Mindmap-Galerie Grundlagen der digitalen Elektroniktechnik (sequentielle Logikschaltungen)
„Ein prägnantes Tutorial zu den Grundlagen der digitalen elektronischen Technologie“ der Tsinghua-Universität (Kapitel 6: Sequentielle Logikschaltungen), ich hoffe, dass es interessierten Freunden beim Lernen helfen kann.
Bearbeitet um 2023-11-30 19:34:02Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
Grundlagen der digitalen Elektroniktechnologie
Kapitel 6 Sequentielle Logikschaltung
Überblick
Digitale Schaltkreise werden in zwei Kategorien unterteilt
Kombinationslogikschaltung: Die Grundeinheit ist eine Gatterschaltung
Sequentielle Logikschaltung: Die Grundeinheit ist ein Flip-Flop
Eigenschaften sequentieller Logikschaltungen
Definition: Der Ausgang der Schaltung zu jedem Zeitpunkt hängt nicht nur vom Eingangssignal zu diesem Zeitpunkt ab, sondern hängt auch vom ursprünglichen Zustand der Schaltung ab
Schematische Darstellung:
Schaltungseigenschaften
1 Bezogen auf den Zeitfaktor (CP)
2 Komponenten mit Speicher (Trigger)
Verfahren zur Darstellung sequentieller Logikschaltungsfunktionen
logischer Ausdruck
Ausgangsgleichung: der logische Ausdruck jedes Ausgangssignals der sequentiellen Schaltung
Antriebsgleichung: der logische Ausdruck des synchronen Eingangssignals jedes Flip-Flops
Staatsgleichung:
Zustandstabelle, Karnaugh-Karte, Zustandsdiagramm, Sequenzdiagramm
Klassifizierung sequentieller Logikschaltungen
Geteilt durch logische Funktion
Schalter
registrieren
Schieberegister
Lese-/Schreibspeicher
Sequentielle Impulsgenerator
Geteilt durch Taktsteuerungsmethode
Synchrone sequentielle Schaltung: Flip-Flops teilen sich einen Takt-CP, und die Flip-Flops, deren Status aktualisiert werden soll, kippen gleichzeitig
Asynchrone sequentielle Schaltung: Alle Flip-Flops in der Schaltung teilen sich keinen Takt-CP
Entsprechend den Eigenschaften des Ausgangssignals
Moore-Typ:
Mehliger Typ:
6.1 Grundlegende Analyse- und Entwurfsmethoden sequentieller Logikschaltungen
Analytische Methode
Analyseschritte:
Analysebeispiel: P247 Beispiel 6.1.1
Basiskonzept
Gültiger Zustand: In einer sequentiellen Schaltung wird jeder verwendete Zustand als gültiger Zustand bezeichnet.
Ungültiger Zustand: In sequentiellen Schaltkreisen wird jeder nicht verwendete Zustand als ungültiger Zustand bezeichnet.
Effektive Schleife: In sequentiellen Schaltkreisen wird jede durch einen gültigen Zustand gebildete Schleife als effektive Schleife bezeichnet.
Ungültige Schleife: Wenn der ungültige Zustand eine Schleife bildet, wird diese Art von Schleife als ungültige Schleife bezeichnet.
Selbststartend: In einer Folgeschaltung gibt es zwar ungültige Zustände, diese bilden jedoch keinen Zyklus. Eine solche Folgeschaltung wird als selbststartende Folgeschaltung bezeichnet.
Kann nicht selbststarten: In einer sequentiellen Schaltung gibt es ungültige Zustände und zwischen ihnen bildet sich ein Zyklus. Eine solche sequentielle Schaltung wird als sequentielle Schaltung bezeichnet, die nicht selbststarten kann.
