顺序脉冲发生器

合集下载

脉冲序列发生器设计

脉冲序列发生器设计

摘要脉冲序列检测器广泛应用于现代数字通信系统中,随着通信技术的开展,对多路脉冲序列信号检测要求越来越高。

现代通信系统的开展方向是功能更强、体积更小、速度更快、功耗更低,大规模可编程逻辑器件FPGA器件的集成度高、工作速度快、编程方便、价格较低,易于实现设备的可编程设计,这些优势正好满足通信系统的这些要求。

随着器件复杂程度的提高,电路逻辑图变得过于复杂,不便于设计。

VHDL(VHSIC Hardware Description Language)是随着可编程逻辑器件的开展而开展起来的一种硬件描述语言。

VHDL具有极强的描述能力,能支持系统行为级、存放器输级和门级三个不同层次的设计,实现了逻辑设计师多年来梦寐以求的“硬件设计软件化〞的愿望,给当今电子通信系统设计带来了革命性的变化。

本文针对传统的脉冲序列检测器方案,提出了一种基于对脉冲序列检测器设计的新方案,该方案相对于传统的设计方法更适合于现代数字通信系统,不但大大减少了周边的设备,也使系统设计更加灵活,稳定性更好,性价比更高,可以满足多种环境下的检测系统的要求。

关键词:多路数据选择器、Multisim、计数器、序列检测器目录摘要 (1)1目录 (1)2.设计内容及设计要求 (2)实验目的 (3)3.2参考电路 (4)3.3实验内容及主电路图 (5)3.4多谐振荡器的介绍 (6)3.5计数器的介绍 (9)3.6数据分析 (12)3.7数据选择器的介绍 (14)4实验结果 (16) (17)设计总结 (18)致谢 (19)参考文献 (20)2设计内容及技术要求1、设计并制作一个脉冲序列发生器,周期性的产生8位长度的任意脉冲序列,脉冲序列可以通过设置电路自由设置。

2、能够检测出设置的脉冲序列,在每出现一次设置的脉冲序列时,点亮一次LED;3、时钟脉冲周期为1HZ;4、对设置的脉冲序列值通过适当的方式进展指示;5、电源:220V/50HZ的工频交流电供电;6、〔直流电源局部仅完成设计仅可,不需制作,用实验室提供的稳压电源调试,但要求设计的直流电源能够满足电路要求〕7、按照以上要求设计电路,绘制电路图,对设计的的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9进展仿真,用万用板焊接元器件,制作电路,完成调试、测试,撰写设计报告。

02-26.1 顺序脉冲发生器-课件

02-26.1 顺序脉冲发生器-课件
(一)当顺序脉冲数较少时,可以用移位寄存器构成。 例:当环形计数器工作在每个状态只有一个1(或0)
的循优环点状:态电时路,结它构就比是较一简个单顺,序不脉必冲附发加生译器码。电路。 缺点:使用触发器的数目比较多,状态利用率低,同时 还必须采用能自启动的反馈逻辑电路。
《数字电子技术基础》
第二十六讲 其它常见时序逻辑电路及竞争-冒险现象
波形变坏。
《数字电子技术基础》
第二十六讲 其它常见时序逻辑电路及竞争-冒险现象
◆ 改进方案二: ★ 引入选通脉冲:
选通脉冲的有效时间应与触发器的翻转时间错开。
图3 用中规模集成电路加选通脉冲构成的顺序脉冲发生器 《数字电子技术基础》
第二十六讲 其它常见时序逻辑电路及竞争-冒险现象
◆ 改进方案二:
或脉冲分配器,其功能是把输入的脉冲序列变换 成一组在时间上顺序出现的脉冲。
★ 顺序脉冲发生器在计算机和其它许多数 字系统中都有较广泛的应用,如CPU中指令节拍发 生器,多点参数巡检的通道切换控制信号等。
《数字电子技术基础》
第二十六讲 其它常见时序逻辑电路及竞争-冒险现象
█ 顺序(节拍)脉冲发生器设计
(二)当顺序脉冲数较多时,可以用计数器和译码器组合 成顺序脉冲发生器。
例:
图1 用计数器和译码器组成的顺序脉冲发生器电路图 《数字电子技术基础》
第二十六讲 其它常见时序逻辑电路及竞争-冒险现象
001→000→010
缺点:由于使用了异步 CP 1
2
3
4
5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6
7
8
9
t
计数器,在电路状态转 P0 t
换时三个触发器翻转时
《数字电子技术基础》
第二十六讲 其它常见时序逻辑电路及竞争-冒险现象

