Вход
Войти

Галерея диаграмм связей Основы цифровой электронной техники (последовательные логические схемы)

Основы цифровой электронной техники (последовательные логические схемы)

«Краткое руководство по основам цифровых электронных технологий», Университет Цинхуа, Юй Мэнчан. Четвертое издание (глава 6 «Последовательные логические схемы») с подробным введением и исчерпывающим описанием. Надеюсь, оно поможет заинтересованным друзьям в обучении.

Отредактировано в 2023-11-30 19:34:02

ArteVeloce

Недавние работы Смотреть другие работы>>

Основы цифровой электронной техники (последовательные логические схемы)

ArteVeloce

Недавние работы Смотреть другие работы>>

Рекомендовано вам
Структура

Карта последовательной логической схемы
- 2
ArteVeloce
«Краткое руководство по основам цифровых электронных технологий», Юй Мэнчан
- 2
ArteVeloce
Основы технологии цифровой электроники (шлепанцы)
- 1
ArteVeloce
Основы техники цифровой электроники (комбинационные логические схемы)
- 1
ArteVeloce
Основы цифровых электронных технологий (затворные схемы) интеллект-карта
- 1
ArteVeloce

Основы технологии цифровой электроники

Глава 6. Последовательные логические схемы.

Обзор

Цифровые схемы делятся на две категории.

Комбинационная логическая схема: базовым элементом является вентильная схема.

Схема последовательной логики: базовым блоком является триггер.

Характеристики последовательных логических схем

Определение: Выход схемы в любой момент времени не только связан с входным сигналом в этот момент, но также зависит от исходного состояния схемы.

Принципиальная схема:

Характеристики схемы

1 Относится к фактору времени (CP)

2 компонента, содержащие память (триггеры)

Метод представления функции последовательной логической схемы

логическое выражение

Выходное уравнение: логическое выражение каждого выходного сигнала последовательной схемы.

Управляющее уравнение: логическое выражение синхронного входного сигнала каждого триггера.

Уравнение состояния:

Таблица состояний, карта Карно, диаграмма состояний, диаграмма последовательности

Классификация последовательных логических схем

Разделено по логической функции

прилавок

регистр

Регистр сдвига

чтение/запись памяти

генератор последовательных импульсов

Разделено по методу управления часами

Синхронная последовательная схема: триггеры совместно используют тактовый CP, и триггеры, статус которых должен обновляться, переключаются одновременно.

Асинхронная последовательная схема: все триггеры в схеме не используют общий тактовый процессор.

По характеристикам выходного сигнала

Тип Мура:

Мучнистый тип:

6.1 Основные методы анализа и проектирования последовательных логических схем

Аналитический метод

Этапы анализа:

Пример анализа: P247 Пример 6.1.1

основная концепция

Допустимое состояние. В последовательной схеме любое используемое состояние называется допустимым состоянием.

Недействительное состояние. В последовательных схемах любое неиспользуемое состояние называется недействительным состоянием.

Эффективный цикл. В последовательных схемах любой цикл, образованный допустимым состоянием, называется эффективным циклом.

Недопустимый цикл: Если недопустимое состояние образует цикл, то цикл такого типа называется недопустимым циклом.

Самозапуск: В последовательной схеме, хотя и существуют недопустимые состояния, они не образуют цикл. Такая последовательная схема называется самозапускающейся последовательной схемой.

Невозможно самозапуск: в последовательной схеме существуют недопустимые состояния, и между ними формируется цикл. Такая последовательная схема называется последовательной схемой, которая не может самозапуститься.

метод проектирования

этапы проектирования

1. Выполните логическую абстракцию и создайте исходную диаграмму состояний.

2. Упростите состояние и найдите простейшую диаграмму состояний.

3. Закодируйте в двоичном формате и нарисуйте закодированную диаграмму состояний.

Определите количество битов в двоичном коде:

4. Выберите тип триггера и найдите уравнение часов, уравнение выхода, уравнение состояния и уравнение управления.

5 Нарисуйте логическую схему

6. Проверьте, может ли спроектированная схема запускаться автоматически.

Пример конструкции: P251 Пример 6.1.2

6.2 Счетчик

Обзор

Определение счетчика: В цифровых схемах операция запоминания количества входных импульсов CP называется счетом, а электронная схема, способная реализовать операцию счета, называется счетчиком.

Применение счетчиков: деление частоты, синхронизация, генерация тактовых импульсов и последовательностей импульсов, выполнение цифровых операций и т. д.

Особенности счетчика

① Обычно последовательная схема типа Мура.

②Основным компонентом является тактовый триггер.

Классификация счетчиков

Классификация по системе счисления

двоичный счетчик

десятичный счетчик

N-базовый счетчик

Сортировать по методу подсчета

Добавление счетчика

Вниз счетчик

Реверсивный счетчик

Классификация по тактовому контролю

счетчик синхронизации

Асинхронный счетчик

Классификация по переключению компонентов

КМОП-счетчик

TTL-счетчик

двоичный счетчик

Двоичный синхронный счетчик

Количество эффективных состояний схемы M: количество входных импульсов, которые может запомнить счетчик.

3-битный двоичный счетчик синхронного сложения:

4-битный двоичный счетчик синхронного сложения:

n-битный двоичный счетчик синхронного сложения:

3-битный двоичный счетчик синхронного сложения

Правила подсчета:

Серийный перенос:

Параллельный перенос:

3-битный двоичный синхронный обратный счетчик

Правила подсчета:

Серийный перенос:

Встроенный двоичный синхронный счетчик сложения

74ЛС161

Логическая функциональная схема:

Список функций:

Асинхронный клиринг:

74ЛС163

Логическая функциональная схема: такая же, как 74LS161.

Список функций:

Двоичный асинхронный счетчик

3-битный двоичный асинхронный счетчик сложения

Диаграмма состояний:

Параллельный перенос:

Встроенный двоичный асинхронный счетчик

Счетчик две-восьмерка: 74197, 74LS197

Логическая функциональная схема:

Список функций:

Десятичный счетчик (код 8421BCD)

Десятичный синхронный счетчик

Десятичный счетчик синхронного сложения

Диаграмма состояний:

Десятичный синхронный обратный счетчик

Диаграмма состояний:

Встроенный десятичный синхронный счетчик сложения

74ЛС160

Логическая функциональная схема:

Список функций:

74162, 74С162, 74ЛС162

Логическая функциональная схема: такая же, как 74LS160.

Список функций:

десятичный асинхронный счетчик

Встроенный десятичный асинхронный счетчик: 74LS290

N-базовый счетчик

Как получить счетчик с основанием N, синхронно очищая нулевой конец или устанавливая конец числа в ноль

Основные шаги

Пример применения: P289 Пример 6.2.1

Как получить счетчик с основанием N, используя асинхронную очистку или установив конец числа в ноль

Основные шаги

Пример применения: P290 Пример 6.2.2

Расширение емкости счетчика

Интегрированные счетчики обычно оснащены входными и выходными клеммами для каскадирования. При правильном подключении можно получить счетчик большей емкости.