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第7章 时序图

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电子技术基础第7章时序逻辑电路课件

电子技术基础第7章时序逻辑电路课件

7.2 防止空翻的触发器
7.2.1 主从型JK触发器
3.主从触发器的一次翻转问题 由于主从JK触发器存在“一次变化”问题，在CP脉冲为高电平期间，如果JK端出现 一定宽度的正向干扰。因此，在使用主从JK触发器时，一般要求在CP=1期间，JK的状态 保持不变;若需要改变J、K的状态，应在CP=0期间进行。
2.集成D触发器
D触发器74HC74
7.3 集成触发器
7.3.2 触发器的时间参数
1.最高时钟频率fmax 2.传输延迟时间 3.建立时间tset 4.保持时间th
7.4 二进制计数器 7.4.1 异步二进制计数器
1.异步二进制加法计数器
异步二进制加法计数器原理图
7.4 二进制计数器 7.4.1 异步二进制计数器
7.2 防止空翻的触发器 7.2.2 边沿触发器
2.负边沿JK触发器 （1）电路组成及逻辑符号
负边沿JK触发器
7.2 防止空翻的触发器
7.2.2 边沿触发器 2.负边沿JK触发器 （2）逻辑功能 触发器输出状态的变化发生在CP的下降沿，而次态输出仅取决于CP下降沿到达时到
J、K的状态，时钟的其他时间J、K值都可以变化，因而它的抗干扰能力强。
7.2 防止空翻的触发器 7.2.2 边沿触发器
3.T触发器 把JK触发器的两个输入端J、K接在一起成为一个输入端，并称之为T输入端，就构成 了T触发器
T触发器
7.3 集成触发器 7.3.1 集成触发器的品种和类型
1.集成JK触发器
JK触发器HC76
7.3 集成触发器 7.3.1 集成触发器的品种和类型
4.扭环计数器
扭环计数器
7.5 十进制计数器 7.5.1 同步十进制加法计数器

第7章时序图

第7章时序图
3
7.1.1 时序图中的对象
时序图与顺序图和通信图一样，都用于描述系 统特定情况下各对象之间的交互。因此，在创建时 序图时，首要任务是创建该用例所涉及到的系统对 象。系统对象在时序图中用一矩形以及其顶部的文 字标识。
从顺序图可以很容易找出系统对象。 时序图中对象的符号和对象图中对象所用的符 号一样。 将对象置于时序图的顶部意味着在交互开始的 时候对象就已经存在了，如果对象的位置不在顶部 ，那么表示对象是在交互的过程中被创建的。
14
实例——图书馆管理系统的时序图
1、 使用Rational Rose绘制时序图的 步骤
2 、 图书馆管理系统的时序图
1、使用Rational Rose绘制时序图的步骤
1) 创建时序图 2) 时序图工具栏按钮简介 3) 添加对象 4) 添加消息
2、图书馆管理系统的时序图
1）系统管理员添加书籍的时序图 2）图书管理员处理借书的时序图（
时序图上的事件与消息以从一个对象
状态线事到另一个对象状态线的箭头表示
，如下图所示：
11
:Librarian :Borrower
Invalid
Avaliably
Idle Entering BookID
Entering new Borrower
Idle 时间
0 1t 2t 3t 4t 5t
从消息调用返回的事件 对象之间传递的消息
1
本章学习要点：
• 理解为什么要建模时序图 • 了解时序图的构成 • 理解时序图中时间约束 • 理解时序图的替代表示法 • 掌握时序国的一般表示法与替代表示
法之间的转换 • 根据系统地时间需求，能够为系统建
模时序图
2
7.1 时序图构成

第七章 半导体存储器 半导体存储器的分类

第七章 半导体存储器 半导体存储器的分类

第七章 半导体存储器数字信息在运算或处理过程中，需要使用专门的存储器进行较长时间的存储，正是因为有了存储器，计算机才有了对信息的记忆功能。

存储器的种类很多，本章主要讨论半导体存储器。

半导体存储器以其品种多、容量大、速度快、耗电省、体积小、操作方便、维护容易等优点，在数字设备中得到广泛应用。

目前，微型计算机的内存普遍采用了大容量的半导体存储器。

存储器——用以存储一系列二进制数码的器件。

半导体存储器的分类根据使用功能的不同，半导体存储器可分为随机存取存储器（RAM —Random Access Memory ）和只读存储器（ROM —Read-Only memory ）。

