数字逻辑电路的用途和特点

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数字逻辑电路

数字逻辑电路

数字逻辑电路数字逻辑电路是现代电子领域中的重要概念,它是指在数字信号处理中使用的集成线路电子设备。

数字逻辑电路通过控制与门、或门、非门等组合来实现逻辑运算,从而处理数字信息。

数字逻辑电路在计算机、通信系统、数字信号处理等领域中都有着广泛的应用。

1. 数字逻辑电路的基本概念数字逻辑电路使用不同的门电路(如与门、或门、非门)来实现不同的逻辑功能。

其中,与门输出为1的条件是所有输入均为1;或门输出为1的条件是至少有一个输入为1;非门将输入反转。

数字逻辑电路的设计和分析通常基于布尔代数,它是由乔治·布尔于19世纪中叶创立的代数体系。

利用布尔代数,可以描述逻辑运算的基本规则,并通过代数表达式描述数字逻辑电路的功能。

2. 数字逻辑电路的分类数字逻辑电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。

•组合逻辑电路:组合逻辑电路的输出仅取决于当前输入的状态,与时间无关。

最简单的组合逻辑电路为三种基本门电路的组合,通过组合不同的门电路可以实现不同的逻辑功能。

•时序逻辑电路:时序逻辑电路的输出不仅受当前输入的影响,还受到系统内部状态的影响。

时序逻辑电路中通常包含寄存器、触发器等时序元件,可以实现存储和时序控制功能。

3. 通用逻辑门通用逻辑门是数字逻辑电路设计中常用的元件,它可以实现不同的逻辑功能。

常见的通用逻辑门包括与非门(NAND门)、或非门(NOR门)和异或门(XOR 门)等。

通用逻辑门的特点在于可以通过适当的电路连接和组合来实现各种复杂的逻辑功能,是数字逻辑电路设计中的核心组成部分。

4. 数字逻辑电路在计算机领域的应用数字逻辑电路在计算机体系结构设计中发挥着重要作用。

如CPU内部的控制逻辑、寄存器文件、算术逻辑单元(ALU)等模块,都是由数字逻辑电路实现的。

在计算机的数据通路设计中,数字逻辑电路用于数据的选择、传输、处理等操作,确保计算机可以正确高效地完成各种计算任务。

5. 结语数字逻辑电路作为数字电子技术的基础,对现代电子设备的设计和功能发挥起着至关重要的作用。

TTL和CMOS区别及应用特点

TTL和CMOS区别及应用特点

TTL和CMOS区别及应用特点TTL和CMOS是两种不同类型的数字逻辑家族,它们有着不同的特点和应用场景。

本文将介绍TTL和CMOS的区别及各自的应用特点。

一、 TTL和CMOS的概述TTL全称为Transistor-Transistor Logic(晶体管数字逻辑),是最早的数字逻辑家族之一,采用的是BJT(双极型晶体管)实现逻辑功能。

而CMOS全称为Complementary Metal-Oxide-Semiconductor(互补金属氧化物半导体),则是后来才出现的一种数字逻辑家族,采用的是MOS(金属氧化物半导体)实现逻辑功能。

TTL的工作电压一般为5V,CMOS的工作电压则为3-15V不等。

由于TTL采用的是BJT技术,因此其功耗较高,同时也具有一定的抗干扰能力。

而CMOS采用MOS技术,功耗极低,但对于干扰较为敏感。

1、工作电压不同TTL和CMOS的最大区别在于工作电压,前者一般为5V,后者则为3-15V不等,这决定了它们在电路设计中的应用场景和特点。

2、功耗不同TTL采用的是BJT技术,其输出电路需要消耗大量电流,因此功耗相对较高;而CMOS采用MOS技术,其输出电路绝缘性能更好,所需电流较小,因此功耗非常低。

