数电课件第6次课

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《数字电子技术 》课件第6章

《数字电子技术 》课件第6章

图6.3 SRAM存储元
2. DRAM存储元 静态MOS管组成的存储元中管子数目较多, 不利于提 高集成度。 为了克服这些缺点, 人们利用大规模集成工艺, 研制出了动态DRAM。 DRAM存储信息的原理基于MOS管 栅极电容的电荷存储效应。 由于漏电流的存在, 电容上存储的信息不能长久保持, 因而必须定期给电容补 充电荷, 以免存储的信息丢失, 这种操作称为再生或刷新。
图6.5 随机读/写存储器位扩展方式
2. 字扩展方式 字扩展的方法是将地址线、 输出线对应连接, CS分别与译码器的输出端连接。 图6.6所示为4片256×8 RAM扩展为1024 ×8 RAM, 需要有10根地址输入线。
图6.6 随机读/写存储器字扩展方式
然而每片集成电路上的地址输入端只有8位(A0~A7), 给出的地址范围全部是0~255, 无法区分4片中同样的地址 单元。 因此增加了两位地址代码A8、A9, 使地址代码增加 到10位, 才得到1024地址。 图6.6中通过2线-4线译码器选 择每片RAM的片选端CS, 当CS=0时, 该片被选中工作, 当 CS=1时, 该片RAM不工作, 从而实现了4片RAM轮流选通 工作。
3. 可擦除可编程只读存储器 可擦除可编程只读存储器(EPROM)不仅可以编程, 而且 写入的信息可以擦除, 从而再编入新的信息, 即可多次编 程。 因此熔丝结构、 二极管结构不能作为EPROM的编程单 元, 而应采用浮栅型MOS管。 编程时, 给写入“0”信息的 MOS管的浮栅充电; 若要擦除信息, 则以紫外光照射使浮 栅上所积累的电荷消失。
地址译码电路实现地址的选择。 在大容量的存储器中, 通常采用双译码结构, 即将输入地址分为行地址和列地址 两部分, 分别由行地址译码电路、 列地址译码电路译码。 行地址译码电路、 列地址译码电路的输出作为存储矩阵的 行地址选择线、 列地址选择线, 由它们共同确定欲选择的 地址单元。 地址单元的个数N与二进制地址码的位数 n满足关系式N=2n。 图6.2是一个1024×4位的RAM实例。

精品课件-数字电子技术-第6章

精品课件-数字电子技术-第6章
X(t)=X(∞)+[X(0+)-X(∞)]e-t/τ (6.1.1) 或
t ln X () X (0 )
X () X (t)
(6.1.2)
第6章 脉冲波形的产生与变换
6.2 施密特触发器
6.2.1 施密特触发器的特点
施密特触发器的主要特点如下:
(1) 施密特触发器具有两个稳定状态。
(2) 施密特触发器具有两个翻转电平,即对正向和反向
当ui从高电平逐渐下降,并且降到 只有0.7 V左右时, iC1开始减小,于是又出现了另一个正反馈过程:
从而使电路迅速返回V1截止、V2饱和导通的状态。
第6章 脉冲波形的产生与变换
同时,由于R3<R2,因而就使得施密特触发器存在回差电
压。如果用 U及 U分 别表示V1由截止变为导通时的输入电
压及V1由导通变为截止时的输入电压,则可得到电路的回差电 压为
增长的输入信号,电路的触发转换电平不同,电路具有回差特
性,如图6.2.1所示。回差电压为
ΔU=U+-U-
(6.2.1)
第6章 脉冲波形的产生与变换
(3) 在电路状态转换时,通过电路内部的正反馈过程使 输出波形的边沿变得很陡。
图 6.2.1 施密特触发器的回差特性
第6章 脉冲波形的产生与变换
6.2.2 门电路构成的施密特触发器 1. 结构及符号 图6.2.2(a)给出了一个用门电路构成的施密特触发器的
U U U
(6.2.5)
图6.2.5给出了7413的电压传输特性。
第6章 脉冲波形的产生与变换
图 6.2.5 集成施密特7413的电压传输特性
第6章 脉冲波形的产生与变换
第6章 脉冲波形的产生与变换