按照存储机理的不同，RAM 又可分为静态RAM 和动态RAM 。

存储器的容量存储器的容量=字长（n ）×字数（m ）7.1随机存取存储器（RAM ）随机存取存储器简称RAM ，也叫做读/写存储器，既能方便地读出所存数据，又能随时写入新的数据。

RAM 的缺点是数据的易失性，即一旦掉电，所存的数据全部丢失。

一． RAM 的基本结构由存储矩阵、地址译码器、读写控制器、输入/输出控制、片选控制等几部分组成。

存储矩阵读/写控制器地址译码器地址码输片选读/写控制输入/输出入图7.1—1 RAM 的结构示意框图1. 存储矩阵RAM 的核心部分是一个寄存器矩阵，用来存储信息，称为存储矩阵。

图7.1—5所示是1024×1位的存储矩阵和地址译码器。

属多字1位结构，1024个字排列成32×32的矩阵，中间的每一个小方块代表一个存储单元。

为了存取方便，给它们编上号，32行编号为X 0、X 1、…、X 31，32列编号为Y 0、Y 1、…、Y 31。

这样每一个存储单元都有了一个固定的编号（X i 行、Y j 列），称为地址。

11113131131********列 译 码 器行译码器...........位线位线位线位线位线位线.......X X X Y Y Y 0131131A A A A A A A A A A 地 址 输 入地址输入0123456789D D数据线....图7.1－5 1024×1位RAM 的存储矩阵2． 址译码器址译码器的作用，是将寄存器地址所对应的二进制数译成有效的行选信号和列选信号，从而选中该存储单元。

第8讲-时序图复习进程

第8讲-时序图复习进程

7.2.5 消息
在任何一个软件系统中，对象都不是孤立存在的
，它们之间通过消息进行通信。
消息是用来说明时序图中不同活动对象之间的通 信。因此，消息可以激发某个操作、创建或撤销 某个对象。
可以清晰而直观的表示对象之间的行为交互关系以及 操作和消息的时序关系。
时序图的主要用途之一是用来为某个用例的 泛化功能提供其所缺乏的解释，即把用例表 达的要求转化为更进一步的精细表达。
用例常常被细化为一个或多个时序图。
时序图除了在设计新系统方面的用途之外， 它还能用来记录一个存在系统的对象现在如 何交互。
对象A向对象B发送消息，可以简单地理解为 对象A调用对象B的一个操作（operation）。
7.2.5 消息
顺序图中，尽力保持消息的顺序是从左到 右排列的。
一个顺序图的消息流开始于左上方，消息2 的位置比消息1低，这意味着消息2的顺序 比消息1要迟。因为方的阅读习惯是从左 到右。
顺序图中消息编号可显示，也可不显示。 协作图中必须显示。
对象从左到右按照重要性排列或按照消息先 后顺序排列。
Object1 : ClassA
7.2.2 活动者或对象
对象的命名方式有三种：
包括对象名和类名 类名（匿名对象） 对象名（不关心类）
7.2.3 生命线
生命线（Lifeline）：
每个对象都有自己的生命线，用来表示在该用例中一个对 象在一段时间内的存在
时序图和协作图从不同的角度描述了为完成某种系统功 能，系统中各对象间的交互与协作，可以有效地帮助人 们观察和理解系统的动态行为。
通常用来描述一个用例的行为，实现一个用例，完成对 系统的动态行为建模；
时序图主要用来描述对象之间信息交换时的时间顺序。

时序图和协作图

时序图和协作图

时序图的最大特点是：它以二维的平面上 的一维来表示时间进度，在时间维上定义 各个对象所执行的操作以及它们之间所传 送的消息。从而能够在逻辑上清晰的刻画 这些操作和消息的时序关系乃至因果关系。
简单时序图
7.2 时序图元素及表示法
在UML中，时序图用一个二维图描述系统 中各个对象之间的交互关系。其中，纵轴 是时间轴，时间沿竖线向下延伸，由上至 下表示时间的先后顺序。横轴代表了参与 相互作用的对象。 当对象存在时，生命线由一条虚线表示； 当对象的过程处于激活状态时，生命线上 用一个激活条表示。消息用从一个对象到 另一个对象生命线的箭头表示，箭头以时 间顺序从上到下排列。

时序图（Sequence Diagram）也被称为 顺序图，是一种详细地表示对象之间行为 交互关系的图，主要用来描述对象之间信 息交换时的时间顺序。因此可以清晰而直 观的表示对象之间的行为交互关系以及操 作和消息的时序关系。
时序图的主要用途把用例表达的要求转化 为更进一步的精细表达。它还能用来记录 一个存在系统的对象现在如何交互。 用例常常可被细化为一个或多个时序图。

