数字逻辑第三章2

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数字逻辑与计算机组成原理:第三章 存储器系统(1)

数字逻辑与计算机组成原理:第三章 存储器系统(1)

A3 0
字线
地0 A2 0 址

A1
0码 器
A0 0
15
读 / 写选通
… …

0,0 … 0,7
16×8矩阵
15,0 … 15,7
0

7 位线
读/写控制电路
D0
… D7
(2) 重合法(双译码方式)
0 A4
0,00

0 A3

A2

0码
31,0

A1
器 X 31
0 A0
… …
或低表示存储的是1或0。 T5和T6是两个门控管,读写操作时,两管需导通。
六管存储单元
保持
字驱动线处于低电位时,T5、T6 截止, 切断了两根位线与触发器之间的 联系。
六管存储单元
单译码方式
读出时: 字线接通 1)位线1和位线2上加高电平; 2)若存储元原存0,A点为低电
平,B点为高电平,位线2无电 流,读出0。
3)若存储元原存1,A点为高电 平,B点为低电平,位线2有电
流,读出1。
静态 RAM 基本电路的 读 操作(双译码方式)
位线A1
A T1 ~ T4 B
位线2
T5
行地址选择
T6
行选
T5、T6 开
列选
T7、T8 开
T7
T8
读选择有效
列地址选择 写放大器
写放大器
VA
T6
读放
读放
DOUT
T8 DOUT
DIN
1.主存与CPU的连接
是由总线支持的; 总线包括数据总线、地址总线和控制总线; CPU通过使用MAR(存储器地址寄存器)和MDR(存储

西安交通大学《数字逻辑》第三章

西安交通大学《数字逻辑》第三章
X Y Z 0 1 1 1 a b 0 0 1 1 0 1 0 1 c 1 0 1 1 a b H H L L H L H L c L H L L
a b
X ≥1 Z Y
c
0 0 1 1
0 1 0 1
注:本书采用逻辑非符号体制的正逻辑约定。
3.1.5 引端有效级的变换 (Bubble-to-bubble Logic design)
如前面四个变换规则所示: 若与门的输出端无逻辑非符号,则F为高有效; 与门的输出端有逻辑非符号,则/F为低有效。
⑵ 当 输入信号有效级 与其 对应的 输入端有效级 一致时, 当该信号有效时,则器件内部逻辑功能有效。
即 输入端有逻辑非符号,输入信号为低有效, 否则 输入端没有逻辑非符号,输入信号为高有效。 如:下图所示: 选择输入信号SEL连接到与非门①的输入端(无逻辑非 符号),则选择DATA=A时的SEL是高有效; SEL还连接到非门②的输入端(有逻辑非符号),则选择 DATA= B时的SEL是低有效。 即输出数据信号DATA 如下:
32
(b) 框图
8 74LS377 8 (C)逻辑图
8
32
32 位 寄 存 器 框 图 及 逻 辑 图
3. 原理图 (Schematic Diagram)
在逻辑电路图(Logic Diagram)中,详细标明器件类 型、端脚之间的连接、信号名等条件细节,再次细化逻 辑电路图。 逻辑图参见书P79图3.1( c )。 原理图参见书P89图3.19。
由这几个子系统构成说明整个系统 组成的总框图。按子系统再分别构 成其框图。如上例图。
2. 逻辑图 (Logic Diagram)
将框图的粗略表示,具体地用文字说明器件类型。 例如32位寄存器:

《数字逻辑》第3章习题答案

《数字逻辑》第3章习题答案


【3-1】填空: (1) 逻辑代数中有三种最基本运算: 与 、 或 和 非 ,在此基础上又派生出五种基本运算, 分别为 与非 、 或非 、 异或 、 同或 、和 与或非 。 (2) 与运算的法则可概述为:有 0 出 0 ,全 1 出 1 ;类似地,或运算的法则为 有”1”出”1”, 全”0”出”0” 。 (3) 摩根定理表示为: A B = A B ; A B = A B 。 (4) 函数表达式 Y= AB C D ,则其对偶式为 Y ' = ( A B)C D 。 积的形式结果应为 M ( 0,1,2,4,5,8,9,10)。 (5) 函数式 F=AB+BC+CD 写成最小项之和的形式结果应为 m ((3,6,7,11,12,13,14,15)), 写成最大项之
0 0 1 1 1 1
1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1
1 1 0 0 1 0
【3-8】写出下列函数的反函数 F ,并将其化成最简与或式。 (1) F1 ( A D )( B C D)( AB C ) (2) F2 ( A B )( BCD E )( B C E )(C A) (3) F3 A B C A D (4) F4 ( A B)C ( B C ) D 解: (1) F1 AD C (2) F2 AB A C E (3) F3 AB AC A D (4) F4 BC C D ABD A B C 【3-9】用对偶规则,写出下列函数的对偶式 F ,再将 F 化为最简与或式。 (1) F1 AB B C A C (2) F2 A B C D (3) F3 ( A C )( B C D)( A B D) ABC (4) F4 ( A B )( A C )( B C )(C D) (5) F5 AB C CD BD C 解:题中各函数对偶函数的最简与或式如下: (1) F1 A BC AB C (2) F2 A B D A C D (3) F3 AC A BD (4) F4 A BC B C CD (5) F5 ABC D (6) F6 AB C D 【3-10】已知逻辑函数 F A B C , G=A⊙B⊙C,试用代数法证明: F G 。 解:

数字逻辑第3章 门电路

数字逻辑第3章 门电路

逻辑式:Y=A + B
逻辑符号: A 1
B
Y
电压关系表
uA uB uY
0V 0V 0V 0V 3V 2.3V 3V 0V 2.3V 3V 3V 2.3V
真值表
ABY
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
三、三极管非门
5V
利用二极管的压降为0.7V, 保证输入电压在1V以下时,
电路可靠地截止。
A(V) Y(V) <0.8 5 >2 0.2
II H &
II L &
… …
NOH
I OH (max) I IH
N MIN ( NOH , NOL )
NOL
IOL(max) I IL
六、CMOS漏极开路门(OD)门电路(Open Drain)
1 . 问题的提出
普通门电路
在工程实践中,往往需要将两个门的输出端 能否“线与”?
并联以实现“与”逻辑功能,称为“ 线与 。
输入 0 10% tr tf
tPHL
输出
tPLH
tr:上升时间
tf:下降时间 tw:脉冲宽度 tPHL:导通传输时间
tPLH:截止传输时间
平均传输延迟时间 (Propagation delay)
tpd= tpHL+ tpLH 2
5、功耗: 静态功耗:电路的输出没有状态转换时的功耗。 动态功耗:电路在输出发生状态转换时的功耗。
PMOS
NMOS
3、增强型MOSFET的开关特性
iD管可变子类型恒
VGS1 击开/关的条(件1)N沟道增强开型/M关O的S等FE效T电:路

数字逻辑课件-第3章 组合逻辑电路

数字逻辑课件-第3章  组合逻辑电路

B
A
1 C
1
1
Z=AB+AC
例2: 设计一个举重裁判表决器。设举重有三个裁判,一
个主裁判和两个副裁判。杠铃的完全举起由每一裁判按一 下自己前面的按钮来确定。只有当两个裁判(其中必须有 主裁判)判明成功,表示成功的灯才亮。试设计该电路。 设: A——主裁判,B,C——副裁判,Z——“成功”与否 B A B &
O 11 输血者的血型用ab表示, 受血者的血型用cd表示。 00——A型 10——AB型 01——B型 11——O型
符合规定——1
不符合规定——0
例5:
输血者血型 00 A 01 B 10 AB 11 O 受血者血型 A 00 B 01 AB 10
ab cd
00 00 00 01 00 10 00 11 01 00 01 01 01 10 01 11 10 00 10 01 10 10 10 11 11 00 11 01 11 10 11 11
Z= RYG+RG+RY
5、用与非门构成逻辑电路 Z= RYG+ RG+ RY =RYG + RG + RY = RYG • RG
1 1
1
• RY
&
R G
Y
& &
&
Z
例4:列车车站的发车优先顺序为:特快、直快、慢车。在
同一时间里,车站里只能开出一班列车,即车站只能给出 一班列车的开车信号。设计一个满足上述要求的电路。
特快直快慢车 A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
红黄绿 ZAZBZC 000 001 010 010 100 100 100 100