格雷码同步八进制计数器顺序脉冲发生器

格雷码同步八进制计数器顺序脉冲发生器

格雷码同步八进制计数器顺序脉冲发生器一、概述格雷码是一种具有循环特性的二进制代码,具有顺序性和交替性两个特点。

在电子系统中,格雷码作为一种具有抗干扰能力的计数器顺序脉冲发生器,被广泛应用于数字系统、定时器等领域。

本文将介绍一种基于格雷码同步的八进制计数器顺序脉冲发生器的设计原理、实现方法及其应用场景。

二、设计原理1.硬件结构:该脉冲发生器采用基本的数字电路元件,包括计数器、译码器、驱动器和滤波器等。

计数器用于产生时钟信号,译码器用于解码格雷码,驱动器将解码后的信号驱动输出,滤波器用于滤除信号中的噪声。

2.工作原理:首先,计数器产生一个时钟信号,该信号作为整个系统的基准信号。

在时钟信号的上升沿和下降沿,译码器分别输出当前数值的前一个和后一个格雷码数值,驱动器根据译码器的输出信号驱动输出电路,产生顺序脉冲。

由于采用了滤波器,输出信号中的噪声得到了有效抑制。

三、实现方法1.电路设计:根据硬件结构,设计电路图,根据电路图制作电路板,并连接各个元件。

同时,需要选择合适的芯片和电阻电容等元件,确保电路的稳定性和可靠性。

2.编程控制:编写控制程序,实现计数器的计数值控制。

程序应具有定时器和中断功能,以适应不同的应用场景。

同时,需要与硬件电路进行通信,实现格雷码的解码和输出。

3.调试优化:连接电源和测试设备,进行电路调试和优化。

测试过程中应注意测试信号的稳定性和输出脉冲的正确性。

同时,需要不断优化程序和电路设计,提高系统的性能和稳定性。

四、应用场景该脉冲发生器适用于各种需要定时和顺序脉冲的电子系统,如数字钟、数控机床、交通信号灯等。

在这些系统中,该脉冲发生器可以提供准确的定时信号,确保系统的稳定运行。

同时,由于其具有抗干扰能力强的特点,该脉冲发生器还适用于对精度和稳定性要求较高的应用场景。

五、创新点与优势1.创新点:本设计采用了格雷码同步技术,使得脉冲发生器的输出具有更高的顺序性和稳定性。

此外,电路设计简单可靠,易于实现。

基于Multisim的顺序脉冲发生器的虚拟仿真

基于Multisim的顺序脉冲发生器的虚拟仿真











婴察一 J
基于Muim 顺序脉冲发生器的虚拟仿真 l i t s
天津铁 道职业技 术学院铁道动 力系 张 磊
【 摘要】介绍 了用 中规模计数器7L 1 3 4 S 6 和译码器7L 18 4 S 3 构建8 路顺序脉冲发 生器 的Mu s 虚 拟仿真方 案,用仿 真软件 中的虚拟仪器 同时观察和测试 时钟脉冲信号 li i fm 与8 路脉冲顺序发 生器 的输 出信 号。所述方法 的实际意义是解决 了多路顺序脉冲发生器 的输 出波形无法用实际 电子实验仪器进行分析验证的问题 。 【 关键词】计数嚣7L 13 4 S 6 ;译 码器7L 18 4 S 3 ;顺序脉 冲发 生器 ;Mu im;逻 辑分析仪 is ti
Bif,005 () r s 0 , 2. e 2 2
作者 简介 :赵维毅 (9 8 ) ,女,河南洛 阳人 , 1 8一 成都 理工大学核技术与 自动化学院在读研究 生,主 要研 究方 向:智 能仪器。
/02 2 电子 世 冉 21. / 0
一9 一
I 一 握 婴察………………………一
My QL s 数据 库在在 线监 测系统 中的应 用研 究
温 州医学院信 息与工程 学院 毛成光 张理兵 郑王林 钱 继超
【 摘要 】MyQL S  ̄据库和P 14 c 0 系统 的应用都 十分 广泛,但是MyQ 数据库在P /0在 线监测 系统中应 用方面的研究 尚不 多。本文 中在 线监测系统硬 件平 台采用 SL C 14 P / 0 ,软件平 台采 ̄Widw 20 操作 系统 ,首先设计 了一个MyQL C 14 n o s00 S  ̄在线监测数据库,然后在C + u d 0 + B i6 开发环境 下开发在 线监测应用程序 ,模拟在线监测过 l 程 ,每 隔一段 时间写一条数据库记录,同时在绘 图曲线中实 时更新 ,动态显示。 【 关键词 】在 线监测系统 ; S L My Q 数据库 ;C + u dr + bie l

[设计]产生脉冲的程序的PLC程序梯形图

[设计]产生脉冲的程序的PLC程序梯形图

产生脉冲的程序的PLC程序梯形图(1)周期可调的脉冲信号发生器如图5-6所示采用定时器T0产生一个周期可调节的连续脉冲。

当X0常开触点闭合后,第一次扫描到T0常闭触点时,它是闭合的,于是T0线圈得电,经过1s的延时,T0常闭触点断开。

T0常闭触点断开后的下一个扫描周期中,当扫描到T0常闭触点时,因它已断开,使T0线圈失电,T0常闭触点又随之恢复闭合。

这样,在下一个扫描周期扫描到T0常闭触点时,又使T0线圈得电,重复以上动作,T0的常开触点连续闭合、断开,就产生了脉宽为一个扫描周期、脉冲周期为1s的连续脉冲。

改变T0的设定值,就可改变脉冲周期。

图5-6 周期可调的脉冲信号发生器a)梯形图b)时序图(2)占空比可调的脉冲信号发生器如图5-7所示为采用两个定时器产生连续脉冲信号,脉冲周期为5秒,占空比为3:2(接通时间:断开时间)。