3、噪声抑制能力不同TTL的家族是由电晕放电技术发展而来,因此具有很好的噪声抑制能力。

而CMOS则因硅晶管噪声抑制性能较差,对外部噪声干扰比较敏感。

4、时钟速度不同由于CMOS的输出电路不需要消耗大量电流,延时较低,因此在高速电路设计中具有很大的优势。

而TTL的输出电路需要消耗许多电流,且由于BJT的响应速度比较慢,因此在高速电路中相对劣势。

1、 TTL的应用特点TTL适合在逻辑复杂度比较低、工作频率不高的数字电路设计中使用。

由于TTL具有很好的噪声抑制能力,因此可以用于工作环境噪声比较大的场合,比如工厂自动化等领域。

CMOS适用于逻辑复杂度较高、工作频率较高的数字电路设计中。

数字逻辑电路的分类与特点

数字逻辑电路的分类与特点

数字逻辑电路的分类与特点从整体上来看,数字逻辑电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。

在逻辑功能方面,组合逻辑电路在任一时刻的输出信号仅与当时的输入信号有关,与信号作用前电路原来所处的状态无关;而时序逻辑电路在任一时刻的输出信号不仅与当时的输入信号有关,而且还与电路原来的状态有关。

在电路结构方面,组合逻辑电路仅由若干逻辑门组成,没有存储电路,也没有输出到输入的反馈回路,因而无记忆能力;而时序逻辑电路除包含组合电路外,还含有存储电路,因而具有记忆能力。

在时序逻辑电路中,存储电路常由触发器组成,根据这些触发器时钟接法的不同,时序分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。

在同步时序逻辑电路中,存储电路内所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源,因而,所有触发器的状态(即时序逻辑电路的状态)的变化都与所加时钟脉冲信号同步。

在异步时序逻辑电路中,没有统一的时钟脉冲,某些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连,这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步,而其他触发器状态的变化并不与时钟脉冲同步。

同步时序电路的速度高于异步时序电路,但电路结构一般较后者复杂;而异步时序电路的瞬时功耗要小于同步时序电路,但各触发器不同时翻转,容易引发事故。

数字电路研究和处理的对象是数字信号,而数字信号在时间上和数值上均是离散的,因而数字电路中的电子器件通常工作在饱和区和截止区,信号通常只有高电平和低电平两种状态。

这两种状态可用二进制的1和0来表示,因而可以用二进制对数字信号进行编码。

由于数字信号的高电平和低电平表示的都是一定的电压范围,所以我们可以着重考虑信号的有无,而不必过多关心信号的大小。

数字电路主要研究电路单元系统的输入和输出状态之间的逻辑关系,即逻辑功能。

数字电路的以上特点,决定了数字电路具有速度快、精度高、抗干扰能力强和易于集成等优点,在当今的自动控制、测量仪表、数字通信和智能计算等领域,都得到了相当广泛的应用。

第一章.数字逻辑电路基础知识

第一章.数字逻辑电路基础知识
A 0 1 Z 1 0
A
Z
Z=A A Z
实际中存在的逻辑关系虽然多种多样,但归结 起来,就是上述三种基本的逻辑关系,任何复杂 的逻辑关系可看成是这些基本逻辑关系的组合。
B Z
E
真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Z 0 1 1 1
逻辑符号 曾用符号
A B Z
逻辑表达式
Z A B
Z=A∨B 完成“或”运算功能的电路叫“或”门
3.“非”(反)逻辑-----实现 的电路叫非门(或反相器
定义:如果条件具备了,结果 便不会发生;而条件不具备时结果 一定发生。因为“非”逻辑要求对 应的逻辑函数是“非”函数,也叫 “反”函数 或“补”函数
数字集成电路发展非常迅速-----伴
随着计算机技术的发展: • 2.中规模集成电路
(MSI) 1966年出现, 在一块硅片上包含 • 1.小规模集成电 100-1000个元件或10路(SSI) 1960 100个逻辑门。如 : 集成记时器,寄存器, 年出现,在一块硅 译码器。 片上包含10-100 • TTL:Transister个元件或1-10个逻 Transister Logic 辑门。如 逻辑门 • SSI:Small Scale 和触发器。 Integration • MSI:Mdeium Scale Integration)
f(t)
t 模拟信号
f(t)
Ts 2Ts 3Ts
t
抽样信号
f(KT)
数字信号T 2T 3T
t
二.数字电路的特点:
模拟电路的特点:主要是研究微弱信号的放 大以及各种形式信号的产生,变换和反馈等。
数字电路的特点:
1 基本工作信号是二进制的数字信号,只 有0,1两个状态,反映在电路上就是低电平 和高电平两个状态。(0,1不代表数量的大 小,只代表状态 ) 2 易实现:利用三极管的导通(饱和)和 截止两个状态。-----(展开:基本单元是 连续的,从电路结构介绍数字和模拟电路的 区别)

