六单片机系统中常用的锁存器和寄存器74LS374的工作原理
- 格式:ppt
- 大小:1.90 MB
- 文档页数:8
锁存器、触发器、寄存器和缓冲器一、锁存器锁存器(latch)---对脉冲电平敏感,在时钟脉冲的电平作用下改变状态。
锁存器是电平触发的存储单元,数据存储的动作取决于输入时钟(或者使能)信号的电平值,仅当锁存器处于使能状态时,输出才会随着数据输入发生变化。
(简单地说,它有两个输入,分别是一个有效信号EN,一个输入数据信号DATA_IN,它有一个输出Q,它的功能就是在EN有效的时候把DATA_IN的值传给Q,也就是锁存的过程)。
锁存器不同于触发器,它不在锁存数据时,输出端的信号随输入信号变化,就像信号通过一个缓冲器一样;一旦锁存信号起锁存作用,则数据被锁住,输入信号不起作用。
锁存器也称为透明锁存器,指的是不锁存时输出对于输入是透明的。
应用场合:数据有效迟后于时钟信号有效。
这意味着时钟信号先到,数据信号后到。
在某些运算器电路中有时采用锁存器作为数据暂存器。
缺点:时序分析较困难。
不要锁存器的原因有二:1、锁存器容易产生毛刺,2、锁存器在ASIC(专用集成电路)设计中应该说比ff(触发器)要简单,但是在FPGA的资源中,大部分器件没有锁存器这个东西,所以需要用一个逻辑门和ff来组成锁存器,这样就浪费了资源。
(用CPLD(复杂可编程逻辑器件)和FPGA(现场可编程逻辑阵列)来进行ASIC设计是最为流行的方式之一)优点:面积小。
锁存器比FF快,所以用在地址锁存是很合适的,不过一定要保证所有的latch信号源的质量,锁存器在CPU设计中很常见,正是由于它的应用使得CPU的速度比外部IO部件逻辑快许多。
latch完成同一个功能所需要的门较触发器要少,所以在asic中用的较多。
二、触发器触发器(Flip-Flop,简写为FF),也叫双稳态门,又称双稳态触发器。
是一种可以在两种状态下运行的数字逻辑电路。
触发器一直保持它们的状态,直到它们收到输入脉冲,又称为触发。
当收到输入脉冲时,触发器输出就会根据规则改变状态,然后保持这种状态直到收到另一个触发。
寄存器的工作原理寄存器是计算机中的一种重要组件,用于存储和处理数据。
它是一种高速的存储器件,通常与中央处理器(CPU)紧密结合,用于临时存储和操作数据。
寄存器的工作原理涉及到数据的存储、读取和处理过程。
1. 寄存器的存储功能:寄存器可以存储二进制数据,其存储单元由一组触发器构成。
每个触发器可以存储一个二进制位(0或1),而寄存器的位数决定了它可以存储的数据量。
例如,一个8位寄存器可以存储8个二进制位,即一个字节的数据。
2. 寄存器的读取功能:当CPU需要读取寄存器中的数据时,它会发送一个读取指令给寄存器。
寄存器会根据指令的地址来选择相应的存储单元,并将存储的数据发送给CPU。
读取操作是非常快速的,因为寄存器通常直接与CPU连接,数据传输速度非常高。
3. 寄存器的处理功能:寄存器不仅可以存储数据,还可以进行一些简单的逻辑和算术运算。
例如,加法器寄存器可以将两个二进制数相加,并将结果存储在寄存器中。
这样,CPU可以直接在寄存器中进行一些简单的运算,而不需要访问内存或其他外部设备。
4. 寄存器的工作模式:寄存器可以工作在不同的模式下,以满足不同的需求。
常见的寄存器工作模式包括存储器模式、计算模式和移位模式。
在存储器模式下,寄存器用于存储数据;在计算模式下,寄存器用于进行算术和逻辑运算;在移位模式下,寄存器用于移位操作,例如将数据向左或向右移动一定的位数。
5. 寄存器的应用:寄存器在计算机系统中有广泛的应用。
它们用于存储CPU的指令和数据,用于保存中间计算结果,以及用于控制和管理计算机系统的各个部件。
不同类型的寄存器有不同的功能,例如通用寄存器用于存储临时数据,程序计数器用于存储下一条指令的地址,状态寄存器用于存储CPU的状态信息等。
总结:寄存器是计算机中的一种重要组件,用于存储和处理数据。
它具有高速的读写速度和临时存储的功能,可以进行简单的逻辑和算术运算。
寄存器的工作原理涉及到数据的存储、读取和处理过程,通过不同的工作模式来满足不同的需求。
74LS373简介74LS373引脚(管脚)图:74LS373内部逻辑图:74LS373真值表:由于8051单片机的P0口是分时复用的,因此在进行程序存储器扩展时,需要使用地址锁存器将地址信号从地址/数据总线中分离出来。
单片机系统中常用的地址锁存器芯片74LS373以及coms的74hc373。
是带三态缓冲输出的8D触发器。
对74LS373,当三态门使能信号OE为低电平时,三态门导通,允许Q0~Q7输出,OE为高电平时,输出悬空。
当74LS373用作锁存器时,应使OE为低电平导通输出,此时锁存使能端C为高电平时,输出Q0~Q7 状态与输入端D1~D7状态相同;当C发生负跳变时,输入端D0~D7 数据锁入Q0~Q7。