数字逻辑 第三章

数字逻辑 第三章
第一步根据给定的逻辑电路图写出逻辑函数表达式p1abp2acp3b?cp3b?cp4bcp5p1p2abacp6p3p4b?cbcfp5p6abacb?cbc34第二步化简逻辑函数表达式fabacb?cbcabacbcbcbcabacbcbcbcabacbcbcbc35bacbcbcbcbcbcbcbcbcb?c第三步列出逻辑电路的真值表ab000001010110101111cf01110011001001010136第四步逻辑问题评述该电路当输入bc取值不同时输出f为1而当输入bc取值相同时输出f为0
0 0 0
0 1 1
1 1 1
0 0 0
BD
15
BC
由上面表达式得到最简与或表 达式: F=AB+BC+BD
第二步: 对所得的表达式两次求反得到: F(A,B,C,D) = AB • BC • BD 第三步:画逻辑 A 电路图 &
B B C B D
& &
&
F
16
3.2.2 用“或—非”门实现逻辑函 数
29
第二步, 化简逻辑函数表达式。
过程如下: F= A·ABC +B·ABC+ C·ABC =ABC(A+B+C) =ABC+A+B+C =ABC+ABC
30
第三步,列出逻辑电路的真值表
A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F 1 0 0 0 0 0 0 1
31
第四步,逻辑问题评述
我们发现:当电路输入一致时,输出为1; 而输入不一致时,输出为0。这表明该电路具 有判断输入信号是否一致的逻辑功能。

数字逻辑第3章答案

数字逻辑第3章答案
(4) F A B[(C D)E G]
F, A B[(C D)E G]
5 (1) 如果已知 X + Y 和 X + Z 的逻辑值相同,那么 Y 和 Z 的逻
辑值一定相同。正确吗?为什么? (2) 如果已知 XY 和 XZ 的逻辑值相同,那么那么 Y 和 Z 的逻辑值
一定相同。正确吗?为什么? (3)如果已知 X + Y 和 X + Z 的逻辑值相同,且 XY 和 XZ 的逻辑
(1) F(A, B,C, D) BD AD CD CD ACD ABD
(2) F(A, B,C, D) (AB AB) C (AB AB) C
解答
G(A, B,C, D) AB BC AC (A B C) ABC
(1) 当 b a 时,令 a=1,b=0 能得到最简“与-或”表达式: F BC CD ACD (3 项)
(2) 当 a=1,b=1 时,能得到最简的“与-或”表达式:
F BC CD AC (3 项)
11 用列表法化简逻辑函数
F(A, B,C, D) m(0,2,3,5,7,8,10,11,13,15)
10
0
0
01 0 0 1 1
1
1
10 0 0 1 1
1
1
11 0 1 0 1
0
0
4 求下列函数的反函数和对偶函数: (1) F AB AB
(2) F A B A C C DE E
(3) F (A B)(C DAC)
(4) F A B CD E G
值相同,那么 Y = Z。正确吗?为什么? (4) 如果已知 X+Y 和 X·Y 的逻辑值相同,那么 X 和 Y 的逻辑值

《数字逻辑》第3章作业与习题_单选题第六小题已更正版本

《数字逻辑》第3章作业与习题_单选题第六小题已更正版本


20.如果某 TTL 与非门的输入低电平噪声容限 VNL=0.7V,输入低电平
ViL=0.2V,那么它的关门电平 Voff 为

21.对于或非门,只要有一个输入为高电平,则输出就为 电平,所以
对或非门多余输入端的处理不能接 电平。
22.对于 TTL 与非门,只要有一个输入为低电平,则输出就为 电平,