《数字电子技术》课件第六章

《数字电子技术》课件第六章

Q1nQ2n Q3n
C Q3n
根据方程可得出状态迁移表, 如表 6-1 所示, 再由 表得状态迁移图, 如图 6-2 所示。 由此得出该计数器为 五进制递增计数器, 具有自校正能力(又称自启动能力)。
所谓自启动能力, 指当电源合上后, 无论处于何种状 态, 均能自动进入有效计数循环; 否则称其无自启动能力。
J 3 Q1nQ2n
___ ___
次态方程和时钟方程为 Q1n1 Q3n Q1n
___
Q2n1 Q2n
K3 1 CP1 CP CP2 CP1
___
Q3n1 Q1nQ2n Q3n
CP3 CP
由于各触发器仅在其时钟脉冲的下降沿动作,其余 时刻均处于保持状态,故在列电路的状态真值表时必须 注意。
(1) 当现态为000时,代入Q1和Q3的次态方程中,可
知在CP作用下Qn+1=1,
Q n 1 3
0

由于此时CP2=Q1,
Q1由
0→1 产生一个上升沿,用符号↑表示,故Q2处于保持状
态, 即 Q2n1 Q2n 0 。 其次态为 001。
(2)
当现态为
001
时,
Q n1 1
0,
Q n1 3
0
,此
z Q1n
(2) 列出状态真值表。 假定一个现态, 代入上述次态方程中得相应的次态, 逐个假定列表表示即得相应的状态真值表, 如表 6-3 所示。
(3) 画出状态迁移图。 由状态真值表可得出相应的状态图, 如图 6-8 所示。
图 6-8 例 3 状态迁移图
(4) 画出给定输入x序列的时序图。 根据给出的x序列, 由状态迁移关系可得出相应的次 态和输出。 如现态为 00, 当x=1 时, 其次态为 01, 输出 为0; 然后将该节拍的次态作为下一节拍的现态, 根据输 入x和状态迁移关系得出相应的次态和输出, 即 01 作为第 二节拍的现态。 当x=0 时, 次态为 11, 输出为 0, 如此 作出给定x序列的全部状态迁移关系, 如下所示, 其箭头 表明将该节拍的次态作为下一节拍的现态。

09数字电子技术基础_6

09数字电子技术基础_6

CO
TH
<2VCC/3
TR
<VCC/3
+VCC
R
8
4
5kΩ
5
+ C1 1
- 6
5kΩ
2
+0
- C2
5kΩ
G1 Q
&
0
G2 1
&Q
G3 &
3
1
uO
7D T
1
①R=0时,Q=1,uo=0,T饱和导通。 ②R=1、UTH>2VCC/3、UTR>VCC/3时,C1=0、C2=1, Q=1、Q=0,uo=0,T饱和导通。 ③R=1、UTH<2VCC/3、UTR>VCC/3时,C1=1、C2=1, Q、Q不变,uo不变,T状态不变。 ④R=1、UTH<2VCC/3、UTR<VCC/3时,C1=1、C2=0, Q=0、Q=1,uo=1,T截止。
脉冲鉴幅:
可在输入的一系列幅度各异的脉冲信号中选出幅度大 于某一定值的脉冲输出。
小结
施密特触发器是一种能够把输入波形整形 成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。 而且由于具有滞回特性,所以抗干扰能力也很 强。
施密特触发器可以由分立元件构成,也可 以由门电路及555定时器构成。
施密特触发器在脉冲的产生和整形电路中 应用很广。
CMOS型7555定时器的电源电压:3—18v,最大负载电流:4mA
+VCC 8
R 4
0
CO 5 TH 6
TR 2
5kΩ + C1 -
5kΩ
+
- C2 5kΩ
G1 Q
&
1
G2 &Q
1
①R=0时,Q=1,uo=0,T导通。