接通时间3s,由定时器T1设定,断开时间为2s,由定时器T0设定,用Y0作为连续脉冲输出端。

图5-7 占空比可调的脉冲信号发生器(3)顺序脉冲发生器如图5-8a所示为用三个定时器产生一组顺序脉冲的梯形图程序,顺序脉冲波形如图5-8b所示。

当X4接通,T40开始延时,同时Y31通电,定时l0s时间到,T40常闭触点断开,Y31断电。

T40常开触点闭合,T41开始延时,同时Y32通电,当T41定时15s时间到,Y32断电。

T41常开触点闭合,T42开始延时.同时Y33通电,T42定时20s时间到,Y33断电。

如果X4仍接通,重新开始产生顺序脉冲,直至X4断开。

当X4断开时,所有的定时器全部断电,定时器触点复位,输出Y31、Y32及Y33全部断电。

图5-8 顺序脉冲发生器断电延时动作的PLC程序梯形图大多数PLC的定时器均为接通延时定时器,即定时器线圈通电后开始延时,待定时时间到,定时器的常开触点闭合、常闭触点断开。

在定时器线圈断电时,定时器的触点立刻复位。

如图5-9所示为断开延时程序的梯形图和动作时序图。

产生脉冲的程序的PLC程序梯形图---精品管理资料

产生脉冲的程序的PLC程序梯形图---精品管理资料

产生脉冲的程序的PLC程序梯形图
如图5—6所示采用定时器T0产生一个周期可调节的连续脉冲。

当X0常开触点闭合后,第一次扫描到T0常闭触点时,它是闭合的,于是T0线圈得电,经过1s的延时,T0常闭触点断开.T0常闭触点断开后的下一个扫描周期中,当扫描到T0常闭触点时,因它已断开,使T0线圈失电,T0常闭触点又随之恢复闭合.这样,在下一个扫描周期扫描到T0常闭触点时,又使T0线圈得电,重复以上动作,T0的常开触点连续闭合、断开,就产生了脉宽为一个扫描周期、脉冲周期为1s的连续脉冲.改变T0的设定值,就可改变脉冲周期。

图5—6 周期可调的脉冲信号发生器
a)梯形图 b)时序图
(2)占空比可调的脉冲信号发生器
如图5-7所示为采用两个定时器产生连续脉冲信号,脉冲周期为5秒,占空比为3:2(接通时间:断开时间).接通时间3s,由定时器T1设定,断开时间为2s,由定时器T0设定,用Y0作为连续脉冲输出端。

图5-7 占空比可调的脉冲信号发生器
a)梯形图 b)时序图
(3)顺序脉冲发生器
如图5—8a所示为用三个定时器产生一组顺序脉冲的梯形图程序,顺序脉冲波形如图5-8b所示。

当X4接通,T40开始延时,同时Y31通电,定时l0s时间到,T40常闭触点断开,Y31断电.T40常开触点闭合,T41开始延时,同时Y32通电,当T41定时15s时间到,Y32断电.T41常开触点闭合,T42开始延时.同时Y33通电,T42定时20s时间到,Y33断电。

