当前位置：文档之家 › 数字逻辑电路

数字逻辑电路

  • 格式：doc
  • 大小：215.00 KB
  • 文档页数：8

下载文档原格式

  / 8

合集下载

第5章数字逻辑电路.ppt

第5章数字逻辑电路.ppt

（2）逻辑关系式表示：F=A·B·C
（3）真值表表示：如图表5-1所示
下一页 返回
5.4 基本逻辑门电路
2.“或”逻辑关系 当决定事件的各个条件中只要有一个或一个以上具备时事件就
会发生 图5-10所示，F和A、B、C之间就存在“或”逻辑关系 “或”逻辑也有如上三种表示方法： （1）图5-11所示为“或”逻辑图形符号 （2）逻辑表达式：F=A+B+C （3）真值表：见表5-2
下一页 返回
5.2 数制
5.2.2 二进制数
二进制数只有0和1两个符号。只要能区分两种状态的元件即 可实现。
计数的基数为2，各位数的权是2的幂，计数规律是“逢二进 一”
N位二进制整数的表达示为：
例5.1 一个二进制数10101000， 试求对应的十进制数
上一页 下一页 返回
5.2 数制
图5-23是利用三态与非门组成的双向传输通路，改变控制端C 的电平，就可控制信号的传输方向。
上一页 下一页 返回
5.4 基本逻辑门电路
3. CMOS门电路 CMOS门电路是由PMOS管和NMOS管构成的一种互补对称场效
应管集成门电路。 下面是几种常用的CMOS门电路的结构和工作原理的简要说明 （1）CMOS与非门：如图5-24所示 当A、B全为1时，T1和T2同时导通，T3和T4同时截止，F=0 当输入端由一个或全为0时，串联的T1和T2必有一个或两个全部截
上一页 下一页 返回
5.4 基本逻辑门电路
（5）TTL三态输出与非门电路。简称三态门，图5-20是其逻辑 图形符号。A、B是输入端，C是控制端，F为输出端。输出端除 了可以实现高低电平外，还可以出现高阻状态。

数字逻辑电路大全

数字逻辑电路大全

G1
DI
1
EN
EN
1
DO
EN
G2
总线
A2
B2
EN2
D I / DO
A3
B3
E N3
总线 & G1 EN & G2 EN
& G3 EN
七、TTL集成逻辑门电路系列简介
1．74系列——为TTL集成电路的早期产品，属中速TTL器件。 2．74L系列——为低功耗TTL系列，又称LTTL系列。 3．74H系列——为高速TTL系列。 4．74S系列——为肖特基TTL系列，进一步提高了速度。如图示。
LABC
A
31
2T 2 截 止
Vo
B
T1
C
饱和
3 3 .6 V
1
2T 3
0 .3 V
R e2
截止
1 kΩ
二、TTL与非门的开关速度
1．TTL与非门提高工作速度的原理 （1）采用多发射极三极管加快了存储电荷的消散过程。
iB 1
R b1
4k Ω
+ VC C Rc2 1. 6kΩ
3 .6 V
A B C
1
1
3 .6 V
R e2
1K
+ VC C（ + 5 V ） R c4 1 30 Ω
3
T2 4 截 止
D截止
Vo 3 0 .3 V 2T 3 饱和
（2）输入有低电平0.3V 时。
该发射结导通，VB1=1V。所以T2、T3都截止。由于T2截止，流过RC2的 电流较小，可以忽略，所以VB4≈VCC=5V ，使T4和D导通，则有：
C
+ VC C（ + 5 V ）