,按抗干扰能力强弱的顺序依次为
,按静态功耗低和高的顺序依次为

6. 假设 VGS(TH)为开启电压,一般在 1~3V 范围内,则 NMOS 管当

截止,当
时导通;PMOS 管当
时截止,当

导通。
7. CMOS 反相器是由
作为驱动管,
作为负载管形成了 电
路结构。
2)单选题
1.硅二极管导通和截止的条件是( )。
不形成
;在外电场作用下,

均能参与导电。
7. 半导体中载流子的两种运动方式指
运动和
运动。
8. 硅二极管的截止条件是
,导通条件是

9. 数字电路中的晶体三极管作为开关元件,主要工作在


10. 三种基本逻辑门是



11. 与门是可以实现
的电路。
12. 在 TTL 电路中,输入端悬空等效于逻辑 电平,但为了避免引入干
② 输出端能带同类门的输入端个数
③ 输出端能带同类门的个数
④ 输入端数
7.输出端可直接连在一起实现“线与”逻辑功能的门电路是( )。
① 与非门
② 或非门 ③ OC 门
④ 异或门
8.两输入变量 A、B 的逻辑门的输出、输入如图所示,根据输出波形 Y,该

数字逻辑与计算机组成 第3章 组合逻辑电路

数字逻辑与计算机组成 第3章 组合逻辑电路

硬件资源:7个4输入与门、1个7输入或门
10
1.4 组合逻辑电路设计
利用布尔代数化简, 以减少逻辑门数和输入端数 X·Y+X·Y’=X
F = SN3N2N1N0(1,2,3,5,7,11,13) =N3’N0+N3’ N2’ N1 N0’+N3 N2’ N1 N0+N3 N2 N1’ N0
非法值 • 信号值不能被有效识别为高电平或低电平,处于不确定状态。 例如:下图中的信号X
不管A是0还是1,F结点都会同时 被高电平和低电平驱动,可能导 致在F结点处之间有较大电流流动 ,使电路发热而被损坏
16
1.5 无关项、非法值和高阻态
例:设计一个检测电路,当NBCD(8421)码数值大于5时,输出为1
最简输出表达式
函数转换:独立逻辑门、中间组件、可编程器件
画出逻辑电路图 逻辑器件的标准符号,输入、输出信号、器件标识
评价电路
电路分析:功能、缺陷、电气特性等
9
1.4 组合逻辑电路设计
例1:素数检测器的设计
列出真值表
• 4-bit input, N3N2N1N0
写出最小项表达式 F = SN3N2N1N0(1,2,3,5,7,11,13)
输出变量:故障信号F 正常工作为0,发生故障为1
故障状态 真 值 表 RY G F
0 0 01 0 0 10 0 1 00 0 1 11 1 0 00 1 0 11 1 1 01 1 1 11
13
1.4 组合逻辑电路设计
逻辑抽象结果
真值表
RY G F
000 1 001 0 010 0 011 1 100 0 101 1 110 1 111 1
每个输入端和输出端只有高电平、

数字逻辑第三章

数字逻辑第三章

数字逻辑
华南理工大学出版社
3.2.1组合逻辑电路的设计一般步骤是:

①根据逻辑实际问题分析,确定输入和输出变量,并规定其状态表示法。 ②根据给定关系列出逻辑真值表,由真值表写出逻辑函数最小项的表达式。 ③逻辑函数的化简和变换,考虑实际工程问题,选定所用器件类型。 ④按要求画出逻辑图。
用门电路
A B C F
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
F 1 1 1 0 1 0 0 0
数字逻辑
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3.1.3组合逻辑电路分析中应该注意的问题

组合逻辑电路分析中应该注意的问题包括:
1.充分利用各种分析方法,以达到能快速解决问题的目的。 2.熟悉基本的逻辑符号及其表达式。 3.正确熟练运用公式法或卡诺图法化简,防止化简过程中出现 不必要的错误。 4.化简完成得到最简的函数表达式后,应该应用几组不同的输 入数据来加以验证。




数字逻辑
华南理工大学出版社
3.2 组合电路设计 Combinational Logic Circuit Design 目的: 是根据设计问题的文字描述要求,分析其逻辑关系, 实现其逻辑功能,最后画出实现逻辑功能的逻辑电路图。 要求: 电路用最少的逻辑门(集成块)、最少的输入端数、最 少的电路级数。 (公式化简、卡诺图化简和逻辑函数变换)
化简结果1为:F=C(A B)+AB
F A BC AB C ABC ABC
A B C
逻辑电路图如下:
F1
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1