数字电子技术第6章时序逻辑电路简明教程PPT课件

数字电子技术第6章时序逻辑电路简明教程PPT课件

6.2.2 同步时序逻辑电路分析举例 【例题6.1】 分析如图6-3所示的时序电路的逻辑功能。写出电路的驱动方程、状态 方程和输出方程,计算出状态转换表,画出状态转换图和时序图,说明电路能否自 启动。
图6-3 例题6.1的逻辑电路
解:该电路为同步时序电路 (1) 写出触发器的驱动方程。
J 1 K1 Q3 J 2 K 2 Q1 J Q Q ;K Q 1 2 3 3 3
n n n Q3 Q2 Q1
n 1 n 1 n 1 Y Q3 Q2 Q1
0 0 0 0 1
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 0 0 1 0
0 1 1 0 0
1 0 1 0 0
0 0 0 0 1 1 1 1
1 0 1 1 1 0 1 1 1
0 1 1 0 1 0 0 0 1
最后还要检查一下得到的状态转换表是否包含了电路所有可能出现的状态。由 于的状态组合共有8种,而根据上述计算过程列出的状态转换表中只有5种,缺少101、 110、111这3种状态。所以还需要将这3种状态分别代入状态方程和输出方程进行计 算,并将计算结果列入表中。至此,才得到完整的状态转换表。 (5) 画出状态转换图。 若以圆圈表示电路的各个状态,以箭头表示状态转换的方向,同时还在箭头旁注明 了状态转换前的输入信号的取值和输出值,这样便得到了时序电路的状态转换图。通常将 输入信号的取值写在斜线之上,将输出值写在斜线以下。
6.1.3 时序逻辑电路的功能描述 时序电路一般可以用驱动方程、状态方程和输出方程来描述。 图6-2中的X(x1,x2,…,xi)为时序逻辑电路的输入信号,Y(y1,y2,…,yj)为 输出信号,Z(z1,z2,…,zk)为存储电路的输入信号,Q(q1,q2,…,ql)为存储 电路的输出信号,也表示时序逻辑电路的状态。这些信号之间的逻辑关系可以用3 个方程组来描述。

数电课件第6章

数电课件第6章
此后可从 Q0 ~ Qn-1 端获得并行的 n 位二进制数码, 再用n个CLK脉冲又可实现串行输出操作。 ( 3 )若串行输入端状态为 0 ,则 n 个 CLK 脉冲后, 寄存器便被清零。
举例: 题6.10、6.27
双向移位寄存器
S1S0用来选择工作状态
三种输入方式: 并行输入:D0D1D2D3 右移串行输入: DIR 左移串行输入: DIL 输出方式: 并行输出:Q0Q1Q2Q3
加 /减 选择
CPI S LD U D
使能端
工作状态 保持
S U/D
X
1
1
X
X
X
0
0
1
X
0
预置数(பைடு நூலகம்步)
加计数
0
1
1
减计数
进/借位
74LS191具有异步置数功能.
b.双时钟加/减计数器74LS193
C B LD
B C LD
74LS193具有异步清零和异步置数功能.
2、同步十进制计数器
同步十进制加法计数器: 在同步二进制加法计
③根据状态方 程和输出方程 计算、列状态 转换表
输入 现
A 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0
态 0 1 0 1 0
次 态
* Q2
输出 1 0 1 0 1 0 1 0 Y 0 0 0 1 1 0 0 0
Q2 Q1
0 1 1 0 1 1 0 0
Q1*
* Q1 Q1 状态方程: * Q2 A Q1 Q2
X
X X
1 1 1
74161具有异步清零和同步置数功能.
74163具有同步清零和同步置数功能.
题6.12
②同步二进制减法计数器 原理:根据二进制减法运算规 则可知:在多位二进制数末 位减1时,先判断,若第i位 以下皆为0时,则第i位应翻 转。 • 由此得出规律,若用T触 发器构成计数器,则第i位 触发器输入端Ti的逻辑式应 为:

数字电子技术基础第六章触发器PPT课件

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根据D触发器的逻辑功能,可以 画出其状态转换图,直观地表示
出触发器的状态转换过程。
典型应用案例分析
分频器
利用D触发器的存储功能,可以实现分频器电路。通过合理设置反馈网络,可以将输入信 号的频率降低到所需的分频系数。
序列信号发生器
通过级联多个D触发器,并设置不同的反馈网络,可以实现序列信号发生器。该电路可以 产生一系列具有特定时序关系的脉冲信号。
01
02
03
04
基本RS触发器
由两个与非门交叉耦合构成, 具有置0、置1和保持功能。
同步RS触发器
在基本RS触发器的基础上,引 入时钟信号CP,实现触发器的
同步翻转。
触发器的输入端
R(置0端)、S(置1端)和 CP(时钟信号输入端)。
触发器的输出端
Q和Q'(互补输出端)。
工作原理及逻辑功能
工作原理
序列信号发生器设计原理及实现方法
序列信号发生器定义
序列信号发生器是一种能够产生特定序列信号的电子器件, 具有信号发生、信号转换等功能。
序列信号发生器设计原理
利用触发器的状态转换特性和适当的逻辑电路,实现特定 序列信号的生成和输出。
序列信号发生器实现方法
采用移位寄存器或计数器等作为核心器件,通过适当的逻 辑电路实现序列信号的生成、转换和输出等操作。同时, 需要考虑信号的稳定性和可靠性等因素。
的使能状态。
工作原理及逻辑功能
工作原理
在CP上升沿到来时,触发器将输 入端D的电平状态存储到输出端 Q,并保持到下一个CP上升沿到
来之前。
逻辑功能
D触发器的逻辑功能可以用特性 方程来描述,即Q(n+1)=D。其 中,Q(n+1)表示下一个CP上升 沿到来时的输出状态,D表示输