数字逻辑电路

数字逻辑电路

数字逻辑电路数字逻辑电路是现代电子领域中的重要概念，它是指在数字信号处理中使用的集成线路电子设备。

数字逻辑电路通过控制与门、或门、非门等组合来实现逻辑运算，从而处理数字信息。

数字逻辑电路在计算机、通信系统、数字信号处理等领域中都有着广泛的应用。

1. 数字逻辑电路的基本概念数字逻辑电路使用不同的门电路（如与门、或门、非门）来实现不同的逻辑功能。

其中，与门输出为1的条件是所有输入均为1；或门输出为1的条件是至少有一个输入为1；非门将输入反转。

数字逻辑电路的设计和分析通常基于布尔代数，它是由乔治·布尔于19世纪中叶创立的代数体系。

利用布尔代数，可以描述逻辑运算的基本规则，并通过代数表达式描述数字逻辑电路的功能。

2. 数字逻辑电路的分类数字逻辑电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。

•组合逻辑电路：组合逻辑电路的输出仅取决于当前输入的状态，与时间无关。

最简单的组合逻辑电路为三种基本门电路的组合，通过组合不同的门电路可以实现不同的逻辑功能。

•时序逻辑电路：时序逻辑电路的输出不仅受当前输入的影响，还受到系统内部状态的影响。

时序逻辑电路中通常包含寄存器、触发器等时序元件，可以实现存储和时序控制功能。

3. 通用逻辑门通用逻辑门是数字逻辑电路设计中常用的元件，它可以实现不同的逻辑功能。

常见的通用逻辑门包括与非门（NAND门）、或非门（NOR门）和异或门（XOR 门）等。

通用逻辑门的特点在于可以通过适当的电路连接和组合来实现各种复杂的逻辑功能，是数字逻辑电路设计中的核心组成部分。

4. 数字逻辑电路在计算机领域的应用数字逻辑电路在计算机体系结构设计中发挥着重要作用。

如CPU内部的控制逻辑、寄存器文件、算术逻辑单元（ALU）等模块，都是由数字逻辑电路实现的。

在计算机的数据通路设计中，数字逻辑电路用于数据的选择、传输、处理等操作，确保计算机可以正确高效地完成各种计算任务。

5. 结语数字逻辑电路作为数字电子技术的基础，对现代电子设备的设计和功能发挥起着至关重要的作用。

数字逻辑电路基础

数字逻辑电路基础

数字逻辑电路基础数字逻辑电路是现代电子技术中的重要组成部分，它是以数字信号为基础的电路系统。

数字逻辑电路具有高可靠性、低功耗、易于集成和成本低廉等特点，因此在计算机、通讯、控制系统等领域得到了广泛应用。

数字逻辑电路由逻辑门电路组成，逻辑门是实现逻辑函数的基本电路单元。

逻辑门根据输入信号的逻辑状态输出相应的逻辑状态，它们常见的种类有与门、或门、非门、异或门等。

与门是指在所有输入信号都为逻辑“1”时，输出信号才为逻辑“1”，否则输出信号为逻辑“0”。

与门常用于多个输入信号的逻辑“与”运算，可以实现逻辑乘法的功能。

或门是指在任意一个输入信号为逻辑“1”时，输出信号就为逻辑“1”，否则输出信号为逻辑“0”。

或门常用于多个输入信号的逻辑“或”运算，可以实现逻辑加法的功能。

非门是指将输入信号的逻辑状态反转，即输入信号为逻辑“1”时，输出信号为逻辑“0”，输入信号为逻辑“0”时，输出信号为逻辑“1”。

非门常用于逻辑运算中的取反操作。

异或门是指在两个输入信号不同时输出逻辑“1”，否则输出逻辑“0”。

异或门常用于多个输入信号的逻辑“异或”运算，可以实现数字信号的加密和解密等功能。

在数字逻辑电路中，还有一种重要的逻辑器件——触发器，它可以储存和改变电路的状态。

常见的触发器有RS触发器、D触发器、JK 触发器等，它们可以实现数据存储、时序控制和状态转移等功能。

在数字逻辑电路的设计中，常用的工具有真值表、卡诺图、逻辑代数等。

真值表是用来表示逻辑函数的值域和定义域的表格，可以方便地进行逻辑分析。

卡诺图是一种图形化的逻辑函数简化方法，可以快速地找到最简化的逻辑表达式。

逻辑代数是一种用符号表示逻辑函数的方法，可以方便地进行逻辑推导和计算。

数字逻辑电路作为现代电子技术的核心之一，它的应用范围十分广泛，涉及到计算机、通讯、控制系统等多个领域，因此在电子工程师和计算机科学家的学习和研究中具有重要的地位。