如果X4仍接通,重新开始产生顺序脉冲,直至X4断开。

当X4断开时,所有的定时器全部断电,定时器触点复位,输出Y31、Y32及Y33全部断电。

图5-8 顺序脉冲发生器a)梯形图 b)时序图。

顺序脉冲发生器的常用设计方法

顺序脉冲发生器的常用设计方法

顺序脉冲发生器的常用设计方法
顺序脉冲发生器是一种常用的电子电路,它可以按照预设的顺序输出一系列脉冲信号。

顺序脉冲发生器的设计方法有很多种,下面我将介绍其中几种常用的设计方法。

一、基于计数器的顺序脉冲发生器
基于计数器的顺序脉冲发生器是一种简单常用的设计方法。

它的原理是利用计数器的计数功能,按照预设的计数顺序输出脉冲信号。

具体实现时,可以使用可编程逻辑器件(如FPGA、CPLD)或者集成电路(如74LS90)来实现计数器功能。

通过设置计数器的初始值、计数方向、计数模式等参数,可以实现不同的顺序脉冲输出。

二、基于时序控制的顺序脉冲发生器
基于时序控制的顺序脉冲发生器是一种更加灵活的设计方法。

它的原理是利用时序控制电路,按照预设的时序输出脉冲信号。

具体实现时,可以使用时序控制器(如555定时器、可编程时钟芯片)或者微控制器来实现时序控制功能。

通过设置时序控制器的参数,可以实现不同的顺序脉冲输出。

三、基于状态机的顺序脉冲发生器
基于状态机的顺序脉冲发生器是一种更加高级的设计方法。

它的原理是利用状态机的状态转移功能,按照预设的状态转移顺序输出脉冲信号。

具体实现时,可以使用可编程逻辑器件(如FPGA、CPLD)或者微控制器来实现状态机功能。

通过设置状态机的状态转移表、状态转移条件等参数,可以实现不同的顺序脉冲输出。

以上是三种常用的顺序脉冲发生器的设计方法。

不同的设计方法各有优缺点,具体应用时需要根据实际情况选择合适的设计方法。

设计1101001序脉冲发生器

设计1101001序脉冲发生器

设计1101001序脉冲发生器
要设计一个1101001序脉冲发生器,需要考虑以下几个方面:
1.序脉冲发生器的工作原理:序脉冲发生器是一种用于生成满足特
定条件的脉冲序列的电子设备。

2.序脉冲发生器的电路设计:根据你想要生成的脉冲序列的条件,
需要设计电路来实现这些条件。

例如,如果你想要生成1101001序列,你可能需要使用一个移位寄存器和一个或多个选择器来实现这个序列。

3.序脉冲发生器的控制方式:序脉冲发生器可以通过手动控制或自
动控制来生成脉冲序列。

如果你想要手动控制序脉冲发生器,你可能需要使用按钮或开关来实现。

如果你想要自动控制序脉冲发生器,你可能需要使用计数器或循环器来实现。

4.序脉冲发生器的输出方式:序脉冲发生器可以通过各种方式输出
脉冲序列,例如通过显示屏或打印机输出。

你需要考虑你希望如何输出脉冲序列,并设计相应的电路来实现。

此外,你还需要考虑序脉冲发生器的其他可能的功能,例如可编程功能、频率控制功能和时序控制功能等。

你还需要考虑序脉冲发生器的外形和尺寸,并设计电路板和外壳来实现你的设计。

数字电子技术CH54顺序脉冲发生器

数字电子技术CH54顺序脉冲发生器

Y1 Y2
1
Y3
CP
Q0n1 Q0n
CR
Q1n1 Q0n Q1n Q0nQ1n Q0n Q1n
2. 由 D 触发器和译码器构成
Y0
Y1
Y2
Y3
&
&
&
&



争 冒 险
1
Q0
FF0 1D C1
Q0 Q1
RD
FF1
1 1D C1
Q1RD
CP
1
=1
CR
Q0n1 D0 Q0n
Q1n1 D1 Q0n Q1n
自启动,只有 4 个有效状态, 但不需译码器。
Q1
Q2
(二) 由扭环型计数器构成(略)Q3
5.4.3 用 MSI 构成顺序脉冲发生器
1 CP
DDDD0123
74LS163
LD CR
CCTTTP
Q0
3位二进 Q1
制计数 QQ23
CO
74LS138
SSTTAB STC
Y0 Y1 Y2
译码器 YY34
Y5
结果与前同
5.4.2 移动位型顺序脉冲发生器
(一) 由环型计数器构成
Q0
Q1
Q2
FF0
FF1
FF2
Q0n1 Q0n Q1n Q2n
Q3
Q1n1 Q0n
FF3
Q2n1 Q1n
1D C1 R 1D C1 R
1D C1 R
1D C1 R
Q3n1 Q2n
CP
1
CR
CP
状态图同环型计数器,能 Q0
5.4 顺序脉冲发生器
5.4.1 计数型顺序脉冲发生器 顺序脉冲

脉冲序列发生器设计

脉冲序列发生器设计

1.实验任务设计并制作一个脉冲序列发生器,周期性的产生脉冲序列101011010101。

2.实验目的通过本次设计,进一步熟悉多谐振荡器、计数器、数据选择器的用法,掌握脉冲序列发生器的设计方法。

3.参考电路(1)设计方案周期性脉冲序列发生器的实现方法很多,可以由触发器构成,可以由计数器外加组合逻辑电路构成,可以有GAL构成,也可以由CPLD\FPGA构成等等。

本设计采用由计数器加多路数据选择器的设计法案,脉冲序列发生器原理框图如(1)图所示。

图(1)脉冲序列发生器原理框图(2)参考设计脉冲序列发生器需要一个时钟信号,可采用由TTL非门和石英晶体振荡器构成的串联式多谐振荡器产生时钟信号,如图(2)所示。

主电路部分如图(3)所示,图中74LS161和与非门构成十二进制计数器,为脉冲序列的宽度为12位。

4.实验内容按照实验要求设计电路,确定元器件型号和参数;用Multisim进行仿真,列出实验数据,画出输出信号及其他关键信号的波形;对实验数据和电路的工作情况进行分析,得出实验结论;写出收获和体会。