7.2 时序图元素及表示法
时序图有4种基本图形元素，包括：
对象（object） 生命线（lifeline） 激活（activation） 消息（message）
1. 对象
时序图中的对象在概念上和它在对象图中 的定义是一致的，其图形表示也相同。 每个对象显示在单独的列里，用一个矩形 框代表一个对象，框内填写对象名和它所 属的类名，中间用一个冒号隔开。

2.链接
链接是两个对象间的连接。 它的图形符号也是用一条连接在两个对象间 的实线表示。在连接线上可以标明对象名。

3.消息

第7章 AD转换

第7章 AD转换

第7章AD转换7.1 概述7.1.1 AD转换器AD转换器即ADC（Analog to Digital Converter），是能将模拟量转换为数字量的器件。

单片机能直接处理和控制的是数字量，对于模拟量，则可通过AD转换器件将其先转换为数字量，然后再交付单片机去做进一步处理。

在AD转换器件将模拟量转换为数字量的过程中，有许多参数值得我们关注，其中最重要的两个参数是转换时间和转换分辨率。

目前，常见AD转换器与微处理器间的数据接口有并行和串行之分，AD转换器的转换精度有8位、10位、12位等多种类型。

此处选取并行8位AD转换器ADC0809，并行12位AD转换器AD574，串行8位AD转换器ADC0832，串行12位AD转换器TLC2543，共四种AD转换器件，分别说明其特点和使用方法。

7.1.2 AD转换分辨率AD转换中，用转换分辨率来表示AD转换器对输入模拟信号的分辨能力，常用转换结果的二进制数的位数来表示，8位精度代表转换结果用8位二进制数表示，12位精度代表转换结果用12位二进制数表示。

以下通过两个例子具体解释其内在含义。

例1：假设被转换的模拟量是电压信号，被测电压值在0V~5V的固定区间内连续可调，AD转换器分辨率假设是8位。

我们已经熟知，8位无符号二进制数的数值范围是十进制的0~255，共256个数。

如果AD转换器分辨率是8位，则从理论上说，被测电压范围5V（5V－0V=5V）被平均等分为256等份，每一份是5V/256=0.01953125V≈0.02V=20mV，这每一份的含义是：电压每增大20mV，AD转换结果的数值就增加1；0V电压对应的转换结果应该是最小值0，而5V电压对应的转换结果应该是最大值255，2.5V电压对应的转换结果应该是0~255的中间值128，其它电压依次成比例对应某一数值。

例2：假设被转换的模拟量是电压信号，被测电压值在0V~5V的固定区间内连续可调，AD转换器分辨率假设是12位。

chapter07-状态图&活动图

转换种类包含如下几种：
（1）外部转换 （2）内部转换 （3）完成转换 （4）复合转换
23/84
（1）外部转换
外部转换：一种改变 对象状态的转换，是 最常见的一种转换。
Somebody go into Somebody go out Somebody go into Used
表示：从源状态到目 标状态的直线箭头。

13/84
7.1.2 状态图----状态
状态的组成：

复合状态及其子状态 并发子状态: 复合状态中有两个或多个并发执行的
子状态机
• 组合状态多个并发子状态，控制多个控制流 • 当复合状态转出的转移被激发时，或每个内嵌状态机 都运行到终止状态时，多个控制流会汇合成一个
Working
Awaiting User Password
11/84
7.1.2 状态图----状态
状态的组成：

延迟事件 (Deferred Event): 延迟处理的时间列表
，在当前状态下暂不处理，等到合适状态再处理。

复合状态及其子状态 顺序子状态
• • 任何时刻只能处于一种状态 状态复合状态/复合状态的子状态
Working
Awaiting User Password
方括号括起来的布尔表达式。 放在触发事件后面 可以引用对象的属性值或触发事件的参数 只在引起转换的触发事件发生时被赋值一次
若值为真，则触发事件使转换有效； 若值为假，则不会引起转换。
从一个状态引出的多个转换可以有同样的触
发事件，但是每个转换必须具有不同的监护 条件。
21/84
（5）动作
对象，依据重要性从左到右放置 设置生命线 消息，从上到下 设置对象的激活期