《数字逻辑电路》课程标准

《数字逻辑电路》课程标准

《数字逻辑电路》课程标准一、课程基本信息课程名称：数字逻辑电路学生对象：电子工程、计算机科学等相关专业的本科生课程时长：一学年，每周4小时二、课程目标与内容1. 知识与技能目标：学生应掌握数字逻辑电路的基本原理、概念和设计方法，包括逻辑门、触发器、寄存器、计数器等基本元件，以及数字系统设计、仿真和测试等技能。

2. 过程与方法目标：学生应学会数字逻辑电路的分析和设计方法，通过实践操作培养独立思考和团队协作的能力。

3. 情感态度价值观：培养学生严谨的科研态度，提高逻辑思维能力，增强对数字系统的兴趣和热爱。

三、教学内容与安排1. 数字逻辑电路基础（第1-2周）：介绍数字电路的基本概念、分类和特点，以及数字信号和模拟信号的转换原理。

2. 逻辑门电路（第3-4周）：讲解基本逻辑门如AND、OR、NOT等的功能和设计，以及CMOS和TTL等不同类型门电路的特点和应用。

3. 触发器和寄存器（第5-6周）：介绍触发器和寄存器的原理和应用，包括SR、JK、D等类型，以及它们在数字系统设计中的重要作用。

4. 计数器和其他复杂元件（第7-8周）：讲解计数器、移位寄存器、译码器等复杂元件的功能和应用，以及它们在数字系统设计中的组合应用。

5. 数字系统设计（第9-12周）：通过实际案例，指导学生进行数字系统设计，包括系统需求分析、方案制定、硬件选择、软件编程等步骤。

6. 课程实验与项目（第13-16周）：安排多个实验项目，如设计简单数字系统、制作集成电路等，培养学生动手能力和团队协作精神。

四、教学方法与评估1. 教学方法：采用理论授课、实验操作、项目实践等多种方式，注重实践操作和案例教学。

2. 评估方法：包括平时作业、实验报告、项目成果、期末考试等。

其中，期末考试占50%，平时作业和实验报告占30%，项目成果占20%。

3. 评估标准：根据学生掌握知识和技能的情况，以及在实验和项目中的表现进行评估。

五、教学资源与支持1. 教学资源：提供数字逻辑电路相关教材、实验设备（如集成电路板、实验箱等）、网络资源（如教学视频、论坛等）等。

数字逻辑电路

数字逻辑电路

数字逻辑电路1. 概述数字逻辑电路是计算机科学和电子工程领域中的一种重要组成部分。

它是由逻辑门和触发器等基本组件组成的电路，用于处理和运算数字信号。

数字逻辑电路广泛应用于计算机、通信设备、数字仪表、自动控制系统等领域。

数字逻辑电路根据具体应用的需要，可以实现不同的功能，如加法器、多路选择器、译码器、寄存器等。

这些电路通过将逻辑门和触发器连接在一起，以实现特定的功能。

2. 逻辑门逻辑门是数字逻辑电路的基本组件，它根据输入的信号值产生相应的输出信号值。

常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。

•与门（AND Gate）：当所有输入信号都为高电平时，输出为高电平；否则，输出为低电平。

•或门（OR Gate）：当任意输入信号为高电平时，输出为高电平；否则，输出为低电平。

•非门（NOT Gate）：当输入信号为高电平时，输出为低电平；否则，输出为高电平。

•异或门（XOR Gate）：当输入信号的数量为奇数时，输出为高电平；否则，输出为低电平。

逻辑门可以通过不同的组合方式实现复杂的逻辑运算，如与非门（NAND Gate）和异或门（XOR Gate）等。

3. 触发器触发器是数字逻辑电路的另一种常见组件，它可以存储和处理电平变化。

触发器有很多种类，如RS触发器、JK触发器、D触发器等。

•RS触发器：RS触发器有两个输入信号（R和S）和两个输出信号（Q和Q’）。

当R=0、S=1时，Q=0、Q’=1；当R=1、S=0时，Q=1、Q’=0；当R=1、S=1时，根据之前的状态决定Q和Q’的值。

•JK触发器：JK触发器类似于RS触发器，但是它引入了一个时钟输入。

当J=1、K=0时，下降沿时，触发器的状态发生变化；当J=0、K=1时，上升沿时，触发器的状态发生变化；当J=1、K=1时，翻转触发器的状态。