数字逻辑-第三章概要PPT课件

数字逻辑-第三章概要PPT课件

开通时间:从反向截止变为正向导通所需要的时间。
反向恢复时间tre:二极管从正向导通到反向截止所需 的时间。
一般反向恢复时间比开通时间大得多。
tre一般为纳秒数量级(通常tre ≤5ns )。
28.01.2021
-
12
3.2.2 三极管的开关特性
1. 静态特性及开关等效电路 在数字电路中,三极管作为开关元件,主要工
28.01.2021
-
36
(使 保3)输与开非出门门电电输平平出达V为到ON低标:电准开平低门时电电所平平允VSV许L的O的N输是最入指小电在输平额入,定高即负电指载平确下。, 它表示使与非门开通的最小输入高电平。
反 时的映抗V了O干高N的扰电产能平品力抗规愈干范强扰值。能为力V,ONV≤O1N.8愈V。小开,门在电输平入的高大电小平
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-
15
图2-4 三极管开关等效电路 (a) 截止时 (b) 饱和时
28.01.2021
-
16
2. 三极管的开关时间(动态特性)
延迟时间td
上升时间tr 开启时间ton
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图2-5 三极管- 的开关时间
存储时间ts 下降时间tf 关闭时间17toff
(1) 开启时间ton 三极管从截止到饱和所需的时间。
半导体二极管、三极管和MOS管,则是构成这 种电子开关的基本开关元件。
28.01.2021
-
6
理想开关的开关特性:
(1) 静态特性: 断开时,开关两端的电压不管多大,等效电阻 ROFF = 无穷,电流IOFF = 0。
闭合时,流过其中的电流不管多大,等效电阻 RON = 0,电压UAK = 0。

数字逻辑 第三章

数字逻辑 第三章

首先分析给定问题,弄清楚输入变量和输出变量是 哪些,并规定它们的符号与逻辑取值(即规定它们何时 取值 0 ,何时取值1) 。然后分析输出变量和输入变量 间的逻辑关系,列出真值表。 根据真值表用代数法或卡诺图法求最简“与或” 式,然后根据题中对门电路类型的要求,将最简与或 式变换为需要的逻辑函数表达式。
x1
输入信号
F1
F2=f2(x1,…xn)
组合逻辑电路
输出信号
xn
Fm
Fm=fm(x1,…xn)
n个二进制输入变量共有2n种可能的组合。
组合逻辑电路的基本分析方法
分析思路:根据给定逻辑电路,找出输出输入
间的逻辑关系,从而确定电路的逻辑功能。 步骤:
根据逻辑 图,写出 输出函数 的表达式 简化函数 (代数法, 卡诺图法)
F
A3 A4
F2 A3⊕A4 A3 A4 A3 A4
1 2 1 2 1 2
=1
F2
F F ⊕F F F F F
+ A1A 2 A 3 A 4 + A1A 2 A 3 A 4
= A1A 2 A 3 A 4 + A1A 2 A 3 A 4 + A1 A 2 A 3 A 4 + A1 A 2 A 3 A 4 + A1 A 2 A 3 A 4 + A1 A 2 A 3 A 4
3.1.1 简单逻辑门电路
与门 或门 与或非逻辑运算
F1=AB
F2=A+B
F3= A
3.1.2 复合逻辑门电路
与非门
或非门
与或非门
F1=AB
F2=A+B
F3=AB+CD
异或运算
A 0 0 1 1

数字逻辑结构L3第三章 逻辑门电路

数字逻辑结构L3第三章 逻辑门电路
F A B AB AB
“同或”运算用符号表示,逻
辑表达式为:
F A B AB AB
F =1 AB (d)
F =1 AB (e)
数字电路是二值逻辑电路,一般用高低电平来表示二值 逻辑中的‘1’和‘0’两种逻辑状态。
开关电路(逻辑电路)中的开关K由二极管或三极管电路 构成。在输入电压Vi的作用下,使二极管或三极管电路处于 导通或截止状态。
0 8V VB 0 13.3 3.3 2.0V 三极管截止,V0=5V时。
AR
(vi) 1
R
vEE=-
8v
2
VCC=5 v
R
cY
(vo)
RC=1K,R1=3.3K,R2=10K,=2,VCE(sat)=0.1v, VIH=5v, VIL=0v
b
R1 + R2
- VEE
e
RB
2.5K
+
VB -
基极电流一定时,集、射极之间电压与集电极电流的关系曲线。
可分为三个工作区: 1.截止区 条件:发射结反偏或两端电压为零。 特点: IB =0,Ic很小。
2.饱和区 条件:发射结和集电结均为正偏。 特点:VCE = VCES。
VCES 称为饱和管压降,小功率硅管约 0.3 V,锗管约为 0.1 V。
3.放大区
VI
B
RB
VBE
VO E IE
当vI=VIH时,三极管饱和,VCE≈0,
相当于开关闭合, vO≈0 ;
三极管饱和导通时,
C
C
相当于C、E间短路;
B E
B E
三极管截止时, 相当于C、E间开路, B、E间, B、C间也开路。
3.3 分离元件逻辑门电路 1. 二极管与门

