若干典型的时序逻辑集成电路介绍

1 Q1
1 Q2
1 Q3
74194的功能表
序 号 1 2 3 4 清 零 RD L H H H 控制信号
S1 S0
× × H L
× × H H
输 入 串行输入 并行输入 时钟脉 QD 左移DSL 右移DSR 冲CP D C B A × × × × × × × L × × H × × × H(L) × × × × D C B A
L
n QC n QC
H L
n QA
n QD
n QC
n QB
异步清零 同步置数
高位向低位移动 低位向高位移动
保持
例3 时序脉冲产生器。电路如图所示。画出 QA--QD波形，分 析逻辑功能。 解： 启动信号为0: S1=1 S0=1,同步置数QA~QD=0111
启动
启动信号为1后: S1=0 S0=1, 高位移向的低位状态, QD = DSR & 因为QA-QD总有一个为0， 0111 S1S0=01，则74194始终工作 & S Q A Q BQ C 在高位向低位移动循环移位 1 QD 7419 的状态。 1 1 CP 4 A B C DS S R D 0 C 0 1 1 1 R
十进制计数器 任意进制计数器
•异步计数器
FF3 R D3 & S FF2 D2 数码 输入 D1 R & S FF0 R D0 LD 置数输入 & Cr 置 0 输入 S Q0 Q1 R & S FF1 Q2 数码 输出 Q3
2. 脉冲边沿敏感的寄存器
D0 1 1D C1 CP OE 1 1 E Q0 E Q1 … … E Q7 D1 1 1D C1 … … … 1 1D C1 D7
按移动方式分
1、 基本移位寄存器
（1）电路 并行数据输出端 串行数据 输入端
Q0 Q0 1D ＞ C1
Q1 Q1 1D ＞ C1
Q2 Q0 1D ＞ C1
Q3 DS Q3
O
DS
I
1D ＞ C1
C
时钟信号输入端
串行数据 输出端
(2). 工作原理(电路分析)
激励方程： D =D 0 S
D1=Q0n
D2=Qn1
8位CMOS寄存器74LV374
8位CMOS寄存器74LV374
输 入 工作模式 存入和读出数据 输出 DN L H L H 内部触发器 n 1 QN L H L H Q 0 ~Q 7
OE
L L H H
CP ↑ ↑ ↑ ↑
存入数据，禁止输出
对应内部触发 器的状态 高阻 高阻
二、 移位寄存器
•移位寄存器的逻辑功能 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。 •移位寄存器的逻辑功能分类 单向移位寄存器 左移位寄存器 右移位寄存器 双向移位寄存器
D3=Qn2
状态方程： D触发器的特性方程
Qn+1=D
Q0n+1=DS
Q1n+1 = Q0n
Q2n+1 =Qn1
Q0 DS
I
Q3n+1 =Qn2
Q2 1D ＞ C1 Q0 1D ＞ C1 Q3 DS Q3
O
Q1 1D ＞ C1 Q1
1D ＞ C1
Q0
C
经过4个CP脉冲作用后，从DS 端串行输入的数码 就可以从Q0 Q1 Q2 Q3并行输出。 串入并出
字运算等等。 2、计数器的分类 •按脉冲输入方式，分为同步和异步计数器 •按进位体制，分为二进制、十进制和任意进制计数器 •按逻辑功能，分为加法、减法和可逆计数器
二进制计数器
加计数器 •同步计数器
减计数器 可逆计数器
十进制计数器 任意进制计数器
非二进制计数器 ……
二进制计数器 加计数器 非二进制计数器 ……
6.5
6.5.1
若干典型的时序逻辑集成电路
寄存器和移位寄存器
一、 寄存器 寄存器:是数字系统中用来存储代码或数据的逻辑部 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。
1. 电平敏感的寄存器
2. 多功能双向移位寄存器
。
Q0
并行输出 Q1 Q2 Q3 右移串行输出 DOR 左移串行输入 DIL
右移串行输入 DIR 左移串行输出 DOL
FF0 FF1 FF2 FF3 D0 D1 D2 D3
并行输入
7.1
概
计
述
数
器
1、计数器的逻辑功能 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、产生节拍脉冲和脉冲序列及进行数
≥1
D1 1
D2 1
D3 1
DSL 1
1
&
&
&
&
≥1
&
&
&
&
≥1
&
&
&
&
≥1
&
&
1 D0 D0 CP MR 1 1
FF0 1D C1 1R R Q0 D1
1 D1
FF1 1D C1 1R R Q1 D2
1 D2
FF2 1D C1 1R R Q2 D3
1 D3
FF3 1D C1 1R R Q3
1 Q0
CP
1
2
3
4
QA 0 Q0
QB 1 Q1
1
0 1 1
1
1 0 1
1
0来自百度文库
1
1
1
1
Q2 C 1 Q Q Q 3 D 1
0
1
Dm
S0 S1 FFm–1 Dm–1 1D C 1
0 3 2 1 0 1 MUX MUXm FFm Dm 1D C1
FFm+1 Dm+1 1D C1
CP Qm–1 Qm Qm +
1
n QD
输 QC L
n QC
出 QB L
n QB
QA L
n QA
D H
C
n QD n QD
n QB n QB
B
n QC n QC
n QA n QA
A
n QB n QB
× × × ×
5
6 7 8
H
H H H
L
H H L
H
L L L
L
× × ×
×
H L × ×
× × × ×
× × × × × × × × × × × ×
DS=1100 Q0n+1=DI Q1n+1 = Q0n
0 1 0 1 0 1
0 0
0 0
0
2CP 后 1
3CP 后 0 4CP 后 1
1 1
0 1
0 0 1
Q2n+1 =Qn1 Q3n+1 =Qn2
0 1
（2）典型集成电路 CMOS 4位双向移位寄存器74HCT194
D0 S1 S0 DSR 1 1 1 1 1 & 四选一数据 选择器 &
1 1 0 0 0 2 7个CP脉冲作用后， 1 1 0 经过 从DI0 端串行输入的数码 3 0 行输出。 1 1 0 就可以从 DO 端串 串入 串出 4 1
DS Q0 Q1 Q2 Q3
CP
Q0
Q1
Q2
Q3
1
2 1 3 0 4 1
0
5 6 7
1
8
1
9
1
1 0 1 1
FF0 FF1 FF2 FF3 CR=0 1CP 后 1