•D触发器：D触发器只有一个输入信号D和两个输出信号（Q和Q’）。

当时钟信号为上升沿时，Q的值等于D的值；当时钟信号为下降沿时，Q的值保持不变。

数字逻辑电路


在各种集成门电路中，TTL电路和CMOS 电路应用最为普遍，现已被广泛应用在医学电 子仪器中。两种电路有着它们各自的特点和用 途，只有在了解工作原理的基础上，熟悉它们 的逻辑功能、外特性、主要参数及使用时应注 意的问题，才能正确的选取和使用它们。
第二节 双稳态触发器
前面讨论的各种门电路有一个共同的特点， 就是在某一时刻的输出状态只取决于当时的输 入状态。在数字电路中，还有另一类逻辑电路， 其输出状态不仅与当时的输入有关，而且还取 决于电路原来的状态，这种逻辑电路称为时序 逻辑电路(sequential logic circuit)。
从电路的结构来看，这种基本的与门电路有它的 局限性：①输出低电平时，其值比输入端低电平高一 个二极管的正向电压降，因此一个逻辑量连续通过 2~3个这样的门电路后，代表0值的低电平就不再符 合要求。②输出端为高电平时，向负载供应电流的能 力受电阻R的限制，负载电流过大时，R两端的压降 就不容忽视，代表1值的高电平就不再符合要求。③ 当输入端电平变化时，输出端电平的变化总是要落后 一定的时间。此时间主要是由二极管在导通状态和截 止状态之间的转换过程而产生的，称为门电路的延迟 时间。
为了扩展逻辑功能，由上述三种基本 逻辑门电路还可以组成多种复合门电路。如 与门和非门串联可组成与非门，或门和非门 串联可组成或非门，与门、或门和非门串联 组成与或非门等。实际应用的逻辑系统往往 具有较复杂的逻辑关系。它需要用一些基本 门电路和复合门电路组合起来，以实现一定 的逻辑功能。这种由若干个门电路组成的电 路称为组合逻辑电路。常用的组合逻辑电路 有编码器、译码器等，它们在数字电路中有 着广泛的应用。
1. 双极型集成门电路 双极型集成门电路以与非 门为基础。图为与非门的逻辑 符号及逻辑表达式，其逻辑关 系可解释为：当输入有低电平 “0”时，输出为高电平“1”； 当输入全为高电平“1”时，输 出为低电平“0”。

第一章.数字逻辑电路基础知识

A 0 1 Z 1 0
A
Z
Z=A A Z
实际中存在的逻辑关系虽然多种多样，但归结 起来，就是上述三种基本的逻辑关系，任何复杂 的逻辑关系可看成是这些基本逻辑关系的组合。
B Z
E
真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Z 0 1 1 1
逻辑符号 曾用符号
A B Z
逻辑表达式
Z A B
Z=A∨B 完成“或”运算功能的电路叫“或”门
3．“非”（反）逻辑-----实现 的电路叫非门（或反相器
定义：如果条件具备了，结果 便不会发生；而条件不具备时结果 一定发生。因为“非”逻辑要求对 应的逻辑函数是“非”函数，也叫 “反”函数 或“补”函数
数字集成电路发展非常迅速-----伴
随着计算机技术的发展： • 2．中规模集成电路
（MSI） 1966年出现， 在一块硅片上包含 • 1．小规模集成电 100-1000个元件或10路（SSI） 1960 100个逻辑门。如 ： 集成记时器，寄存器， 年出现，在一块硅 译码器。 片上包含10-100 • TTL：Transister个元件或1-10个逻 Transister Logic 辑门。如 逻辑门 • SSI：Small Scale 和触发器。 Integration • MSI：Mdeium Scale Integration）
f(t)
t 模拟信号
f(t)
Ts 2Ts 3Ts
t
抽样信号
f(KT)
数字信号T 2T 3T
t
二．数字电路的特点：
模拟电路的特点：主要是研究微弱信号的放 大以及各种形式信号的产生，变换和反馈等。
数字电路的特点：
1 基本工作信号是二进制的数字信号，只 有0，1两个状态，反映在电路上就是低电平 和高电平两个状态。（0，1不代表数量的大 小，只代表状态 ） 2 易实现：利用三极管的导通（饱和）和 截止两个状态。-----（展开：基本单元是 连续的，从电路结构介绍数字和模拟电路的 区别）