数字电子电路课件第6章6.1

数字电子电路课件第6章6.1
6.1 时序逻辑电路概述
一、时序逻辑电路与组合逻辑电路的区别:
• 组合逻辑电路:任何 一个时刻的输出信号
仅取决于当时的输入 信号。
• 时序逻辑电路:任何 时刻的输出不仅取决 于该时刻的输入,而 且还取决于电路原来 的工作状态。
二、时序电路的组成:
外输入
输入 内输入
组合电路
外输出 输出 内输出
特点:
B、并行转换成串行
并入串出:一起进,一个一个出 例
(2)作为脉冲节拍延迟
n位数码串入串出时,使输出比输入延迟n个CP 脉冲,从而起到节拍延迟作用。
延迟时间 td= n TCP
其中,TCP 为移存脉冲的周期, n 为移存器的位数
(3)构成计数分频电路、序列信号发生器等 GO
并 CP
入 RD 串
1R D
Q1
2R D
Q2
3R D
Q3
4R D
Q4
5R D
串出 Q5

1
&
&
&
&
&&源自&&
&
GO
并入: Vi1
Vi2
Vi3
Vi4
1. RD加负脉冲
相应的与非门开放
Q1= Q2 = Q3 = Q4 = 1
2. M = 1 在CP脉冲作用下,各级并入。
串出:
Q1=D=Vi1 Q2=D=Vi2
1. M = 0 D1 = 0 D2 = Q1 D3 = Q2 D4 = Q3
CP
并行
取样 Q1
1
Q2 1
Q3 0 Q4 0
Q5
1 并入
00 1 串出
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The most simple AND OR expression
A
&
&
&
Y
4
&
B
Logical conversion Realizes with
the Exclusive
5
gate A
Logical map
Y AB
=1
Y
B
Figure 4–51 Karnaugh map minimization of the segment-a logic expression.
Y AB BC CA
3
3
ABC
Y
Truth
000
0
table
001
0
010
0
4
011
1
The logic 1 0 0
0
function
101
1
of circuit 1 1 0
1
111
1
When the input variables have two or three 1 in A, B, C, the outputs Y is 1,otherwise Y is 0, therefore this electric circuit is 4 one kind combination circuit for 3 people voting use:as long as 2 or 3 tickets agreed, the vote passes.
&
Y &
simpli fied
Logical expression
2
The most simple AND OR expression
C
&
Y1 AB Y2 BC Y3 CA
1
Y Y1Y2Y3 AB BC AC
2
Y B BC CA
The most simple AND OR expression
I0
In- I1
put …
… …
In-1
Combination circuit
Y0
… …
Y1 Out
… -put
Ym-1
The analysis method of combination circuit
Logical map
A
&
Write out it from
level
1 input to output by B
Review
• Karnaugh Map • Basic Combinational Logic Circuits • Implementing Combinational Logic • Logic Circuit Operation with Pulse Waveform Inputs
Combination circuit:
Exhaustion method
The design method of combination circuit
The circuit Example:Design a logic circuit which has switchings at function upstairs and downstairs to control the stair light, turns on expression the electric lamp with the downstairs switching before going upstairs, turns off the electric lamp after going upstairs;or turns on the electric lamp with the upstairs switching before going downstairs, turns off the electric lamp after going downstairs. 1 Suppose the upstairs switch is A, the downstairs switch is B the light is Y. And suppose when A or B is closed,Y is 1, otherwise is 0; when it bright, Y is 1, otherwise Y is 0. Lists the truth table according to the logical request.
The basic multiplexer has several data-input lines and a single output line.
Figure 4–52 The minimum logic implementation for segment a of the 7-segment display.
The widely used chips are listed in 74LS Series.
Chapter 6 Functions of Combinational Logic
The output is only decided by the input, and has no relation with the circuit current condition, and has no feedback loop in the electric circuit structure (no memory).
Truth table
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
2
2
The most
Logical expression
Y AB AB
simple AND
or karnaugh map
OR
Realizes with
expression
3
the NAND gate Y AB AB already
Simplify
Main Contents
• Adders • Comparators • Decoders • Encoders • Multiplexer / Demultiplexers
Sec.6.8 Multiplexers (Data Selectors)
A multiplexer is a device that allows digital information from several sources to be routed onto a single line for transmission over that line to a common destination.
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