电子技术基础（第2版）.ppt

图10-67七进制加法计数器的逻辑图（5）画出逻辑图。根据驱动方程，画出逻辑图如图10-67所示。（6）根据时序电路的分析方法，画出图10-67所示计数器的状态转换图，如图10-68所示。可以看出，所设计的电路能够完成七进制加法计数功能，并且能够自启动。图10-68七进制加法计数器状态转换图【注意】：从以上例题可知，在设计时序电路时，应特别注意：（1）正确理解题意，定义有效状态并画出其状态转换图，这一步是整个设计的基础。（2）画卡诺图，应根据状态转换图，将每个小方格内填入其对应的次态，无效状态可作无关项处理。（3）根据卡诺图求解状态方程时，应使状态方程的形式与所用触发器的特性方程有对应关系，以便求解驱动方程。（4）与任何设计相同，时序电路设计完毕，一定要检验。【补充例题】设计一个自动售邮票机的逻辑电路。每次只允许投入一枚五角或一元的硬币，累计投入两元硬币给出一张邮票。如果投入一元五角硬币以后再投入一枚一元硬币，则给出邮票的同时还应找回五角钱。要求设计的电路能自启动。解：用逻辑变量A表示投入一元硬币，用逻辑变量B表示投入五角硬币，用逻辑变量Y表示给出一张邮票，用逻辑变量Z表示找回五角钱。用Q1Q0等于00、01、10、11分别表示未投币、投入五角硬币、投入一元硬币、投入五角硬币等四种情况。电路的状态转换图如图所示。根据状态转换图，可画出电路的卡诺图，如图所示。根据卡诺图，可写出电路的状态方程和输出方程。状态转换图卡诺图输出方程如果选用JK触发器，电路的驱动方程为状态方程：根据驱动方程和输出方程，可画逻辑电路图如图所示。逻辑电路图【说明】：本例属于较复杂的时序电路的设计题，关键是根据题意合理地选择变量，规定意义并进行逻辑赋值，从而得出状态转换表，再利用卡诺图化简。倘若不规定触发器的类型，选择D触发器可方便地得出逻辑图，根据就是；如选择JK触发器，在得出的表达式后，按JK触发器的特征方程进行整理变形，然后经过对照方可得出Ji、Ki的表达式，这样做相对难一些。555定时器用途：555定时器是一种中规模集成电路，以它为核心，在其外部配上少量阻容元件，就可方便构成多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发器等，这些触发器往往是数字系统中不可缺少的器件。由于使用灵活、方便，因此555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。数字系统中会经常遇到脉冲的产生、整形、延时等问题，实现这些作用的单元电路就是单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器等，而这些单元电路都可由555定时器构成。10.8集成555定时器的原理及应用10.8.1集成555定时器图10-72（a）所示为555集成定时器的电路结构图，图（b）是引脚排列图。其中TH为电压比较器C1的阈值输入端，是电压比较器C2的触发输入端。图10-72555集成定时器1.电路结构（1）分压器三个阻值均为5kΩ的电阻串联起来构成分压器（555因此而得名），其作用是为后面的电压比较器C1和C2提供参考电压：C1的同相输入端U+=2VCC/3，C2的反相输入端U-=VCC/3。如果在电压控制端CO另加控制电压，则可改变C1、C2的参考电压。工作中不使用CO端时，一般都通过一个0.01μF的电容接地，以旁路高频干扰。（2）电压比较器C1、C2是由运放构成的两个电压比较器。比较器有两个输入端，同相输入端和反相输入端，分别标有“+”、“-”号，其输入电压分别用U+和U-表示，当U+＞U-时，电压比较器输出高电平，当U+＜U-时，输出低电平。两个输入端基本上不向外电路索取电流，即输入电阻趋于无穷大。（3）基本RS触发器在电压比较器之后，是由两个与非门组成的基本RS触发器，是专门设置的可从外部进行置0的复位端，当=0时，使Q=0，=1。（4）晶体管开关和输出缓冲器晶体管TD构成开关，其状态受端控制，当为0时TD截止，为1时TD导通。输出缓冲器就是接在输出端的反相器G3，其作用是提高定时器的带负载能力和隔离负载对定时器的影响。综上所述，555定时器不仅提供了一个复位电平为2VCC/3、置位电平为VCC/3、可通过端直接从外