图(2)时钟信号产生电路图(3)主电路图多谢振荡器介绍多谐振荡器是一种自激振荡电路。

因为没有稳定的工作状态,多谐振荡器也称为无稳态电路。

具体地说,如果一开始多谐振荡器处于0状态,那么它在0状态停留一段时间后将自动转入1状态,在1状态停留一段时间后又将自动转入0状态,如此周而复始,输出矩形波。

图6.4.1 对称式多谐振荡器电路对称式多谐振荡器是一个正反馈振荡电路[图6.4.1,]。

和是两个反相器,和是两个耦合电容,和是两个反馈电阻。

只要恰当地选取反馈电阻的阻值,就可以使反相器的静态工作点位于电压传输特性的转折区。

上电时,电容器两端的电压和均为0。

假设某种扰动使有微小的正跳变,那么经过一个正反馈过程,迅速跳变为,迅速跳变为,迅速跳变为,迅速跳变为,电路进入第一个暂稳态。

电容和开始充电。

的充电电流方向与参考方向相同,正向增加;的充电电流方向与参考方向相反,负向增加。

格雷码同步八进制计数器顺序脉冲发生器 -回复

格雷码同步八进制计数器顺序脉冲发生器 -回复

格雷码同步八进制计数器顺序脉冲发生器-回复1. 什么是格雷码?2. 什么是八进制计数器?3. 什么是顺序脉冲发生器?4. 格雷码和八进制计数器如何结合?5. 如何实现格雷码同步八进制计数器顺序脉冲发生器?答案:1. 格雷码是一种二进制的编码方式,其中相邻的两个数只有一个位数发生改变。

这种编码方式起初由法国数学家格雷通过研究二进制数列的特性而得到,因此得名格雷码。

2. 八进制计数器是一种用于计数的电子元件,用于统计和显示八进制(Octal)数字。

八进制计数器通常由一系列触发器(触发器是一种用于存储和处理二进制信息的电子元件)组成,能够在每个时钟信号下自增一个计数值。

3. 顺序脉冲发生器是一种电子电路,用于产生一系列连续的脉冲序列。

这种脉冲序列可以在不同的应用中使用,比如时序控制、信号生成等。

4. 格雷码和八进制计数器可以结合使用来实现在八进制计数器之间的顺序转换。

通过使用格雷码,可以减小在八进制计数器中产生的计数错误的可能性,提高计数的准确性和可靠性。

5. 要实现格雷码同步八进制计数器顺序脉冲发生器,可以按照以下步骤进行:步骤一:设计格雷码发生器电路。

格雷码发生器是一个组合逻辑电路,能够根据当前的计数值生成下一个格雷码。

格雷码发生器电路通常包含一系列的异或门(XOR)和与门(AND)。

步骤二:设计八进制计数器电路。

八进制计数器电路由一系列触发器组成,可以在每个时钟信号下自增一个八进制的计数值。

每个触发器有一位输入和一位输出,其中输出接到下一个触发器的输入。

电路的初始状态为000。

步骤三:将格雷码发生器与八进制计数器结合。

将格雷码发生器的输出接到八进制计数器的输入。

这样,格雷码发生器产生的下一个格雷码将作为八进制计数器的输入,更新计数值。

步骤四:设计顺序脉冲发生器。

顺序脉冲发生器电路根据八进制计数器的输出,产生连续的脉冲序列。

这可以通过一个计数器和一个比较器来实现,计数器用于计数,比较器用于比较计数值和需要的脉冲宽度。

四相顺序脉冲发生器1

四相顺序脉冲发生器1

电子创新设计论文题目:四相顺序脉冲发生器设计制作班级: D09电气自动化一班姓名:姜伟华李烨华学号: 0903210118 0903210119 指导教师:于强赵波2010年11月摘要本系统采用自动脉冲发生技术,控制过程是利用74ls系列中的00.160.90.138.139及对应集成块座构成的系统。

通过与非门控制信号输出。

由于使用了自动脉冲发生技术,该系统具有可靠性好,精度高等优点。

关键字:顺序脉冲时钟脉冲触发器计数器AbstractThe system adopts the automatic pulse generating technology, control process is to use the 74ls series 00.160.90.138.139 and corresponding system consisting of integrated blocks seat. Through and sr control signal output. By using automatic pulse generating technology, the system has good reliability, high precision of advantages.Key word: order pulse clock pulse flip-flop counter目录一、引言....................................... 错误!未定义书签。

二、设计要求 (6)三、系统设计与理论分析 (7)3.1电源模块 (7)3.2计数器模块 (8)3.3转换电路模块 (9)3.4延时模块 (9)3.5发光二极管模块 (10)四、主要硬件流程图 (11)五、结论 (13)六、总结体会 (14)七、附主要程序清单 (15)十、【参考文献】 (16)附件原理图一、引言产品的发展趋势往往决定于以下两个因素:一是产品的使用者(用户)的需要的不断发展;二是产品的技术的发展。

顺序脉冲发生器

顺序脉冲发生器

顺序脉冲发生器单元7 顺序脉冲发生器及其应用7-1 基本理论: 顺序脉冲发生器原理在数控装置和数字计算机中,往往需要机器按照人们事先规定的顺序进行运算和操作,这就要求控制电路不仅能正确的发出各种控制信号,而且要求这些控制信号在时间上有一定的先后顺序,能完成这样功能的电路称为顺序脉冲发生器。