数字逻辑电路的特点

数字逻辑电路的特点

数字逻辑电路的特点
数字逻辑电路是由逻辑门、触发器、计数器等元件按照一定的逻辑功能和连接关系组成的电路。

它具有以下特点:
1. 二进制输入输出:数字逻辑电路的输入和输出信号都以二进制形式表示,只有两个状态(0和1)。

这大大简化了信号的
处理和传输。

2. 确定性:数字逻辑电路的运算过程是确定的,根据特定的逻辑规则进行操作。

对于相同的输入,始终得到相同的输出。

3. 可靠性:由于数字逻辑电路中只有两种状态,电路的工作状态更加稳定可靠。

数字信号可以通过正定低音噪声的方式进行传输和处理,从而降低误差率。

4. 可编程性:数字逻辑电路可以通过对逻辑门的布尔函数进行编程,实现不同的逻辑功能。

这使得数字逻辑电路具有较强的灵活性和可扩展性。

5. 高集成度:数字逻辑电路可以通过集成电路技术实现高度集成,将多个逻辑门或其他元件集成到同一芯片上。

这样可以大大提高电路的集成度和运算速度。

6. 低功耗:数字逻辑电路在计算机和其他数字设备中广泛应用,因为它们的功耗较低。

与模拟电路相比,数字逻辑电路不需要进行放大和滤波等复杂的处理,从而节省了能量消耗。

总的来说,数字逻辑电路具有简单、稳定、灵活、可靠、高效等特点,为计算机和其他数字设备提供了强大的计算和控制能力。

绪论 数字逻辑基础

绪论  数字逻辑基础
余3码的编码规则与8421码不同,它是由8421码加上3(0011) 而形成的一种无权码。
格雷码是一种常见的无权码,它没有固定的权,其相邻两个代 码之间只有一位不同,其余各位均相同。具有这种特点的代码称为 循环码,可见格雷码是一种循环码。格雷码的这种特点可以减小信 息在传输过程中出错的可能性。
三、逻辑代数基础
在客观世界中,事物的发展变化通常都是有一定因果关 系的,这种因果关系一般称为逻辑关系。反映和处理逻辑 关系的数学工具就是逻辑代数。
在数字电路中,输出信号与输入信号之间的关系就是逻 辑关系,所以数字电路的工作状态可以用逻辑代数来描述。 与普通代数一样,逻辑代数也用字母表示变量,这种变量 称为逻辑变量。逻辑变量分为输入逻辑变量和输出逻辑变 量两类。与普通变量不同的是,逻辑变量只有0和1两种取 值,表示两种对立的逻辑状态,如高与低、亮与灭、开与 关等。
2.复合逻辑运算
常用的复合逻辑运 算有与非、或非、与 或非、异或、同或等。 表0-4所示为这五种复 合逻辑运算的比较。 为简化书写,允许将
A·B简写成AB。
(二)逻辑函数
1.逻辑函数的表示方法
逻辑函数是以 逻辑变量作为输入, 以运算结果作为输 出的一种函数关系, 其变量和输出的取 值只有0和1两种状 态。当输入变量的 取值确定后,输出 的取值也随之确定。
表0-2中列出了几种常见的BCD编码,它们的编码规则各相同。
8421码是最常用的一种BCD有权码,其编码中各位的权从左到 右分别为8、4、2、1。在8421码中,10个4位自然二进制数 (0000~1001)与10个十进制数码(0~9)一一对应。8421码和 十进制数之间的转换是按位进行的,即十进制数的每一位与一个4位 二进制编码相对应。
3.二进制数与十六进制数之间的相互转换