数字逻辑3-2.ppt

数字逻辑3-2.ppt
Limitation for output current and resistive load.
Use NAND2 to drive LED
Fig 3-54 74AC Device : VOLmax = 0.37 V
R (5 0.37 1.6) /10 0.303k 303
If an input is not used ?
Static model of CMOS when output is hold on 1 or 0
R will be changed with VG
The electric model for basic CMOS circuit
When Vx is increased, Rp will be increased and Rn be decreased !
Hysteresis: the difference between the threshold
Schmitt – Trigger input
It can be used to eliminate noise !
If an input keep floating, the output will be undecided, or the gate may be damaged ! Must connected it to some where !
Can we connect more than one output to a single line?
The resistors are changed with input
Figure 3-8 3-9 The output voltage is changed When input voltage changed.

数字逻辑第三四章讲义

数字逻辑第三四章讲义
吸收律
0律 1律 重叠律 互补律 非律 长中含短, 留下短。 长中含反 ,去掉反 。
A AB A B
(A+B)(A+C)=A+BC
布尔代数基本定律
Rule 1.
A + 0 = A
OR Truth Table
Rule 2.
A + 1 = 1
2014-11-13
29
Rules of Boolean Algebra
与门
A B A B
F
A B
&
F
或门
A
F
B
A
≥1
F
非门
A A B A
F
1
F
异或门
F
A
B A B
=1
F
与非门
B
F
&
F
逻辑门符号
A B C D
&