第七章_状态机设计1


TYPE my_logic IS ( '1' ，'Z' ，'U' ，'0' ) ; SIGNAL s1 : my_logic ; s1 <= 'Z' ;
KX
7.1 一般有限状态机的设计 7.1.1 用户自定义数据类型定义语句 子类型SUBTYPE的语句格式如下： 的语句格式如下： 子类型 的语句格式如下 SUBTYPE
n e x t_ s ta te
图7-1 一般状态机结构框图工作示意图
【例7-1】 】
LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY s_machine IS PORT ( clk,reset : IN STD_LOGIC; state_inputs : IN STD_LOGIC_VECTOR (0 TO 1); comb_outputs : OUT INTEGER RANGE 0 TO 15 ); END s_machine; ARCHITECTURE behv OF s_machine IS TYPE FSM_ST IS (s0, s1, s2, s3); SIGNAL current_state, next_state: FSM_ST; BEGIN REG: PROCESS (reset,clk) BEGIN IF reset = '1' THEN current_state <= s0; ELSIF clk='1' AND clk'EVENT THEN current_state <= next_state; END IF; END PROCESS;
PROCESS REG 时序进程 current_state next_state PROCESS COM 组合进程 LOCK

《单片机原理与技术》课件第7章-中断


1．定时器/计数器控制寄存器TCON
位7
位6
位5
位4
位3
位2
位1
位0
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
IT0：外部中断INT0触发方式选择 位。可由用户用软件选择。 • IT0=1：设定外部中断引脚信号为下降 沿触发方式。 •
IT1：外部中断INT1触发方式选择 位，其功能类似于IT0。 • IE0：外部中断INT0触发有效标志 位。 • IE1：外部中断INT1触发有效标志 位，其功能类似于IE0。 •
•
定时器0与定时器1标志为TF0与TF1， 在定时器溢出周期的S5P2设置。然后其值 在下一周期由电路查询。然而，定时器2标 志TF2是在S2P2设置且在定时器溢出的同 一周期内被查询。 Nhomakorabea•
若请求有效且响应的条件正确，至请 求的服务例程的硬件子例程调用将是下一 条要执行的指令。CALL自己需要两个周期。 因此，在外部中断请求的激活与服务例程 的第一条指令的执行开始之间，至少需要3 个完整的机器周期。图7-9所示为中断响应 时序。
图7-4 中断响应、服务及返回流程图
7.3 80C51中的中断结构
7.3.1 中断启用
图7-5 MCS-51中断源
图7-6 80C51中的IE（中断启用）寄存器
7.3.2
中断优先权
图7-7 80C51中的IP（中断优先级）寄存器
7.3.3
•
中断如何处理
在操作中，所有中断标志在每个机器 周期的S5P2期间被采样。在下一个机器周 期期间查询采样。若找到一启用的中断的 标志已设置，中断系统生成一LCALL至在 程序存储器中的适当单元，至中断服务例 程的LCALL的生成，由以下3个条件中的任 一个阻断：