数字逻辑电路的原理和应用

数字逻辑电路的原理和应用

数字逻辑电路的原理和应用前言数字逻辑电路是计算机系统中关键的组成部分,它可以实现数字信号的处理和控制。

本文将介绍数字逻辑电路的原理以及它们在实际应用中的一些常见场景。

数字逻辑电路的基本原理逻辑门逻辑门是数字逻辑电路的基本构建块,它可以根据输入信号的逻辑状态(通常为0或1)产生相应的输出信号。

常见的逻辑门包括与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、异或门(XOR)等。

这些逻辑门可以通过组合和连接实现更复杂的逻辑功能。

组合逻辑电路组合逻辑电路由逻辑门和连接它们的导线组成,其中逻辑门的输出信号直接取决于其输入信号的状态。

组合逻辑电路通常用于执行特定的操作或运算,如加法、乘法、选择等。

它使用了逻辑门的特性来实现所需的功能。

时序逻辑电路时序逻辑电路通过引入时钟信号来控制逻辑门的行为。

时序逻辑电路中的输出信号不仅取决于输入信号的状态,还取决于时刻。

这使得时序逻辑电路能够存储和处理信息,从而实现更复杂的功能,如计数器、存储器等。

数字逻辑电路的应用场景计算机系统在计算机系统中,数字逻辑电路被广泛应用于控制单元、算术逻辑单元(ALU)和存储器等核心部件。

控制单元使用时序逻辑电路来处理指令,从而控制计算机的运行。

ALU负责执行各种算术和逻辑运算。

存储器用于存储计算机的数据和程序。

通信系统数字逻辑电路在通信系统中起着重要的作用。

例如,在数字通信中,数据必须被编码成数字信号,然后通过数字逻辑电路进行调制和解调。

这些电路能够快速地将原始数据转换为数字信号,并将其传输到远程位置。

数字逻辑电路还可以实现各种编码和解码技术,如差分编码、哈夫曼编码等。

汽车电子系统数字逻辑电路在汽车电子系统中也有广泛的应用。

例如,车载娱乐系统中的音频处理和信号传输需要使用数字逻辑电路。

汽车安全系统中的传感器和控制单元也使用数字逻辑电路来实现各种功能,如碰撞检测、自动刹车等。

工业控制系统数字逻辑电路在工业控制系统中扮演着关键角色。

它们可以控制各种设备和机器的运行,如自动化生产线、机器人等。

什么是数字电路_优点有哪些

什么是数字电路_优点有哪些

什么是数字电路_优点有哪些 ⽤数字信号完成对数字量进⾏算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,那么你对数字电路了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是数字电路的内容,希望⼤家喜欢! 数字电路的简介 数字电路具有逻辑运算和逻辑处理功能,所以⼜称数字逻辑电路。

现代的数字电路由半导体⼯艺制成的若⼲数字集成器件构造⽽成。

逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。

存储器是⽤来存储⼆进制数据的数字电路。

从整体上看,数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两⼤类。

从教学⽅法上看,数字电路可以分为邵通天和邵通地两⼤类。

数字电路的分类 按功能来分: 组合逻辑电路 简称组合电路,它由最基本的逻辑门电路组合⽽成。

特点是:输出值只与当时的输⼊值有关,即输出惟⼀地由当时的输⼊值决定。

电路没有记忆功能,输出状态随着输⼊状态的变化⽽变化,类似于电阻性电路,如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。

时序逻辑电路 简称时序电路,它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路(输出到输⼊)或器件组合⽽成的电路,与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。

时序电路的特点是:输出不仅取决于当时的输⼊值,⽽且还与电路过去的状态有关。

它类似于含储能元件的电感或电容的电路,如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电路的典型器件。

