康光华数电6精要.ppt

* 此处说明电压电流等为什麽用相量形式. * 等效电路由三个基本元件构成 * 放大电路存在电抗元件，如电容、电感。因此输入信号的频率不同，电路的输出响应也不同。 例6.5.1 试用74LVC161构成模216的同步二进制计数器。 1. 异步二-十进制计数器 试分析它们的逻辑输出状态。 将图中电路按以下两种方式连接： 接计数脉冲信号，将Q0与 相连； （1） 接计数脉冲信号，将Q3与 相连 （2） 两种连接方式的状态表 计数顺序 连接方式1（8421码） 连接方式2（5421码） Q3 Q2 Q1 Q0 Q0 Q3 Q2 Q1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 0 0 1 0 3 0 0 1 1 0 0 1 1 4 0 1 0 0 0 1 0 0 5 0 1 0 1 1 0 0 0 6 0 1 1 0 1 0 0 1 7 0 1 1 1 1 0 1 0 8 1 0 0 0 1 0 1 1 9 1 0 0 1 1 1 0 0 2. 用集成计数器构成任意进制计数器 例 用74LVC161构成九进制加计数器。 解：九进制计数器应有9个状态，而74 LVC 161在计数过程中 有16个状态。如果设法跳过多余的7个状态，则可实现模9计数器。 (1) 反馈清零法 (2) 反馈置数法 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 （1）工作原理 置初态Q3Q2Q1Q0=0001， ① 基本环形计数器 状态图 3. 环形计数器 第一个CP:Q3Q2Q1Q0=0010， 第二个CP:Q3Q2Q1Q0=0100， 第三个CP:Q3Q2Q1Q0=1000， 第四个CP:Q3Q2Q1Q0=0001， 第五个CP:Q3Q2Q1Q0=0010， a、电路 ② 扭环形计数器 b、状态表 状态编号 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 1 3 0 0 1 1 1 4 0 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 6 1 1 1 1 0 7 1 1 1 0 0 8 1 1 0 0 0 9 1 0 0 0 0 c、状态图 置初态Q3Q2Q1Q0=00000， 状态编号 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 1 3 0 0 1 1 1 4 0 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 6 1 1 1 1 0 7 1 1 1 0 0 8 1 1 0 0 0 9 1 0 0 0 0 译码电路简单,且不会出现竞争冒险 6.7 时序可编程通用阵列逻辑器件(GAL) 2、输出结构类型太多，给设计和使用带来不便。 2、输出端设置了可编程的输出逻辑宏单元（OLMC）通过编程可将OLMC设置成不同的工作状态，即一片GAL便可实现PAL 的5种输出工作模式。器件的通用性强； GAL的优点： 1、由于采用的是双极型熔丝工艺，一旦编程后不能修改； PAL的不足： 1、采用电可擦除的E2CMOS工艺可以多次编程； 3、GAL工作速度快，功耗小 6.7.1 时序可编程逻辑器件中的宏单元 1. 通用阵列逻辑（GAL） 在PLA和PAL基础上发展起来的增强型器件.电路设计者可根据需要编程，对宏单元的内部电路进行不同模式的组合，从而使输出功能具有一定的灵活性和通用性。 6.7.2 时序可编程逻辑器件的主要类型 2. 复杂可编程逻辑器件（CPLD） 集成了多个逻辑单元块，每个逻辑块就相当于一个GAL器件。这些逻辑块可以通过共享可编程开关阵列组成的互连资源，实现它们之间的信息交换，也可以与周围的I/O模块相连，实现与芯片外部交换信息。 3. 现场可编程门阵列（FPGA） 芯片内部主要由许多不同功能的可编程逻辑模块组成，靠纵横交错的分布式可编程互联线连接起来，可构成极其复杂的逻辑电路。它更适合于实现多级逻辑功能，并且具有更高的集成密度和应用灵活性在软件上，亦有相应的操作系统配套。这样，可使整个数字系统（包括软、硬件系统）都在单个芯片上运行，即所谓的SOC技术。 可编程与阵列（32X64位） 2、GAL举例——GAL16V8的电路结构图 8个输入 缓冲器 2~9 8个反馈/输入缓冲器 8个三态 输出缓冲 器12~19 8个输出逻辑宏单元OLMC 输出使能缓冲器 GAL的电路结构与PAL类似，由可编程的与逻辑阵列、 固定的或逻辑阵列和输出电路组成，但GAL的输出端增设了 可编程的的输出逻辑宏单元（OLMC）。通过编程可将 OLMC设置为不同的工作状态，可实现PAL的