数字逻辑设计第七章(2)D锁存器

8
RD DOUT[3:0]
Xi Yi Ci
X Y
S
CI CO
锁存器的应用
Si Ci+1
串行输入、串行输出 注意：时钟同步
QD Q C CLK
Xi Yi
时钟控制
再谈串行输入 加法器的实现
Ci
暂存
XY CI CO
S
Si
Ci+1
9
触发器
只在时钟信号的边沿改变其输出状态
正边沿 上升沿
负边沿 下降沿
CLK
Q
15
D锁存器 ——电平有效 D触发器 —— 边沿有效
触发器的应用
利用触发器作为移位寄存器（图1）
思考：能否将触发 器改为锁存器(图2) D
F/F
F/F
D Q Q1 D Q Q
CLK Q
CLK Q
D CLK
Q1 Q
16
CLK D
CLK
（图1）
latch
latch
Q1
DQ
DQ Q
CQ
CQ
（图1）
D触发器的定时参数
QQn+*1==SS++RR’’··QQ
Q —— 当前状态（原态、现态）
Q* —— 下一状态（新态、次态）
S·R = 0（约束条件）
31
J K C
C J K Qm Q
32
SQ
SQ
C 主 Qm C 从
RQ
RQ
逻辑符号 Q
JQ QL C
KQ
1 箝位
功能表
C=1期间，
JK Q
0 1
J的变化只引起 Qm改变一次
CLK=1时， 主锁存器不工作，Qm 保持不变 从锁存器工作，将 Qm 传送到输出端
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2. 图书管理员处理借书的时序图 (不包括预留书籍的情况)
3. 系统管理员删除书目的时序图
4. 借阅者预留书籍的时序图
theBorrower : Borrower 1: Login Web Application theTitle : Title
2: find(String)
3: RetLeabharlann rn true7.2.3 消息
7.2.4 激活
激活表示该对象被占用以完成某个 任务,去激活指的则是对象处于空 闲状态,在等待消息. 在UML中,为了表示对象是激活的, UML 可以将该对象的生命线拓宽成为矩 形.其中的矩形称为激活条或控制 期,对象就是在激活条的顶部被激 活的,对象在完成自己的工作后被 去激活. 激活条
第7章 时序图
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 概述 时序图的组成 对象的创建和撤销 时序图建模技术 实例——图书馆管理系统的时序图
7.1 概述
时序图是强调消息时间顺序的交互图. 时序图描述了对象之间传送消息的时间顺序,用 来表示用例中的行为顺序.当执行一个用例行为 时,时序图中的每条消息对应了一个类操作或状 态机中的引起转换的触发事件. 在UML中,时序图将交互关系表示为一个二维图. 其中,纵轴是时间轴,时间沿竖线向下延伸.横 轴代表了在协作中各独立的对象.当对象存在时, 生命线用一条虚线表示,当对象的过程处于激活 状态时,生命线是一个双道线.消息用从一个对 象的生命线到另一个对象生命线的箭头表示.箭 头以时间顺序在图中从上到下排列.
7.1 概述
时序图示例(汽车租赁系统中客户取车的 时序图):
7.2 时序图的组成
① ② ③ ④ 时序图包含了4个元素: 对象(Object) 生命线(Lifeline) 消息(Message) 激活(Activation)
7.2 时序图的组成
7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 对象 生命线 消息 激活
7.2.1 对象
时序图中对象的符号和对象图中对象所用 的符号一样. 将对象置于时序图的顶部意味着在交互开 始的时候对象就已经存在了,如果对象的 位置不在顶部,那么表示对象是在交互的 过程中被创建的.
7.2.2 生命线
生命线是一条垂直的虚线,表示时序图中 的对象在一段时间内的存在.每个对象的 底部中心的位置都带有生命线. 生命线是一个时间线,从时序图的顶部一 直延伸到底部,所用的时间取决于交互持 续的时间. 对象与生命线结合在一起称为对象的生命 线,对象的生命线包含矩形的对象图标以 及图标下面的生命线.
如果要撤销一个对象,只要在其生命线终 止点放置一个"X"符号即可,该点通常是 对删除或取消消息的回应.
7.4 时序图建模技术
① ② ③ ④ 设置交互的语境. 通过识别对象在交互中扮演的角色,设置交互的场景. 为每个对象设置生命线. 从引发某个消息的信息开始,在生命线之间画出从顶 到底依次展开的消息,显示每个消息的特性(如参 数). ⑤ 如果需要可视化消息的嵌套或实际计算发生时的时间 点,可以用激活修饰每个对象的生命期. ⑥ 如果需要说明时间或空间的约束,可以用时间标记修 饰每个消息,并附上合适的时间和空间约束. ⑦ 如果需要更形式化的说明某控制流,可以为每个消息 附上前置和后置条件.
7.5 实例——图书馆管理系统的时序图
7.5.1 绘制时序图的步骤 7.5.2 图书馆管理系统的时序图
7.5.1 绘制时序图的步骤
1. 创建时序图 2. 添加对象 3. 添加消息
7.5.2 图书馆管理系统的时序图
1. 系统管理员添加书籍的时序图 2. 图书管理员处理借书的时序图(不包括 预留书籍的情况) 3. 系统管理员删除书目的时序图 4. 借阅者预留书籍的时序图
1. 系统管理员添加书籍的时序图
: Administrator : Maintenance Window 1: add item( ) 2: find(String) Check if corresponding title exist 3: return true : Title : Item
4: create(Integer, Title)
7.2.2 生命线
对象的生命线:
7.2.3 消息
消息定义的是对象之间某种形式的通信,它可以 激发某个操作,唤起信号或导致目标对象的创建 或撤销. 消息是两个对象之间的单路通信,从发送方到接 收方的控制信息流. 消息可以用于在对象间传递参数. 消息可以是信号,也可以是调用. 在UML中,消息使用箭头来表示,箭头的类型表 示了消息的类型. 几种常用的消息符号
7.3 对象的创建和撤销
如果对象位于时序图的顶部,说明在交互 开始之前该对象已经存在了.如果对象是 在交互的过程中创建的,那么它应当位于 图的中间部分. 对象在创建消息发生之后才能存在,对象 的生命线也是在创建消息之后才存在的.
7.3 对象的创建和撤销
创建对象的两种表示方法:
7.3 对象的创建和撤销
4: reserve( )