按电路有⽆集成元器件来分,可分为分⽴元件数字电路和集成数字电路。

按集成电路的集成度进⾏分类,可分为⼩规模集成数字电路(SSI)、中规模集成数字电路(MSI)、⼤规模集成数字电路(LSI)和超⼤规模集成数字电路(VLSI)。

按构成电路的半导体器件来分类,可分为双极型数字电路和单极型数字电路。

数字电路的特点 1、同时具有算术运算和逻辑运算功能 数字电路是以⼆进制逻辑代数为数学基础,使⽤⼆进制数字信号,既能进⾏算术运算⼜能⽅便地进⾏逻辑运算(与、或、⾮、判断、⽐较、处理等),因此极其适合于运算、⽐较、存储、传输、控制、决策等应⽤。

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数字逻辑电路的用途和特点数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路。

把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽然也是脉冲,但这些脉冲是用来表示二进制数码的,例如用高电平表示“ 1 ”,低电平表示“ 0 ”。

声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲,它们被称为数字信号。

能处理数字信号的电路就称为数字电路。

这种电路同时又被叫做逻辑电路,那是因为电路中的“ 1 ”和“ 0 ”还具有逻辑意义,例如逻辑“ 1 ”和逻辑“ 0 ”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和假等等。

电路的输出和输入之间是一种逻辑关系。

这种电路除了能进行二进制算术运算外还能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力,所以才把它叫做逻辑电路。

由于数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点,因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。

一般家电产品中,如定时器、告警器、控制器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路。

数字逻辑电路的第一个特点是为了突出“逻辑”两个字,使用的是独特的图形符号。

数字逻辑电路中有门电路和触发器两种基本单元电路,它们都是以晶体管和电阻等元件组成的,但在逻辑电路中我们只用几个简化了的图形符号去表示它们,而不画出它们的具体电路,也不管它们使用多高电压,是TTL 电路还是CMOS 电路等等。

按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图,它完全不同于一般的放大振荡或脉冲电路图。

数字电路中有关信息是包含在0 和1 的数字组合内的,所以只要电路能明显地区分开0 和 1 ,0 和 1 的组合关系没有破坏就行,脉冲波形的好坏我们是不大理会的。

所以数字逻辑电路的第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能,较少考虑它的电气参数性能等问题。

也因为这个原因,数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等,还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等,这些也都与放大振荡电路不同。

门电路和触发器(1 )门电路门电路可以看成是数字逻辑电路中最简单的元件。

目前有大量集成化产品可供选用。

最基本的门电路有3 种:非门、与门和或门。

非门就是反相器,它把输入的0 信号变成1 ,1 变成0 。

这种逻辑功能叫“非”,如果输入是A ,输出写成P=A 。

与门有 2 个以上输入,它的功能是当输入都是 1 时,输出才是 1 。

这种功能也叫逻辑乘,如果输入是 A 、B ,输出写成P=A·B 。

或门也有 2 个以上输入,它的功能是输入有一个 1 时,输出就是 1 。

这种功能也叫逻辑加,输出就写成P=A + B 。

把这三种基本门电路组合起来可以得到各种复合门电路,如与门加非门成与非门,或门加非门成或非门。

图 1 是它们的图形符号和真值表。

此外还有与或非门、异或门等等。

数字集成电路有TTL 、HTL 、CMOS 等多种,所用的电源电压和极性也不同,但只要它们有相同的逻辑功能,就用相同的逻辑符号。

而且一般都规定高电平为1 、低电平为0 。

(2 )触发器触发器实际上就是脉冲电路中的双稳电路,它的电路和功能都比门电路复杂,它也可看成是数字逻辑电路中的元件。

目前也已有集成化产品可供选用。

常用的触发器有D 触发器和J—K 触发器。

D 触发器有一个输入端D 和一个时钟信号输入端CP ,为了区别在CP端加有箭头。

它有两个输出端,一个是Q 一个是Q ,加有小圈的输出端是Q 端。

另外它还有两个预置端R D 和S D ,平时正常工作时要R D 和S D 端都加高电平 1 ,如果使R D =0 (S D 仍为 1 ),则触发器被置成Q=0 ;如果使S D =0 (R D =1 ),则被置成Q=1 。