F7-1 异步计数器构成顺序脉冲发生器顺序脉冲发生器一般由计数器和译码器两部分组成。

1. 异步计数器构成的顺序脉冲发生器图F7-1是异步计数器构成的顺序脉冲发生器。

Y0=/Q2• /Q1• /Q0 Y1= /Q2 •/Q1 •Q0 Y2=/Q2• Q1 •/Q0 Y3=/Q2• Q1• Q0 Y4=Q2•/Q1 •/Q0顺序脉冲发生器输出串脉冲Y0、Y1、Y2、Y3、Y4的周期由计数器的进制决定,控制执行机构操作时间的长短由驱动计数器的时钟CLK脉冲的周期决定。

由异步计数器构成的分配器有可能在输出端产生竞争冒险现象。

在图F7-1的电路中,由于时钟到来时,各触发器不是同时翻转,每当有两个以上的触发器翻转,就会产生冒险干扰。

如当计数器从001变为010时,若触发器UIA先翻转为0,U2A后翻转为1,那么将出现一个短暂的000状态,Y0将出现一个窄脉冲。

这种冒险干扰脉冲,如不加以抑制或消除,就可能造成误动作。

CLKQ0Q1Q2Y012345678Y1Y2Y3Y4顺序脉冲发生器的时序图顺序脉冲发生器波形图要克服竞争冒险现象,通常的是改变计数器的电路形式,如采用环形计数器、扭环计数器。

2. 由扭环计数器构成的顺序脉冲发生器图F7-2是数控插补器中的顺序脉冲发生器电路。

在数控中做插补运算时,每走一步,都要进行以下四个节拍:判别、进给、运算、判别,这四个节拍分别用t1 、t2、t3、t4表示。

其波形图如下。

根据时序图可以看出,有11个计数状态。

需要六位扭环计数器,构成11进制计数器。

1clkt1t2t3t42345678910111213插补器的时序图其状态表如后表。

一种CMOS静态双沿顺序脉冲发生器的设计

一种CMOS静态双沿顺序脉冲发生器的设计

一种CMOS 静态双沿顺序脉冲发生器的设计葛丽颖,黄世震,林 伟(福州大学福建省微电子集成电路重点实验室 福建福州 350002)摘 要:提出一种基于CM O S 技术的静态双沿顺序脉冲发生器结构。

他是由以基于CM OS 二选一选择器的电平型触发器构成的记忆单元和一个与门阵列组成的转译单元构成的。

与门阵列的转译单元使顺序脉冲发生器在时钟上升沿和下降沿处均能输出移位脉冲,从而形成双沿触发的功能。

仿真验证其功能正确,且根据分析该结构不仅能够节省芯片面积,还可以大大减小芯片的功耗。

关键词:CM O S;双沿顺序脉冲发生器;功耗;与门阵列中图分类号:T N782 文献标识码:B 文章编号:1004373X(2006)0802202A C MOS Static Double Edge Triggered Sequential Pulse GeneratorG E Liying ,H U A NG Shizhen,L IN Wei(Micro electroni c Integ rat ed Circ uit Lab o f Fujian,Fuzhou U niversity ,Fuzho u,350002,Chi na)Abstract :T his paper pr esents a CM OS static double edge tr igg ered sequential pulse g enerator.T he no vel desig n inv olves a memor izing unit o n the basis of CM OS lev el t rig ger s and a unit o f an A ND g ates ar ray.T his ar ray of A N D gates canmake the sequential pulsegenerato r output sequentialpulse at both rising and falling edge.T he simulation r esults havedemonstrat ed that this SPG has ideal log ic functionalit y,low er pow er dissipatio n and less ar ea.Keywords :CM OS;doubleedg e tr ig ger ed sequential pulsegenerato r;po wer dissipatio n;g ate arra y收稿日期:200510141 引 言随着无线通信、计算机等信息技术的飞速发展,对高速、低功耗和功能强大的芯片的需求与日剧增。

顺序脉冲发生器实验

顺序脉冲发生器实验

顺序脉冲发生器实验顺序脉冲发生器实验一、实验目的1. 了解顺序脉冲发生器的工作原理:2. 掌握顺序发生器的VHDL 描述方法:3. 学会用EDA 语言进行程序设计。

二、实验原理在数控装置和数字计算机中,往往需要机器按照人们事先规定的顺序进行运算和操作,这就要求控制电路不仅能正确的发出各种控制信号,而且要求这些控制信号在时间上有一定的先后顺序,能完成这样功能的电路称为顺序脉冲发生器。