Entwurfsmethode
Gestaltungsschritte
1 Führen Sie eine logische Abstraktion durch und erstellen Sie ein ursprüngliches Zustandsdiagramm
2. Vereinfachen Sie den Zustand und finden Sie das einfachste Zustandsdiagramm.
3 Binär kodieren und das kodierte Zustandsdiagramm zeichnen
Bestimmen Sie die Anzahl der Bits in einem Binärcode:
4 Wählen Sie den Flip-Flop-Typ und finden Sie die Taktgleichung, die Ausgangsgleichung, die Zustandsgleichung und die Antriebsgleichung
5 Zeichnen Sie ein Logikdiagramm
6 Prüfen Sie, ob die geplante Schaltung automatisch starten kann
Designbeispiel: P251 Beispiel 6.1.2
6.2 Zähler
Überblick
Definition des Zählers: In digitalen Schaltkreisen wird der Vorgang des Speicherns der Anzahl der eingegebenen CP-Impulse als Zählen bezeichnet, und die elektronische Schaltung, die den Zählvorgang realisieren kann, wird als Zähler bezeichnet.
Anwendungen von Zählern: Frequenzteilung, Zeitmessung, Erzeugung von Schwebungsimpulsen und Impulsfolgen, Durchführung digitaler Operationen usw.
Zählerfunktionen
① Im Allgemeinen sequentielle Schaltung vom Moore-Typ
②Die Hauptkomponente ist ein Takt-Flip-Flop
Klassifizierung von Zählern
Klassifizierung nach Zahlensystem
Binärzähler
Dezimalzähler
N-Basis-Zähler
Sortieren Sie nach Zählmethode
Zähler hinzufügen
Abwärtszähler
Reversibler Zähler
Klassifizierung durch Taktsteuerung
Synchronisierungszähler
Asynchroner Zähler
Klassifizierung durch Schaltkomponenten
CMOS-Zähler
TTL-Zähler
Binärzähler
Binärer Synchronzähler
Die Anzahl der effektiven Zustände der Schaltung M: die Anzahl der Eingangsimpulse, die sich der Zähler merken kann
3-Bit binärer synchroner Additionszähler:
4-Bit binärer synchroner Additionszähler:
N-Bit binärer synchroner Additionszähler:
3-Bit binärer synchroner Additionszähler
Zählregeln:
Serientrag:
Paralleles Tragen:
3-Bit binärer synchroner Abwärtszähler
Zählregeln:
Serientrag:
Integrierter binärer synchroner Additionszähler
74LS161
Logisches Funktionsdiagramm:
Funktionsliste:
Asynchrones Clearing:
74LS163
Logikfunktionsdiagramm: wie 74LS161
Funktionsliste:
Binärer asynchroner Zähler
3-Bit binärer asynchroner Additionszähler
Zustandsdiagramm:
Paralleles Tragen:
Integrierter binärer asynchroner Zähler
Zwei-Acht-Hex-Zähler: 74197, 74LS197
Logisches Funktionsdiagramm:
Funktionsliste:
Dezimalzähler (8421BCD-Code)
Dezimaler Synchronzähler
Dezimaler synchroner Additionszähler
Zustandsdiagramm:
Dezimaler synchroner Abwärtszähler
Zustandsdiagramm:
Integrierter dezimaler synchroner Additionszähler
74LS160
Logisches Funktionsdiagramm:
Funktionsliste:
74162, 74S162, 74LS162
Logikfunktionsdiagramm: wie 74LS160
Funktionsliste:
dezimaler asynchroner Zähler
Integrierter dezimaler asynchroner Zähler: 74LS290
N-Basis-Zähler
So erhalten Sie einen N-Basis-Zähler durch synchrones Löschen des Nullendes oder Setzen des Zahlenendes auf Null
Die wichtigsten Schritte
Anwendungsbeispiel: P289 Beispiel 6.2.1
So erhalten Sie einen N-Basis-Zähler, indem Sie das asynchrone Clearing-Ende verwenden oder das Zahlenende auf Null setzen
Die wichtigsten Schritte
Anwendungsbeispiel: P290 Beispiel 6.2.2
Erweiterung der Thekenkapazität
Integrierte Zähler sind in der Regel mit Eingangs- und Ausgangsanschlüssen für die Kaskadierung ausgestattet. Bei korrekter Verbindung kann ein Zähler mit größerer Kapazität erhalten werden.