因此R D 端称为置0 端,S D 端称为置1 端。

D 触发器的逻辑符号见图2 ,图中Q 、D 、SD端画在同一侧;Q 、R D 画在另一侧。

R D 和S D 都带小圆圈,表示要加上低电平才有效。

D 触发器是受CP 和D 端双重控制的,CP 加高电平1 时,它的输出和D 的状态相同。

如D=0 ,CP 来到后,Q=0 ;如D=1 ,CP 来到后,Q=1 。

CP 脉冲起控制开门作用,如果CP=0 ,则不管D 是什么状态,触发器都维持原来状态不变。

这样的逻辑功能画成表格就称为功能表或特性表,见图2 。

表中Q n+1 表示加上触发信号后变成的状态,Qn 是原来的状态。

“ X ”表示是0 或 1 的任意状态。

有的D 触发器有几个D 输入端:D 1 、D 2 … 它们之间是逻辑与的关系,也就是只有当 D 1 、 D 2 … 都是 1 时,输出端Q 才是1 。

另一种性能更完善的触发器叫J -K 触发器。

它有两个输入端:J 端和K 端,一个CP 端,两个预置端:R D 端和S D 端,以及两个输出端:Q 和Q 端。

它的逻辑符号见图 3 。

J -K 触发器是在CP 脉冲的下阵沿触发翻转的,所以在CP 端画一个小圆圈以示区别。

图中,J 、S D 、Q 画在同一侧,K 、R D 、Q 画在另一侧。

J -K 触发器的逻辑功能见图3 。

有CP 脉冲时(即CP=1 ):J 、K 都为0 ,触发器状态不变;Q n + 1 =Qn ,J =0 、K=1 ,触发器被置0 :Q n +1 =0 ;J=1 、K=0 ,Q n+1 =1 ;J=1 、K=1 ,触发器翻转一下:Q n + 1 =Qn 。

如果不加时钟脉冲,即CP=0 时,不管J 、K 端是什么状态,触发器都维持原来状态不变:Q n + 1 =Qn 。

有的J—K 触发器同时有好几个J 端和K 端,J 1 、J 2 … 和K 1 、K 2 … 之间都是逻辑与的关系。

有的J -K 触发器是在CP 的上升沿触发翻转的,这时它的逻辑符号图的CP 端就不带小圆圈。

也有的时候为了使图更简洁,常常把R D 和S D 端省略不画。

编码器和译码器能够把数字、字母变换成二进制数码的电路称为编码器。

反过来能把二进制数码还原成数字、字母的电路就称为译码器。

(1 )编码器图4 (a )是一个能把十进制数变成二进制码的编码器。

一个十进制数被表示成二进制码必须 4 位,常用的码是使从低到高的每一位二进制码相当于十进制数的1 、2 、4 、8 ,这种码称为8 - 4 - 2 - 1 码或简称BCD 码。