基本数字逻辑电路

基本数字逻辑电路基本数字逻辑电路（Basic Digital Logic Circuits）数字逻辑电路是由逻辑门组成的电路，用于处理和操作数字信号。

数字逻辑电路是现代计算机和电子设备中最基本的组成部分之一。

本文将介绍一些常见的基本数字逻辑电路，并描述其功能和应用。

1. 逻辑门（Logic Gates）逻辑门是实现逻辑运算的基本组件。

常见的逻辑门有与门（AND gate）、或门（OR gate）、非门（NOT gate）、与非门（NAND gate）、或非门（NOR gate）和异或门（XOR gate）等。

逻辑门接受一个或多个输入信号，并产生一个输出信号，输出信号的值取决于输入信号的逻辑状态。

- 与门（AND gate）：接受两个或多个输入信号，当所有输入信号都为逻辑高（1）时，输出为逻辑高（1），否则输出为逻辑低（0）。

与门的基本符号为“∧”。

- 或门（OR gate）：接受两个或多个输入信号，当其中至少一个输入信号为逻辑高（1）时，输出为逻辑高（1），否则输出为逻辑低（0）。

或门的基本符号为“∨”。

- 非门（NOT gate）：接受一个输入信号，输出信号的逻辑状态与输入信号相反。

当输入信号为逻辑高（1）时，输出为逻辑低（0），反之亦然。

非门的基本符号为“¬”。

- 与非门（NAND gate）：与门的输出信号经非门取反得到。

当两个或多个输入信号都为逻辑高（1）时，输出为逻辑低（0），否则输出为逻辑高（1）。

与非门的基本符号为“⊼”。

- 或非门（NOR gate）：或门的输出信号经非门取反得到。

当所有输入信号都为逻辑低（0）时，输出为逻辑高（1），否则输出为逻辑低（0）。

或非门的基本符号为“⊽”。

- 异或门（XOR gate）：接受两个输入信号，当输入信号相同时，输出为逻辑低（0），当输入信号不同时输出为逻辑高（1）。

异或门的基本符号为“⊕”。

2. 组合逻辑电路（Combinational Logic Circuits）组合逻辑电路由逻辑门组成，用于实现逻辑函数。

数字逻辑电路的原理和应用

数字逻辑电路的原理和应用前言数字逻辑电路是计算机系统中关键的组成部分，它可以实现数字信号的处理和控制。

本文将介绍数字逻辑电路的原理以及它们在实际应用中的一些常见场景。

数字逻辑电路的基本原理逻辑门逻辑门是数字逻辑电路的基本构建块，它可以根据输入信号的逻辑状态（通常为0或1）产生相应的输出信号。

常见的逻辑门包括与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）等。

这些逻辑门可以通过组合和连接实现更复杂的逻辑功能。

组合逻辑电路组合逻辑电路由逻辑门和连接它们的导线组成，其中逻辑门的输出信号直接取决于其输入信号的状态。

组合逻辑电路通常用于执行特定的操作或运算，如加法、乘法、选择等。

它使用了逻辑门的特性来实现所需的功能。

时序逻辑电路时序逻辑电路通过引入时钟信号来控制逻辑门的行为。

时序逻辑电路中的输出信号不仅取决于输入信号的状态，还取决于时刻。

这使得时序逻辑电路能够存储和处理信息，从而实现更复杂的功能，如计数器、存储器等。

数字逻辑电路的应用场景计算机系统在计算机系统中，数字逻辑电路被广泛应用于控制单元、算术逻辑单元（ALU）和存储器等核心部件。

控制单元使用时序逻辑电路来处理指令，从而控制计算机的运行。

ALU负责执行各种算术和逻辑运算。

存储器用于存储计算机的数据和程序。

通信系统数字逻辑电路在通信系统中起着重要的作用。

例如，在数字通信中，数据必须被编码成数字信号，然后通过数字逻辑电路进行调制和解调。

这些电路能够快速地将原始数据转换为数字信号，并将其传输到远程位置。

数字逻辑电路还可以实现各种编码和解码技术，如差分编码、哈夫曼编码等。

汽车电子系统数字逻辑电路在汽车电子系统中也有广泛的应用。

例如，车载娱乐系统中的音频处理和信号传输需要使用数字逻辑电路。

汽车安全系统中的传感器和控制单元也使用数字逻辑电路来实现各种功能，如碰撞检测、自动刹车等。

工业控制系统数字逻辑电路在工业控制系统中扮演着关键角色。

它们可以控制各种设备和机器的运行，如自动化生产线、机器人等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路。