顺序脉冲发生器通常由计数器与译码电路构成,如图所示:而脉冲发生器的种类分别有技数型和移存型两种,这里我们只做最简单的计数型脉冲发生器。

图中的模M 计数器取三位二进制计数器、译码器用三线-八线译码器来实现本次的顺序脉冲发生器。

当时钟脉冲CP 的上升沿到来时,三位二进制计数器输出自加一,输出由000—111八种不同的状态。

然后计数器输出的三位二进制数作为3线—8线译码器中的输入,由译码器来实现对三位二进制数对应输出信号的翻译。

三、实验过程1.设计3位2进制计数器:程序如下:LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;USE ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY counter3 ISPORT( clk : IN STD_LOGIC;q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END counter3;模M 计数器译码器时钟 CP 0Y 1Y 1 M YARCHITECTURE a1 OF counter3 ISSIGNAL q1:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(clk)BEGINIF (clk'EVENT AND clk='1')THENq1<=q1+1;END IF;q<=q1;END PROCESS;END a1;说明:时钟上升沿时q1自加一,信号q1赋值给q。

7.2.3中规模时序逻辑电路——脉冲发生器

7.2.3中规模时序逻辑电路——脉冲发生器

1D C1
5
CP Q0 Q1 Q2 Q3 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6
信息学院
时序图 Y7
6
信息学院
2.由74LS194构成的顺序正脉冲发生器 由 构成的顺序正脉冲发生器 3.由74LS194构成的顺序负脉冲发生器 由 构成的顺序负脉冲发生器
7
信息学院
3.由74LS194构成的顺序负脉冲发生器 由 构成的顺序负脉冲发生器
1 CP LD CR CT T CTP Q0 Q1 Q2 Q3 CO 计数器 译码器 74LS163 74LS138 ST A ST B ST C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
信息学院
D0 D1 D2 D3
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
4
2 移位型顺序脉冲发生器
移位型顺序脉冲发生器由移位寄存器型计数器加译码电路构成。 移位型顺序脉冲发生器由移位寄存器型计数器加译码电路构成。
计数器
CP Q0
Q0n +1 = Q0n n +1 Q1 = Q0nQ1n + Q0nQ1n
时序图
Q1 Y0 Y1 Y2 Y3
3
用集成计数器74LS163和集成 用集成计数器74LS163和集成3线-8线译码器 和集成3 74LS138构成的 输出顺序脉冲发生器。 74LS138构成的8输出顺序脉冲发生器。 构成的8
1
信息学院
1. 计数器型顺序脉冲发生器
计数器型顺序脉冲发生器一般用按自然态序计数的二 进制计数器和译码器构成。 进制计数器和译码器构成。
2
Y0 & &
Y1 &
Y2 &
Y3

6顺序脉冲发生器

6顺序脉冲发生器
W2 Q1nQ0n W3 Q1nQ0n
W0
1
W0
W1
1
W2
1
W3
1
W1 W2
W3
&
&
&
&
J CP
F0
Q0
Q0
J
F1
Q1
Q1
K
K
F0 、 1 构成一 F 位异步四进制 减法计数器。
顺序脉冲发生器(3)
计数型顺序脉冲发生器可能出现竞争冒险
CP
Q0
1 2
3
4
5
消除方法?
Q1
W0
W1 W2
当同一个门电路的两个输 入信号同时向相反的方向变 化时,可能产生冒险。
设初始状态为 Q3Q2Q1Q0 0001
0001 0010 0100
D
F0
Q
D
F1
Q
D
F2
Q
D
F3
Q
CP
自循环移位寄存器 优点:具有输出端轮流为1的特点,可直接利 用其输出作为节拍信号而无需任何译码电路。
缺点:(1)状态利用率低;(2)不能自启动
1000
顺序脉冲发生器(5)
能够自启动的环形计数器

顺序脉冲发生器通常由计数器 与译码电路构成,如图所示: 分类 计数型 =计数器+译码器 移存型 =移位寄存器+译码器
译码器

CP
时钟
模M计数器
顺序脉冲发生器(2)
计数型顺序脉冲发生器
译码电路
CP
Q0
1
2
3
4
5
如图所示为一位异步四进制计数器与译码电路构 Q1 W0 Q1nQ0n W1 Q1nQ0n 成的顺序脉冲发生器。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

单元7 顺序脉冲发生器及其应用
7-1 基本理论: 顺序脉冲发生器原理
在数控装置和数字计算机中,往往需要机器按照人们事先规定的顺序进行运算和操作,这就要求控制电路不仅能正确的发出各种控制信号,而且要求这些控制信号在时间上有一定的先后顺序,能完成这样功能的电路称为顺序脉冲发生器。

F7-1 异步计数器构成顺序脉冲发生器
顺序脉冲发生器一般由计数器和译码器两部分组成。

1.异步计数器构成的顺序脉冲发生器
图F7-1是异步计数器构成的顺序脉冲发生器。

Y0=/Q2•/Q1•/Q0 Y1= /Q2 •/Q1 •Q0
Y2=/Q2•Q1 •/Q0 Y3=/Q2•Q1•Q0
Y4=Q2 •/Q1 •/Q0
顺序脉冲发生器输出串脉冲Y0、Y1、Y2、Y3、Y4的周期由计数器的进制决定,控制执行机构操作时间的长短由驱动计数器的时钟CLK脉冲的周期决定。