所以这种编码器就称为“ 10 线-4 线编码器”或“ DEC /BCD 编码器”。

从图看到,它是由与非门组成的。

有10 个输入端,用按键控制,平时按键悬空相当于接高电平 1 。

它有 4 个输出端ABCD ,输出8421 码。

如果按下“ 1 ”键,与“ 1 ”键对应的线被接地,等于输入低电平0 、于是门D 输出为1 ,整个输出成0001 。

如按下“ 7 ”键,则B 门、C 门、D 门输出为1 ,整个输出成0111 。

如果把这些电路都做在一个集成片内,便得到集成化的10 线 4 线编码器,它的逻辑符号见图 4 ( b )。

左侧有10 个输入端,带小圆圈表示要用低电平,右侧有4 个输出端,从上到下按从低到高排列。

使用时可以直接选用。

(2 )译码器要把二进制码还原成十进制数就要用译码器。

它也是由门电路组成的,现在也有集成化产品供选用。

图 5 是一个 4 线—10 线译码器。

它的左侧为 4 个二进制码的输入端,右侧有10 个输出端,从上到下按0 、 1 、…9 排列表示10 个十进制数。

输出端带小圆圈表示低电平有效。

平时10 个输出端都是高电平1 ,如输入为1001 码,输出“ 9 ”端为低电平0 ,其余9 根线仍为高电平1 ,这表示“ 9 ”线被译中。

如果要想把十进制数显示出来,就要使用数码管。

现以共阳极发光二极管(LED )七段数码显示管为例,见图6 。

它有七段发光二极管,如每段都接低电平0 ,七段都被点亮,显示出数字“ 8 ”;如 b 、 c 段接低电平0 ,其余都接1 ,显示的是“ 1 ”。

可见要把十进制数用七段显示管显示出来还要经过一次译码。

如果使用“ 4 线—7 线译码器”和显示管配合使用,就很简单,输入二进制码可直接显示十进制数,见图 6 。

译码器左侧有 4 个二进制码的输入端,右侧有7 个输出可直接和数码管相连。

左上侧另有一个灭灯控制端I B ,正常工作时应加高电平 1 ,如不需要这位数字显示就在I B 上加低电平0 ,就可使这位数字熄灭。

寄存器和移位寄存器(1 )寄存器能够把二进制数码存贮起来的的部件叫数码寄存器,简称寄存器。

图7 是用4 个D 触发器组成的寄存器,它能存贮4 位二进制数。

4 个CP 端连在一起作为控制端,只有CP=1 时它才接收和存贮数码。

4 个R D 端连在一起成为整个寄存器的清零端。

如果要存贮二进制码1001 ,只要把它们分别加到触发器D 端,当CP 来到后 4 个触发器从高到低分别被置成 1 、0 、0 、1 ,并一直保持到下一次输入数据之前。

要想取出这串数码可以从触发器的Q 端取出。

(2 )移位寄存器有移位功能的寄存器叫移位寄存器,它可以是左移的、右移的,也可是双向移位的。

图8 是一个能把数码逐位左移的寄存器。

它和一般寄存器不同的是:数码是逐位串行输入并加在最低位的 D 端,然后把低位的Q 端连到高一位的 D 端。

这时CP 称为移位脉冲。

先从R D 端送低电平清零,使寄存器成0000 状态。

假定要输入的数码是1001 ,输入的次序是先高后低逐位输入。

第1 个CP 后,1 被打入第1 个触发器,寄存器成0001 ;第 2 个CP 后,Qo 的 1 被移入Q 1 ,新的0 打入D 1 ,成为0010 ;第 3 个CP 后,成为0100 ;第 4 个CP 后,成为1001 。

可见经过4 个CP ,寄存器就寄存了4 位二进制码1001 。

目前已有品种繁多的集成化寄存器供选用。

计数器和分频器(1 )计数器能对脉冲进行计数的部件叫计数器。

计数器品种繁多,有作累加计数的称为加法计数器,有作递减计数的称为减法计数器;按触发器翻转来分又有同步计数器和异步计数器;按数制来分又有二进制计数器、十进制计数器和其它进位制的计数器等等。

现举一个最简单的加法计数器为例,见图9 。

它是一个16 进制计数器,最大计数值是1111 ,相当于十进制数15 。

需要计数的脉冲加到最低位触发器的CP 端上,所有的J 、K 端都接高电平1 ,各触发器Q 端接到相邻高一位触发器的CP 端上。

J—K 触发器的特性表告诉我们:当J=1 、K=1 时来一个CP ,触发器便翻转一次。

在全部清零后,①第 1 个CP 后沿,触发器C0 翻转成Q0=1 ,其余3 个触发器仍保持0 态,整个计数器的状态是0001 。

②第2 个CP 后沿,触发器C0 又翻转成“ Q0=0 ,C1 翻转成Q1=1 ,计数器成0010 。

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