把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽然也是脉冲，但这些脉冲是用来表示二进制数码的，例如用高电平表示“ 1 ”，低电平表示“ 0 ”。

声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲，它们被称为数字信号。

能处理数字信号的电路就称为数字电路。

这种电路同时又被叫做逻辑电路，那是因为电路中的“ 1 ”和“ 0 ”还具有逻辑意义，例如逻辑“ 1 ”和逻辑“ 0 ”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和假等等。

电路的输出和输入之间是一种逻辑关系。

这种电路除了能进行二进制算术运算外还能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力，所以才把它叫做逻辑电路。

由于数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点，因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。

一般家电产品中，如定时器、告警器、控制器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路。

数字逻辑电路的第一个特点是为了突出“逻辑”两个字，使用的是独特的图形符号。

数字逻辑电路中有门电路和触发器两种基本单元电路，它们都是以晶体管和电阻等元件组成的，但在逻辑电路中我们只用几个简化了的图形符号去表示它们，而不画出它们的具体电路，也不管它们使用多高电压，是TTL 电路还是CMOS 电路等等。

按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图，它完全不同于一般的放大振荡或脉冲电路图。

数字电路中有关信息是包含在0 和 1 的数字组合内的，所以只要电路能明显地区分开0 和 1 ，0 和 1 的组合关系没有破坏就行，脉冲波形的好坏我们是不大理会的。

所以数字逻辑电路的第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能，较少考虑它的电气参数性能等问题。

也因为这个原因，数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等，还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等，这些也都与放大振荡电路不同。

门电路和触发器（ 1 ）门电路门电路可以看成是数字逻辑电路中最简单的元件。

目前有大量集成化产品可供选用。

最基本的门电路有3 种：非门、与门和或门。

非门就是反相器，它把输入的0 信号变成 1 ， 1 变成0 。

这种逻辑功能叫“非”，如果输入是A ，输出写成P=A 。

与门有2 个以上输入，它的功能是当输入都是1 时，输出才是1 。

这种功能也叫逻辑乘，如果输入是A 、 B ，输出写成P=A·B 。

或门也有 2 个以上输入，它的功能是输入有一个1 时，输出就是 1 。

这种功能也叫逻辑加，输出就写成P=A ＋ B 。

把这三种基本门电路组合起来可以得到各种复合门电路，如与门加非门成与非门，或门加非门成或非门。

图1 是它们的图形符号和真值表。

此外还有与或非门、异或门等等。

数字集成电路有TTL 、HTL 、CMOS 等多种，所用的电源电压和极性也不同，但只要它们有相同的逻辑功能，就用相同的逻辑符号。

而且一般都规定高电平为1 、低电平为0 。

（ 2 ）触发器触发器实际上就是脉冲电路中的双稳电路，它的电路和功能都比门电路复杂，它也可看成是数字逻辑电路中的元件。

目前也已有集成化产品可供选用。

常用的触发器有D 触发器和J—K 触发器。

D 触发器有一个输入端D 和一个时钟信号输入端CP ，为了区别在CP 端加有箭头。

它有两个输出端，一个是Q 一个是Q ，加有小圈的输出端是Q 端。

另外它还有两个预置端R D 和S D ，平时正常工作时要R D 和S D 端都加高电平1 ，如果使R D =0 （S D 仍为1 ），则触发器被置成Q=0 ；如果使S D =0 （R D =1 ），则被置成Q=1 。

