《数字电路与系统设计 》课件第3章.ppt

3.构成移位型计数器如果不限制编码类型，移位寄存器也可以用来构成计数器。用移位寄存器构成的计数器称为移位型计数器。移位型计数器有三种类型，它们分别是环形计数器(RingCounter)、扭环形计数器(TwistedCounter)和变形扭环形计数器。(1)环形计数器：将移位寄存器的末级输出反馈连接到首级数据输入端构成的计数器称为环形计数器。n级移位寄存器可以构成模n(n进制)环形计数器。(2)扭环形计数器：将移位寄存器的末级输出取反后反馈连接到首级数据输入端构成的计数器称为扭环形计数器。n级移位寄存器可以构成模2n的偶数进制扭环形计数器。(3)变形扭环形计数器：将移位寄存器的最后两级输出“与非”后反馈连接到首级数据输入端构成的计数器称为变形扭环形计数器。n级移位寄存器可以构成模2n-1的奇数进制变形扭环形计数器。图3-49移位型计数器的基本结构(a)环形；(b)扭环形；(c)变形扭环形【例3-12】分别用74194构成八进制扭环形计数器和七进制变形扭环形计数器，并画出它们的全状态图。解八进制扭环形计数器需要4级移位寄存器，其电路及全状态图如图3-50所示。从状态图可见，该电路有两个8状态的循环，可以任意选取其中一个为主计数循环，另一个则为无效循环。为了保证电路加电后进入主计数循环，应采取一定的措施,如首先清0，则选择含有0000的状态循环为主计数循环。图3-50八进制扭环形计数器(a)电路；(b)全状态图图3-51七进制变形扭环形计数器(a)电路；(b)全状态图图3-52自启动八进制扭环形计数器(a)电路；(b)全状态图3.5半导体存储器3.5.1半导体存储器的分类根据信息存取方式的不同，半导体存储器可以分为随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)、顺序存取存储器(SequentialAccessMemory,SAM)和只读存储器(Read－OnlyMemory,ROM)三大类。随机存取存储器能够随机读写，可以随时读出任何一个RAM单元存储的信息或向任何一个RAM单元写入(存储)新的信息。顺序存取存储器SAM只能够按照顺序写入或读出信息。随机存取存储器和顺序存取存储器统称为读写存储器，其基本特点是能读能写，但断电后会丢失信息。只读存储器在正常工作时，只能读出信息而不能写入信息，且断电后信息不会丢失。RAM、SAM和ROM的不同特点，使得它们有了不同的应用领域。RAM常用于需要经常随机修改存储单元内容的场合，例如在计算机中用做数据存储器；SAM常用于需要顺序读写存储内容的场合，例如在CPU中用做堆栈(Stack)，以保存程序断点和寄存器内容；ROM则用于工作时不需要修改存储内容、断电后不能丢失信息的场合，例如在计算机中用做程序存储器和常数表存储器。只读存储器中，固定ROM的内容由厂家制造芯片时“掩膜”决定，用户无法通过编程更改其内容；PROM为可编程只读存储器(ProgrammableROM)，用户可一次性编程；UVEPROM为可紫外线擦除的可编程只读存储器(UltravioletErasablePROM)，习惯上称为EPROM，可擦写上万次；E2PROM为可电擦除的可编程只读存储器(ElectricallyErasablePROM)，可擦写百次左右，速度比UVEPROM高；FlashMemory为兼有UVEPROM和E2PROM优点的闪速存储器(简称闪存)，可电擦除，可编程，速度快，是近20年来ROM家族中的新品。人们常将UVEPROM、E2PROM和FlashMemory一起合称为EPROM。读写存储器中，FIFO为先入先出存储器(First－InFirst－OutMemory)，它按照写入的顺序读出信息；FILO为先入后出存储器(First－InLast－OutMemory)，它按照写入的逆序读出信息；SRAM为静态随机存取存储器(StaticRAM)，以双稳态触发器存储信息；DRAM为动态随机存取存储器(DynamicRAM)，以MOS管栅极和源极间寄生电容存储信息，因电容器存在放电现象，所以DRAM必须每隔一定时间(10~100ms)重新写入存储的信息，这个过程称为刷新(Refres