《数字电子技术基础第二版》5.6时序逻辑电路.pptVIP

5.6 基于MSI时序逻辑电路的分析 上页 下页 后退 模拟电子 数字电子技术基础 上页 下页 返回 5.6.1 分析步骤 功能块时序逻辑电路分析流程图 划分 功能块 分析 各块 功能 逻辑 电路图 分析 整体 功能 5.6.2 分析举例 [例1] 分析图示电路的逻辑功能。设输出逻辑变量R、Y、G分别为红、黄和绿灯的控制信号，时钟脉冲CP的周期为10s。 Ⅰ 计数器，Ⅱ 译码器，Ⅲ 门电路。 [解] (1) 将电路按功能划分成3个功能块电路。 (2) 分析各功能块电路的逻辑功能 ① 块是一片74LS161, 构成了一个8进制计数器。 ② 块Ⅱ是由一片3-8译码器构成的数据分配器。 ③ 块Ⅲ 3个门电路构成输出译码电路。 (3) 分析总体逻辑功能 在CP作用下，计数器循环计数，输出信号R持续30s， Y持续10s， G持续30s， Y持续10s，周而复始。 分析结果：电路为交通灯控制电路。 [例2] 分析图示电路的逻辑功能。 Ⅰ 是比较器；II 是门级组合电路；Ⅲ 是双向计数器。 [解] (1) 将电路按功能划分成3个功能块电路 (2) 分析各功能块电路的逻辑功能 ① Ⅰ是4位二进制比较器。 输入数字量DA与标准值DB比较 。 ② II是时钟输入控制电路。 若YAB = 0，计数器可以进行加法计数； 若YAB = 1，计数器可以进行减法计数。 若YA=B = 1，CP被封锁，计数器停止计数。 ③ 双时钟双向计数器74193 进行可逆计数。 (3) 分析逻辑电路的总体逻辑功能 电路工作原理： a. 在CR作用下，计数器起始状态为0000。 若DA =DB，则YA=B = 1，时钟信号被封锁，计数器处于保持状态。 b. 当CP到来时，若YAB = 0，计数器加1； 若DA DB ，则YAB = 1，计数器减1； 分析结果：该电路是数字误差检测电路。 可以在规定的时间内，检测输入二进制数码与标准值的正负误差是否在规定的范围内。 若从计数器清零开始到7个CP过后，一直有D A D B，则输出Q3Q2Q1Q0为0111，反之，若一直有D A D B，则输出为1001。7个脉冲过后，CR信号使计数器清零，准备下一次比较。 正常值应1001或0111。 [例3] 分析图示电路框图的逻辑功能。并画出CP、fx、Q、fC和Rd波形图。已知时钟脉冲的频率fCP为1Hz，fx是待测脉冲的频率。 [解] (1) 该电路分为5个逻辑功能框图。 (2) 分析各逻辑框的功能 框I中为JK触发器构成的二分频电路，它的作用是输出一个高低电平各为一秒的采样脉冲。 Ⅱ框中为与非门构成的控制门电路，与非门的一个输入端为未知频率信号fx，另一个输入端为采样脉冲。它控制送入计数器脉冲的持续时间为1秒。 Ⅲ 框中为延时电路，利用Q端脉冲下降沿产生一个延时清零信号。 Ⅳ 框中为4个BCD计数器级联构成10000进制计数器。 Ⅴ 框中是4组BCD-七段译码显示电路，用来显示测量结果。 (3) 分析总体逻辑功能 电路工作原理： a. 在Q=1时，计数器对未知频率脉冲信号fX进行为时1s的计数。 b. Q=0时，计数器停止计数，计数结果是在采样间隔内fX的脉冲个数。 c. 通过BCD-七段译码显示电路在数码管上显示出来，显示约1s后，延时清零信号将计数器清零，准备下阶段计数。 电路为简易频率计电路。 分析结果： 各点的工作波形