因此R D 端称为置0 端，S D 端称为置1 端。

D 触发器的逻辑符号见图2 ，图中Q 、D 、SD 端画在同一侧；Q 、R D 画在另一侧。

R D 和S D 都带小圆圈，表示要加上低电平才有效。

D 触发器是受CP 和 D 端双重控制的，CP 加高电平1 时，它的输出和D 的状态相同。

如D=0 ，CP 来到后，Q=0 ；如D=1 ，CP 来到后，Q=1 。

CP 脉冲起控制开门作用，如果CP=0 ，则不管D 是什么状态，触发器都维持原来状态不变。

这样的逻辑功能画成表格就称为功能表或特性表，见图2 。

表中Q n+1 表示加上触发信号后变成的状态，Qn 是原来的状态。

“ X ”表示是0 或1 的任意状态。

有的 D 触发器有几个D 输入端：D 1 、 D 2 … 它们之间是逻辑与的关系，也就是只有当D 1 、 D 2 … 都是1 时，输出端Q 才是 1 。

另一种性能更完善的触发器叫J －K 触发器。

它有两个输入端：J 端和K 端，一个CP 端，两个预置端：R D 端和S D 端，以及两个输出端：Q 和Q 端。

它的逻辑符号见图3 。

J －K 触发器是在CP 脉冲的下阵沿触发翻转的，所以在CP 端画一个小圆圈以示区别。

图中，J 、S D 、Q 画在同一侧，K 、R D 、Q 画在另一侧。

J －K 触发器的逻辑功能见图3 。

有CP 脉冲时（即CP=1 ）：J 、K 都为0 ，触发器状态不变；Q n ＋1 =Qn ，J ＝0 、K=1 ，触发器被置0 ：Q n ＋ 1 =0 ；J=1 、K=0 ，Q n+1 =1 ；J=1 、K=1 ，触发器翻转一下：Q n ＋ 1 =Qn 。

如果不加时钟脉冲，即CP=0 时，不管J 、K 端是什么状态，触发器都维持原来状态不变：Q n ＋1 =Qn 。

有的J—K 触发器同时有好几个J 端和K 端，J 1 、J 2 … 和K 1 、K 2 … 之间都是逻辑与的关系。

有的J －K 触发器是在CP 的上升沿触发翻转的，这时它的逻辑符号图的CP 端就不带小圆圈。

也有的时候为了使图更简洁，常常把R D 和S D 端省略不画。

能够把数字、字母变换成二进制数码的电路称为编码器。

反过来能把二进制数码还原成数字、字母的电路就称为译码器。

（ 1 ）编码器图 4 （ a ）是一个能把十进制数变成二进制码的编码器。

一个十进制数被表示成二进制码必须4 位，常用的码是使从低到高的每一位二进制码相当于十进制数的1 、 2 、 4 、8 ，这种码称为8 － 4 － 2 － 1 码或简称BCD 码。

