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如何看懂數(shù)字邏輯電路

作者: 時間:2010-06-03 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

計數(shù)器和分頻器

?。?1 )計數(shù)器

  能對脈沖進行計數(shù)的部件叫計數(shù)器。計數(shù)器品種繁多,有作累加計數(shù)的稱為加法計數(shù)器,有作遞減計數(shù)的稱為減法計數(shù)器;按觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)來分又有同步計數(shù)器和異步計數(shù)器;按數(shù)制來分又有二進制計數(shù)器、十進制計數(shù)器和其它進位制的計數(shù)器等等。

  現(xiàn)舉一個最簡單的加法計數(shù)器為例,見圖 9 。它是一個 16 進制計數(shù)器,最大計數(shù)值是 1111 ,相當于十進制數(shù) 15 。需要計數(shù)的脈沖加到最低位觸發(fā)器的 CP 端上,所有的 J 、 K 端都接高電平 1 ,各觸發(fā)器 Q 端接到相鄰高一位觸發(fā)器的 CP 端上。 J―K 觸發(fā)器的特性表告訴我們:當 J=1 、 K=1 時來一個 CP ,觸發(fā)器便翻轉(zhuǎn)一次。在全部清零后, ① 第 1 個 CP 后沿,觸發(fā)器 C0 翻轉(zhuǎn)成 Q0=1 ,其余 3 個觸發(fā)器仍保持 0 態(tài),整個計數(shù)器的狀態(tài)是 0001 。 ② 第 2 個 CP 后沿,觸發(fā)器 C0 又翻轉(zhuǎn)成“ Q0=0 , C1 翻轉(zhuǎn)成 Q1=1 ,計數(shù)器成 0010 。 …… 到第 15 個 CP 后沿,計數(shù)器成 1111 ??梢娺@個計數(shù)器確實能對 CP 脈沖計數(shù)。

?。?2 )分頻器

  計數(shù)器的第一個觸發(fā)器是每隔 2 個 CP 送出一個進位脈沖,所以每個觸發(fā)器就是一個 2 分頻的分頻器, 16 進制計數(shù)器就是一個 16 分頻的分頻器。

  為了提高電子鐘表的精確度,普遍采用的方法是用晶體

生 32768 赫標準信號脈沖,經(jīng)過 15 級 2 分頻處理得到 1 赫的秒信號。因為晶體振蕩器的準確度和穩(wěn)定度很高,所以得到的秒脈沖信號也是精確可靠的。把它們做到一個集成片上便是電子手表專用集成電路產(chǎn)品,見圖 10 。

讀圖要點和舉例

  的讀圖步驟和其它電路是相同的,只是在進行電路分析時處處要用邏輯分析的方法。讀圖時要: ① 先大致了解電路的用途和性能。

② 找出輸入端、輸出端和關(guān)鍵部件,區(qū)分開各種信號并弄清信號的流向。

③ 逐級分析輸出與輸入的邏輯關(guān)系,了解各部分的邏輯功能。

④ 最后統(tǒng)觀全局得出分析結(jié)果。

  例 1 三路搶答器

  圖 11 是智力競賽用的三路搶答器電路。裁判按下開關(guān) SA4 ,觸發(fā)器全部被置零,進入準備狀態(tài)。這時 Q1 ~ Q3 均為 1 ,搶答燈不亮;門 1 和門 2 輸出為 0 ,門 3 和門 4 組成的音頻振蕩器不振蕩,揚聲器無聲。

  競賽開始,假定 1 號臺搶先按下 SA1 ,觸發(fā)器 C1 翻轉(zhuǎn)成 Q1=1 、 Q1=0 。于是: ① 門 2 輸出為 1 ,振蕩器振蕩,揚聲器發(fā)聲; ②HL1 燈點亮; ③ 門 1 輸出為 1 ,這時 2 號、 3 號臺再按開關(guān)也不起作用。裁判宣布競賽結(jié)果后,再按一下 SA4 ,電路又進入準備狀態(tài)。

 例 2 彩燈追逐電路

  圖 12 是 4 位移位寄存器控制的彩燈電路。開始時按下 SA ,觸發(fā)器 C1 ~ C4 被置成 1000 ,彩燈 HL1 被點亮。 CP 脈沖來到后,寄存器移 1 位,觸發(fā)器 C1 ~ C4 成 0100 ,彩燈 HL2 點亮。第 2 個 CP 脈沖點亮 HL3 ,第 3 個點亮 HL4 ,第 4 個 CP 又把觸發(fā)器 C1 ~ C4 置成 1000 ,又點亮 HL1 。如此循環(huán)往復(fù),彩燈不停閃爍。只要增加觸發(fā)器可使燈數(shù)增加,改變 CP 的頻率可變化速度。


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