：,工作原理,D,2,=,Q,1,n,D3=Q2nD1=Q0nD0=DSIQ0n+1=DSIQ1n,7,0 0,0 0,FF,0,FF,1,FF,2,FF,3,2CP 后,0,0 0,1CP 后,1,1,0 1,1 0,3CP 后,0,1 0,1 1,4CP 后,1,1,Q,0,n+1,=D,SI,Q,1,n+1,=,Q,0,n,Q,2,n+1,=,Q,n,1,Q,3,n+1,=,Q,n,2,1101,1,1,0 0,0 0 0 0FF0 F,8,D,SI,=1101,经过7个CP脉冲作用后，从,D,S,I,端串行输入的数码就可以从,D,S,O,端串行输出。,串入,串出,1101,DSI=1101 经过7个CP脉冲作用后，从,9,8位移位寄存器,74HC164,内部逻辑图,74HC164引脚图,8位移位寄存器74HC164内部逻辑图74HC164引脚图,10,多功能双向移位寄存器,多功能移位寄存器工作模式简图,工作原理,多功能双向移位寄存器多功能移位寄存器工作模式简图工作原,11,实现多种功能双向移位寄存器的一种方案(仅以,FF,m,为例),S,1,S,0,=00,S,1,S,0,=01,高位移,向低位,S,1,S,0,=10,S,1,S,0,=11,并入,保持,低位移,向高位,实现多种功能双向移位寄存器的一种方案(仅以FFm为例)S1S,12,CMOS 4位双向移位寄存器74HC194,CMOS 4位双向移位寄存器74HC194,13,74HC194 引脚图,74HC194 引脚图,14,74HC194 的功能表,7,D,3,D,2,D,1,D,0,DI,3,*,DI,2,*,DI,1,*,DI,0,*,H,H,H,6,H,H,L,H,H,5,L,L,L,H,H,4,H,H,H,L,H,3,L,L,H,L,H,2,L,L,H,1,L,L,L,L,L,DI,3,DI,2,DI,1,DI,0,左移,D,SL,右移,D,SR,S,0,S,1,行,并行输入,时钟,CP,串行输入,控制信号,清零,输 出,输 入,74HC194 的功能表 7D3D2D1D0DI3*DI2*,15,移位寄存器的应用,用,74HC194,构成环形计数器,移位寄存器的应用用74HC194构成环形计数器,16,CP,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,0,1,2,3,4,状态表,CP,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0,2,0,1,0,0,3,1,0,0,0,4,0,0,0,1,CP,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,0,0,0,0,1,1,2,3,4,CP,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0,2,3,4,CP,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0,2,0,1,0,0,3,4,CP,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0,2,0,1,0,0,3,1,0,0,0,4,注意：,环形计数器加,CP,脉冲运行之前，应先给定初始状态。当,S,0,处于高电平时，输出被置数；当,S,0,返回低电平，电路处于左移模式。此时再加,CP,，电路便开始环形计数。,问：,若要实现右移环形计数器，电路该如何连接。,CPQ0Q1Q2Q301234状态表CPQ0Q1Q2Q300,17,右移,环形计数器,右移环形计数器,18,用,74HC194,构成串,/,并行数据转换器。,用一片,74HC194,和一片,74HC00,以右移方式构成一个三位串,/,并行数据转换器。其电路组成如下：,用74HC194构成串/并行数据转换器。用,19,其工作原理可用如下状态表示：,CR,CP,D,SR,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,功能,0,CR,CP,D,SR,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,功能,0,0,0,0,0,清零,1,1,0,1,1,1,置数,1,2,d,1,d,1,0,1,1,右移,1,3,d,2,d,2,d,1,0,1,右移,1,4,d,3,d,3,d,2,d,1,0,右移,1,CR,CP,D,SR,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,功能,0,0,0,0,0,清零,CR,CP,D,SR,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,功能,0,0,0,0,0,清零,1,1,1,1,1,CR,CP,D,SR,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,功能,0,0,0,0,0,清零,1,1,0,1,1,1,置数,1,1,1,1,CR,CP,D,SR,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,功能,0,0,0,0,0,清零,1,1,0,1,1,1,置数,1,2,d,1,1,1,1,CR,CP,D,SR,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,功能,0,0,0,0,0,清零,1,1,0,1,1,1,置数,1,2,d,1,d,1,0,1,1,右移,1,1,1,CR,CP,D,SR,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,功能,0,0,0,0,0,清零,1,1,0,1,1,1,置数,1,2,d,1,d,1,0,1,1,右移,1,3,d,2,d,2,d,1,0,1,右移,1,1,CR,CP,D,SR,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,功能,0,0,0,0,0,清零,1,1,0,1,1,1,置数,1,2,d,1,d,1,0,1,1,右移,1,3,d,2,d,2,d,1,0,1,右移,1,4,d,3,d,3,d,2,d,1,0,右移,1,5,0,1,1,1,置数,注意：右移串行数据应在CP脉冲发出前准备好。,其工作原理可用如下状态表示：CRCPDSRQ0Q1Q2Q3功,20,用,74HC194,构成七进制扭环形计数器。,用74HC194构成七进制扭环形计数器。,21,其工作原理可用如下状态表示：,CR,CP,D,SR,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,功能,0,0,0,0,0,清零,1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,1,1,0,右移,1,1,1,0,0,0,右移,2,1,1,1,0,0,右移,4,1,1,1,1,1,右移,5,0,0,1,1,1,右移,6,0,0,0,1,1,右移,7,0,0,0,0,1,右移,8,1,1,0,0,0,右移,电路构成七进制扭环形计数器。,注意：右移串行数据应在CP脉冲发出前准备好。,其工作原理可用如下状态表示：CRCPDSRQ0Q1Q2Q3功,22,计数器的基本功能是对输入时钟脉冲进行计数。它也可用于分频、定时、产生顺序脉冲和脉冲序列及进行数字运算等等。,二、,计数器,计数器的分类：,按脉冲输入方式，分为同步和异步计数器；,按编码方式，分为二进制、二-十进制和循环码计数器；,按逻辑功能，分为加法、减法和可逆计数器；,按计数容量，分为十进制、六十进制等任意进制计数器。,计数器的基本功能是对输入时钟脉冲进行计数。它也可用于,23,(1)异步二进制计数器,1.二进制计数器,电路图,(1)异步二进制计数器1.二进制计数器 电路图,24,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,CP,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,时序图,Q0 Q1 Q2 Q3CP 1 2 3 4 5 6 7 8,25,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,CP,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,0,电路实现了异步二进制加法计数功能,。,逻辑功能,Q0 Q1 Q2 Q3CP 1 2 3 4 5 6 7 8,26,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,CP,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,结论：计数器不仅可以计数，也可作为分频器,。,Q0 Q1 Q2 Q3CP 1 2 3 4 5 6 7 8,27,Q,0,Q,1,Q,2,Q,3,CP,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,电路实现了异步二进制减法计数功能,。,Q0 Q1 Q2 Q3CP 1 2 3 4 5 6 7 8,28,问:若将 作为下一级触发器的时钟信号,则电路实现何种功能,?,问:若将 作为下一级触发器的时钟信号,则电路实现何种,29,若干典型的时序逻辑集成电路ppt课件,30,中规模集成电路异步二进制计数器74HC393的逻辑符号如下图所示。,74HC393的逻辑符号,典型集成电路,中规模集成电路异步二进制计数器74HC393的逻辑符,31,