所以这种编码器就称为“ 10 线-4 线编码器”或“ DEC ／BCD 编码器”。

从图看到，它是由与非门组成的。

有10 个输入端，用按键控制，平时按键悬空相当于接高电平1 。

它有 4 个输出端ABCD ，输出8421 码。

如果按下“ 1 ”键，与“ 1 ”键对应的线被接地，等于输入低电平0 、于是门 D 输出为1 ，整个输出成0001 。

如按下“ 7 ”键，则B 门、C 门、D 门输出为 1 ，整个输出成0111 。

如果把这些电路都做在一个集成片内，便得到集成化的10 线 4 线编码器，它的逻辑符号见图4 （ b ）。

左侧有10 个输入端，带小圆圈表示要用低电平，右侧有 4 个输出端，从上到下按从低到高排列。

使用时可以直接选用。

（ 2 ）译码器要把二进制码还原成十进制数就要用译码器。

它也是由门电路组成的，现在也有集成化产品供选用。

图5 是一个 4 线—10 线译码器。

它的左侧为 4 个二进制码的输入端，右侧有10 个输出端，从上到下按0 、1 、…9 排列表示10 个十进制数。

输出端带小圆圈表示低电平有效。

平时10 个输出端都是高电平 1 ，如输入为1001 码，输出“ 9 ”端为低电平0 ，其余9 根线仍为高电平 1 ，这表示“ 9 ”线被译中。

二极管，如每段都接低电平0 ，七段都被点亮，显示出数字“ 8 ”；如b 、c 段接低电平0 ，其余都接1 ，显示的是“ 1 ”。

可见要把十进制数用七段显示管显示出来还要经过一次译码。

如果使用“ 4 线—7 线译码器”和显示管配合使用，就很简单，输入二进制码可直接显示十进制数，见图6 。

译码器左侧有4 个二进制码的输入端，右侧有7 个输出可直接和数码管相连。

左上侧另有一个灭灯控制端I B ，正常工作时应加高电平1 ，如不需要这位数字显示就在I B 上加低电平0 ，就可使这位数字熄灭。

如果要想把十进制数显示出来，就要使用数码管。

现以共阳极发光二极管（LED ）七段数码显示管为例，见图6 。

它有七段发光寄存器和移位寄存器（ 1 ）寄存器能够把二进制数码存贮起来的的部件叫数码寄存器，简称寄存器。

图7 是用4 个 D 触发器组成的寄存器，它能存贮4 位二进制数。

4 个CP 端连在一起作为控制端，只有CP=1 时它才接收和存贮数码。

4 个R D 端连在一起成为整个寄存器的清零端。

如果要存贮二进制码1001 ，只要把它们分别加到触发器D 端，当CP 来到后 4 个触发器从高到低分别被置成1 、0 、0 、1 ，并一直保持到下一次输入数据之前。

要想取出这串数码可以从触发器的Q 端取出。

（ 2 ）移位寄存器有移位功能的寄存器叫移位寄存器，它可以是左移的、右移的，也可是双向移位的。

图8 是一个能把数码逐位左移的寄存器。

它和一般寄存器不同的是：数码是逐位串行输入并加在最低位的D 端，然后把低位的Q 端连到高一位的D 端。

这时CP 称为移位脉冲。

先从R D 端送低电平清零，使寄存器成0000 状态。

假定要输入的数码是1001 ，输入的次序是先高后低逐位输入。

第 1 个CP 后，1 被打入第 1 个触发器，寄存器成0001 ；第 2 个CP 后，Qo 的 1 被移入Q 1 ，新的0 打入 D 1 ，成为0010 ；第 3 个CP 后，成为0100 ；第 4 个CP 后，成为1001 。

可见经过4 个CP ，寄存器就寄存了4 位二进制码1001 。

目前已有品种繁多的集成化寄存器供选用。

计数器和分频器（ 1 ）计数器能对脉冲进行计数的部件叫计数器。

计数器品种繁多，有作累加计数的称为加法计数器，有作递减计数的称为减法计数器；按触发器翻转来分又有同步计数器和异步计数器；按数制来分又有二进制计数器、十进制计数器和其它进位制的计数器等等。

现举一个最简单的加法计数器为例，见图9 。

它是一个16 进制计数器，最大计数值是1111 ，相当于十进制数15 。

需要计数的脉冲加到最低位触发器的CP 端上，所有的J 、K 端都接高电平1 ，各触发器Q 端接到相邻高一位触发器的CP 端上。

J—K 触发器的特性表告诉我们：当J=1 、K=1 时来一个CP ，触发器便翻转一次。

在全部清零后，①第 1 个CP 后沿，触发器C0 翻转成Q0=1 ，其余 3 个触发器仍保持0 态，整个计数器的状态是0001 。

②第 2 个CP 后沿，触发器C0 又翻转成“ Q0=0 ，C1 翻转成Q1=1 ，计数器成0010 。

…… 到第15 个CP 后沿，计数器成1111 。