电工学上下册标准课件.ppt
22-2.寄存器,寄存器用来暂存参与运算的数据和运算结果。一个触发器只能存放一位二进制数，要存放多位数就得用多个触发器。常用的有四位、八位、十六位寄存器。,寄存器存放数码的方式有串行和并行两种：并行方式：数码从各对应位输入端同时输入；串行方式：数码从一个输入端逐位输入。,从寄存器取出数码的方式也有串行和并行两种：并行方式：被取出的数码各位在对应输出端同时 出现；串行方式：被取出的数码各位在同一输出端逐位 出现。,只有寄存数码和清除原有数码的功能的寄存器。,一、数码寄存器,双拍数码寄存器,取出指令,寄存指令,清零,寄存指令,清零,单拍数码寄存器,结构：由4个D触发器构成的并入并出的数码寄存器。,工作原理：4个D触发器同时动作。可随时存入数码(单拍)，可单独清零。,二、移位寄存器,不仅有存放数码的功能，还有移位的功能。,移位：每当来一个移位脉冲（时钟脉冲），触发器的状态便向左或右移一位。移位寄存器有左移、右移、双向和循环移位寄存器。,1010,22-3 计数器,计数器是电子计算机和数字逻辑系统中的基本部件之一，它能累计输入的脉冲数目，以进行求和或作为判断的依据。,计数器分类：,1、按计数数值变化分：加法计数器、减法计数器、可逆计数器；,2、按进制（计数器的模数）分：二进制、十进制、十六进制计数器等；,3、按计数器各触发器状态变化先后次序分：同步计数器、异步计数器。,关于计数器的几点说明：,1、所谓n进制，就是“逢n进1”。例如2进制，它只有0和1两个数码，每当本位是1，再加1时，本位便变为0，而向高位进位，使高位加1。0+1=1，1+1=10（壹零）,2、一个双稳态触发器可以表示一位二进制数：因为双稳态触发器有“1”和“0”两个状态。故要表示n位二进制数，就得用n个双稳态触发器。,3、构成计数器时，采用不同的触发器有不同的逻辑电路；即使用同一种触发器也可得出不同的逻辑电路,4、鉴于T和T/触发器的功能，构成计数器时，多采用这两种触发器，这样设计思路比较明晰。,1、四位二进制加法计数器的状态表,2、四位异步二进制加法计数器,四位异步二进制加法计数器,（J、K端悬空，相当于“1”）,一、二进制计数器,工作波形图,（二 分频）,（四 分频）,（八 分频）,（十六分频）,3、四位 同步 二进 制加 法计 数器,说明：J、K输入端自带与门,对于主从型J-K触发器：,翻转的条件是J=K=1。,对于第四位触发器来说：只有当前三位均为“1”，即,时才翻转，故,同理，可以得出：,特别说明：J=K便由J-K触发器转换成了T触发器！,如果由T触发器（附以门电路）构成同步 n 位加法计数器，则第 i(1i n）位翻转的条件是：只有比第 i 位低的所有位的状态都为“1”时，第 i 位才翻转，即,例,分析如图电路的逻辑功能，说明其用途。(设初态为“000”),分析,(1)写出各触发器J、K的逻辑关系：,0 0 0,0,1,0,0,1,0,1,1,0,0,1,0,0,0,0,Q0在Q2为0时，每个计数脉冲都翻转；,Q1在Q0由1变为0时，来计数脉冲就翻转；,Q2在Q0和Q1都为1时，来计数脉冲则翻转；,1、什么是十进制,十进制当然是“逢十进一”。但构成计数器的每一位触发器依然只有“0”、“1”两个状态，不会出现“29”这样的数字。所以,我们给高位（大于1）付以一定的权值，用某一高位的状态值乘以其相应的权值，便是该位所代表的十进制数。我们采用前面所说的“8421（八四二么）”码。,例如：0101 代表 08+14+02+11=5,二、十进制计数器,分析：对于前面介绍的四位二进制计数器，当第十个计数脉冲到来时，第二位由“0”翻转为“1”，第四位保持不变；而对于十进制计数器则刚好相反。,2、十进制同步加法计数器的状态表,因此修改左图第二、四位的翻转条件即可。,因为Q1的第9个状态为0，而要保持这个“0”态不变，只要J1为“0”即可，所以第二位的翻转条件可以改为：,Q3 在前7个状态,只要 J3=0,K3 可为任意值；在第8个状态，只要 J3=1,K3可为任意值；,第9个状态，J3=K3=0即可；第10个状态，只要K3=1，J3可任意。,要满足上面的条件，只须,（充分条件）,说明：从上面的分析可知，上图中由J-K触发器构成同步十进制加法计数器，已达最简程度。这一结果是对照J-K触发器和计数器的状态表，逐条考虑得来的。这种作法虽不是设计电路的常规方法，但却是最后简化电路的一个步骤。学生要掌握能够对这样的电路进行功能分析。,图示电路为非同步计数器，应称为异步计数器。,从C0输入计数脉冲，从Q0输出，为二进制计数器；,从C1输入计数脉冲，从Q0 Q0 Q0输出，为五进制计数器；,将C1与Q0相连，从C0输入计数脉冲，从Q3 Q2 Q1 Q0输出，为十进制计数器；,三、2-5-10进制计数器,管脚图及功能表,利用具有直接(异步)置位和复位控制功能的计数器，可以构成小于芯片模数的任意进制计数器。,左图是利用所谓“复位法”构成的,加法计数器。,还可以用“置位法”构成计数器,七 进 制,若构成“六进制”计数器，可将复位电路该为：当输出态为“110”时进行复位。,