由异步计数器构成的分配器有可能在输出端产生竞争冒险现象。

在图F7-1的电路中,由于时钟到来时,各触发器不是同时翻转,每当有两个以上的触发器翻转,就会产生冒险干扰。

如当计数器从001变为010时,若触发器U IA先翻转为0,U2A后翻转为1,那么将出现一个短暂的000状态,Y0将出现一个窄脉冲。

这种冒险干扰脉冲,如不加以抑制或消除,就可能造成
误动作。

Y4
Q2Q1Y3
Q0Y2
23Y0
18
4
05
7CLK 6顺序脉冲发生器波形图Y1
顺序脉冲发生器的时序图
要克服竞争冒险现象,通常的是改变计数器的电路形式,如采用环形计数器、扭环计数器。

2. 由扭环计数器构成的顺序脉冲发生器
图F7-2是数控插补器中的顺序脉冲发生器电路。

在数控中做插补运算时,每走一步,都要进行以下四个节拍:判别、进给、运算、判别,这四个节拍分别用t1 、t2、t3、t4表示。

其波形图如下。

根据时序图可以看出,有11个计数状态。

需要六位扭环计数器,构成11进制计数器。

clk 12
3
t4
4
t35
t26
t17
8
9
10
11
12
13
插补器的时序图
其状态表如后表。

冲个数为12
L S04
F7-3F7-3 计数器状态图
根据状态表,应用观察法写出输出信号的逻辑表达式:
5
4422
1104)(321Q Q t CP Q Q t Q Q t Q Q t ∙=∙+=∙=∙=
3. 交通灯控制器
为保证南来北往的车辆顺利、畅通的通过,在公路的十字路口都设有交通灯。

南北东西方向的绿、黄、红灯的变化规律如下图。

(说明:南北 :NS ,东西:EW 绿灯:G ,黄灯:Y ,红灯:R )
其时序图如后
1CP NSG 1112NSY NSR 102EW Y
EW G
93EW R 84756根据波形图知,计数器循环周期为12。

可选用12进制计数器.本实验用一片74LS164(也可参照图F7-2用两片74LS194)构成组成12进制扭环计数器。

状态表如下:
根据状态表可列出东西、南北方向绿、黄、红灯的逻辑表达式。

东西方向
5
154545
4)
'(Q EWR CP Q Q EWY Q Q EWY Q Q EWG =∙∙=∙=∙= 南北方向
5
154545
4)'(Q NSR CP Q Q NSY Q Q NSY Q Q NSG ==∙=∙= 交通灯控制器的电路图如下:
CP1
F7-4 交通灯控制器
Y=Q4 /Q5 CP1
G=Q4 Q5EW
R=/Q5
G=/Q4 /Q5Y=/Q4 Q5 CP1
R=Q5
习题:
1. 析如图所示电路,试列出状态转换表并写出输出信号T1、T2、T3、T4的逻辑表达式。

T1
T2
T3
T4
7-2 实验顺序脉冲发生器、交通灯控制器7-2.1实验目的
1.掌握顺序脉冲发生器的特点和工作原理。

2.掌握交通灯控制器的工作原理及电路组成。

3.了解竞争冒险现象。

7-2.2实验内容及步骤
1异步计数器构成的顺序脉冲发生器
按图F7-1接好线,用TDS220数字示波器观察输出端Y0、Y4的波形并作记录,解释产生的竞争冒险现象的原因。

µ¥Âö³å
F7-1 Ò첽˳ÐòÂö³å·¢ÉúÆ÷
2. 用于插补器的顺序脉冲发生器
1)按图F7-2接好线。

t1、22、t3、t4接LED发光二极管,计数脉冲接单脉冲。

清零端接
复位开关。

L S04
F7-2 插补器的顺序脉冲发生器
2)先清零,按动单次脉冲,使计数器工作。

3)观察T1、t2、t3、t4的状态并做记录,验证结果是否正确。

2交通灯控制器
图F7-4是交通灯控制器的电路,M=12的扭环计数器由74LS164 (也可参照图F7-2由两片74LS194)构成。

依下图接好线。

各输出接LED发光二极管,计数脉冲接单脉冲。

清零端接复位开关。

1)先按复位开关,清零。

2)发单脉冲,观察输出端的情况并记录。

验证结果是否正确
7-2.4实验器材
1NET-I数字电子技术实验箱
2直流稳压电源GPC-3030D
3数字示波器TDS-220
4集成电路:74LS74 74LS194 74LS08 各2片
74LS00 74LS04 74LS32 74LS164 74LS138 各1片
CP1 F7-4 交通灯控制器Y=Q4 /Q5 CP1
G=Q4 Q5 EW
R=/Q5G=/Q4 /Q5
Y=/Q4 Q5 CP1R=Q5
7-2.5实验报告要求
1.分析译码器输出产生竞争冒险现象的原因。

2.作出交通灯控制器的状态表。

相关文档
最新文档