≥1 Y
A B C
D
F AB CD
F
与或非ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ算
符号举例
第四章 布尔代数与逻辑化简
知识点
1. 两种逻辑表达式的形式: SOP and POS form. 2. 最大项maxterm 和最小项 minterm. 3. 三个基本定律十二个运算法则,以及三个布尔代数基本规则. 4. 摩根定理. 5. 使用布尔代数化简逻辑表达式。
Rule 7.
A · A = A
AND Truth Table
Rule 8.
AA 0
2014-11-13
32
Rules of Boolean Algebra
Rule 9. A A
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CP脉冲前沿到触发器翻转的时间 pd cp CP脉冲前沿到触发器翻转的时间
t
Q
t pdCP→Q,,Q = CP→ Q
CP D Q
t pLHCP→Q,Q + t pHLCP→Q,Q 2
t pLHCP→Q
(2级门 级门) 级门
t pHLCP→Q
(3级门 级门) 级门
正边沿D 正边沿D触发器的开关参数
3. 描述CP脉冲宽度的参数 描述CP脉冲宽度的参数
twCP-- >= CP twCP+>= tpd
负脉冲准备数据
CP-Q,Q CP-
正脉冲触发器稳定翻转
Tmin = twCP-- + twCP-CP CP fmax = 1/Tmin
两种基本触发器的应用比较(1) 两种基本触发器的应用比较(1)
例: 4位锁存器和D触发器同时接受加法器的结果: 4位锁存器和 触发器同时接受加法器的结果: 位锁存器和D
触发器-逻辑电路的记忆元件
能存储1位二进制数是基本要求. 能存储1位二进制数是基本要求. 为了好用,便于控制,才有了电位触发, 为了好用,便于控制,才有了电位触发, 边沿触发,主从触发三种触发方式. 边沿触发,主从触发三种触发方式. 抓住了触发方式,就抓住了问题的本质! 抓住了触发方式,就抓住了问题的本质! 不同触发方式,都反应在波形图上! 不同触发方式,都反应在波形图上! 要看懂波形图,理解波形图! 要看懂波形图,理解波形图!
D触发器工作原理
Q
5
Q
6
I
"1"
"0"
III D
1
3
4
2
II CP
cp↑时, D=o, 门3=0, Q=1; 触发器III记忆"0" cp↑ 触发器III记忆 记忆" 维持门3输出为0; 输出和门2相连, 态,维持门3输出为0; 门1门4输出和门2相连, 使门2输出0 维持门4输出为1. 此时即使D 使门2输出0,维持门4输出为1. 此时即使D变 也会保持维持门4输出为1.因此 因此, 化,也会保持维持门4输出为1.因此,黄线称 维持0 阻塞1 "维持0,阻塞1"线.
对于Delay FF:时钟正跳变到来的时候 对于Delay FF:时钟正跳变到来的时候 Data必须确定. Data必须确定.
CP D Q
D可不确定 D可以变化 D不能变化
两种基本触发器的应用比较(5) 两种基本触发器的应用比较(5)
两者使用中都应合理安排好E/CP与 两者使用中都应合理安排好E/CP与D 的配合关系, 可以躲开D端干扰. 的配合关系, 可以躲开D端干扰. D触发器的数据一定要比CP先来,但 触发器的数据一定要比CP先来 先来, 可以先撤,不会影响触发器状态! 可以先撤,不会影响触发器状态! 电位触发器的数据可以比E晚来, 电位触发器的数据可以比E晚来,但不 能早撤,否则就要影响触发器状态! 能早撤,否则就要影响触发器状态!
正边沿D 正边沿D触发型与电位触发器比较
边沿触发器:CP正跳变之前来到的数据 正跳变之前来到的数据, 边沿触发器:CP正跳变之前来到的数据, 一定要延迟到CP正跳变来到时才被接 一定要延迟到CP正跳变来到时才被接 (Store),因此称为"延迟型触发器" 收(Store),因此称为"延迟型触发器" (Delay(Delay-FF). 电位触发器:E=1时 紧跟D 电位触发器:E=1时,Q紧跟D电平的变 的变化立即就反应到Q的状态, 化,D的变化立即就反应到Q的状态, 因此也称对电位是透明的(Level 因此也称对电位是透明的(Level Transparent). Transparent).
QQ
Q
QQ
Q Q Q
QQ
'74(14 pin) 独立的双D 独立的双 FF SD
Q
Q
Q RD SD
Q
RD CP D
CP D '174(16 pin) 6D FF
1Q 2Q 3Q 4Q
5Q
6Q
R CP D D
R CP D D
R CP D D
R CP D D
R CP D D
R CP D D
clear CP
1D 2D 3D 4D 5D 6D
正边沿D 正边沿D触发器的开关参数
1. 描述输入数据和CP之间关系的参数 描述输入数据和CP之间关系的参数
数据建立时间t 数据建立时间tsu(set up) 数据保持时间t 数据保持时间th(hold) tsu =tpd1+ tpd2 (2级门延迟) 级门延迟) CP到来之前 数据应该等在门3 到来之前, 在CP到来之前,数据应该等在门3门4输入 th =tpd3 (1级门延迟) 级门延迟) CP到来以后D不能立即就撤,必须等待触发器稳定, CP到来以后 不能立即就撤,必须等待触发器稳定, 到来以后D 即由门1 组成的触发器已经"记忆" 即由门1门3组成的触发器已经"记忆". 因此,D必须要保持一定的宽度! 因此, 必须要保持一定的宽度!
"攻城不怕坚,读书不怕难,世上无难事,只要肯登攀!" 攻城不怕坚,读书不怕难,世上无难事,只要肯登攀! ——与有 畏难"情绪的同学共勉 ——与有"畏难"情绪的同学共勉 与有" 从今天抓起,从现在抓起. 从今天抓起,从现在抓起. 此时跟进,尚来得及;此时继续放弃,只能来年重修! 此时跟进,尚来得及;此时继续放弃,只能来年重修! 解决学习动力问题: 要我学? 我要学!自觉学! 解决学习动力问题: 要我学? 我要学!自觉学! 为谁学?为自己的前程学! 为谁学?为自己的前程学! 期中不考试,自觉去复习.第二次实验搞清楚! 期中不考试,自觉去复习.第二次实验搞清楚!
正边沿D 正边沿D触发型与电位触发器比较
E/CP D
Q(电位 电位) 电位 Q(正沿 正沿D) 正沿
正边沿D触发器的状态清清楚楚! 端变化不影响 端变化不影响Q! 正边沿 触发器的状态清清楚楚!(D端变化不影响 !) 触发器的状态清清楚楚 电位D触发器只是在 = 时才清楚 时才清楚! 时仍影响Q! 电位 触发器只是在E=0时才清楚!(E=1时仍影响 !) 触发器只是在 时仍影响
电位触发器时序图
时序图(Timing 时序图(Timing Diagram)
E D Q Q=? 尖峰被屏蔽
当E=1时,Q=D.E=0时,屏蔽外部输入. = 时 = . = 时 屏蔽外部输入. 问题: = 时 的变化全部反应的Q端 不好用! 问题:E=1时,D的变化全部反应的 端!不好用! 的变化全部反应的
§1.3 边沿触发型(D触发器) 边沿触发型(D触发器 触发器)
Q
5 6
Q
功能表
CP

D D
Q Q D D
3
4
CP
1 2
结构:门 门 是输入控制 是输入控制, 结构 门1门2是输入控制 D和D在CP控制下引入 和 在 控制下引入 门3门4. 门 . 门2门4, 门1门3, 门5门6 门 门 门 组成3个基本触发器 个基本触发器. 组成 个基本触发器.
D
D触发器工作原理
Q
5
Q
6
I
"0"
"1"
III D
1
3
4
2
II CP
cp↑时, D=1, 门4=0, Q=1; 触发器Ⅱ记忆 cp↑ 触发器Ⅱ 维持门4输出为0; 输出和门3 "0"态,维持门4输出为0; 门4输出和门3相 阻塞输入D的变化对门3影响,维持门3 连,阻塞输入D的变化对门3影响,维持门3输 出为1. 此时即使D变化,也会保持维持门3 出为1. 此时即使D变化,也会保持维持门3输 出为1.因此 黄线称"维持1 阻塞0 因此, 出为1.因此,黄线称"维持1,阻塞0"线.
数据建立时间
Q
1 2
Q
D需要提前于CP形 需要提前于CP形 成互补数据,等候 在门3 在门3,4入口.
4
3
CP
5 6
D
数据保持时间
Data的撤除应该在 正跳变之后 Data的撤除应该在CP正跳变之后 的撤除应该在CP (Delay(Delay-FF)
CP D
tsu
th
2. 描述传输延迟的参数(Propogation)tpd 描述传输延迟的参数(Propogation)t
两种基本触发器的应用比较(5) 两种基本触发器的应用比较(5)
例:译码器输出到锁存器和D触发器 译码器输出到锁存器和 触发器
A B Y0 Y1 Y2 Y3 D0 D1 D2 D3 E Q0 Q1 Q2 Q3
D0 Q0 D1 Q1 D2 Q2 D3 CP Q3
CP
两种基本触发器的应用比较(6) 两种基本触发器的应用比较(6)
§1. 触发器-逻辑电路的记忆元件
§1.1 触发器工作原理(R-S基本触发器) 触发器工作原理(R- 基本触发器) 电位触发器(Latch,锁存器) §1.2 电位触发器(Latch,锁存器) 边沿触发器( 触发器) §1.3 边沿触发器(D触发器) 主从触发器( 触发器) §1.4 主从触发器(J-K触发器)
Q
Q
RD
CP D Q
RD SD
D CP
D触发器功能表
RD
0 1 1
SD
1 0 1
CP x x
D x x D
Q 0 1 D
Q
1 0

D
(波形图见P73) 波形图见P73)
几种D 几种D 触发器集成电路器件
Number '74 '174 '171/'175 '273 '374/'377 '378 '379 Flip-Flop Type Dual Hex Quad Octal Octal Hex Quad D D D D D D D Output Features Pre-set,Clear Clear Clear Clear Output enable Output enable Output enable
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