因此在使用74LS373时,8051的ALE信号可以直接与74LS373的C相连。
注意在使用中不同锁存器的地址锁存昕号ALE的接法是不同的。
对于74LS373,8051的ALExinhao可以直接与74LS373的C相连。
但在使用74LS273时,8051的ALE信号需接反相器后才可以去74LS273的CLK相连。
)。
其最大特点是上升沿但它不具有三态特)。
地址锁存器74LS373引脚图(2009-07-05 02:41:28)转载标签:地址锁存器引脚电平d触发器it单片机系统中常用的地址锁存器芯片74LS373以及coms的74hc373。
是带三态缓冲输出的8D触发器,其引脚图与结构原理图、电路连接图如下:<74LS373引脚图内部结构原理图电路连接图>E G 功能0 0 直通Qi = Di0 1 保持(Qi保持不变)1 X 输出高阻<74LS373功能表>E G D QL H H HL H L LL L X Q上表是74LS373的真值表,表中:L——低电平;H——高电平;X——不定态;Q0——建立稳态前Q的电平;G——输入端,与8031ALE连高电平:畅通无阻低电平:关门锁存。
锁存器的作用在LED和数码管显示方面,要维持一个数据的显示,往往要持续的快速的刷新。
尤其是在四段八位数码管等这些要选通的显示设备上。
在人类能够接受的刷新频率之内,大概每三十毫秒就要刷新一次。
这就大大占用了处理器的处理时间,消耗了处理器的处理能力,还浪费了处理器的功耗。
锁存器的使用可以大大的缓解处理器在这方面的压力。
当处理器把数据传输到锁存器并将其锁存后,锁存器的输出引脚便会一直保持数据状态直到下一次锁存新的数据为止。
这样在数码管的显示内容不变之前,处理器的处理时间和IO引脚便可以释放。
可以看出,处理器处理的时间仅限于显示内容发生变化的时候,这在整个显示时间上只是非常少的一个部分。
而处理器在处理完后可以有更多的时间来执行其他的任务。
这就是锁存器在LED和数码管显示方面的作用:节省了宝贵的MCU时间。
锁存器和缓冲器的作用和区别锁存器就是把当前的状态锁存起来,使CPU送出的数据在接口电路的输出端保持一段时间锁存后状态不再发生变化,直到解除锁定。
还有些芯片具有锁存器,比如芯片74LS244就具有锁存的功能,它可以通过把一个引脚置高后,输出就会保持现有的状态,直到把该引脚清0后才能继续变化。
缓冲寄存器又称缓冲器,它分输入缓冲器和输出缓冲器两种。
前者的作用是将外设送来的数据暂时存放,以便处理器将它取走;后者的作用是用来暂时存放处理器送往外设的数据。
有了数控缓冲器,就可以使高速工作的CPU与慢速工作的外设起协调和缓冲作用,实现数据传送的同步。
由于缓冲器接在数据总线上,故必须具有三态输出功能。
电信设备,在数据传输中,用于弥补不同数据处理速率速度差距的存储装置叫做缓冲器。
把数据存放到缓冲器中的技术叫缓冲。
一般来说,当收、发数据双方的工作速度匹配时,这里的缓冲器可以用不带锁存结构的电路来实现。
而当收、发数据双方的工作速度不匹配,就要用带锁存结构的电路来实现了,(否则,会出现数据丢失)你可以参阅一下《脉冲与数字电路》2.三态门和锁存器有什么区别三态门具有…1‟,…0‟,…Z‟三态,用于器件间信号隔离,当需要隔离的时候就置本器件为…Z‟态,那么其他器件的信号就不会对本器件内数据构成影响,例如一条数据总线上连接有两片RAM 芯片(甲和乙),甲在输出的时候,乙一定要置输出为…Z‟态,否则数据总线上的数据将是甲和乙输出做“OR”运算的结果。
寄存器的原理寄存器是用来存放二进制数码的逻辑部件,在计算机和数字电路中应用广泛。
寄存器存放数码的方式有并行和串行两种。
并行方式是数码各位从各对应位输入端同时输入到寄存器中;串行方式是数码从一个输入端逐位输入到寄存器中。
寄存器取出数码的方式也有并行和串行两种。
并行方式是指被取出的数码在各对应位输出端上同时出现;串行方式是指被取出的数码在一个输出端上逐位出现。
寄存器分数码寄存器和移位寄存器两种。
一、数码寄存器这种寄存器只有寄存数码和清除原有数码的功能。
寄存器由触发器组成。
由于一个触发器可以存储1位二进制数,因而要存储几位二进制数就需要几个触发器。
图1所示是由F0~F3等四个D触发器组成的4位数码寄存器。
四个触发器的CP端连接在一起成为它的控制端,要存储的数码加到触发器的D输入端。
假定要存储的二进制数是1101,它们被分别加到触发器的D输入端,即D0=1,D1=0,D2=1,D3=1。
当CP脉冲(亦称寄存指令)到来后。
由于D 触发器的特性方程是在CP=1时Q n+1=D,所以在CP脉冲上升沿之后,四个触发器的状态从高位到低位被分别置成1101,即Q0=1,Q1=0,Q2=Q3=1,输入的二进制数码被存储到这个寄存器里了。
显然,D0~D3是寄存器并行的数据输入端,Q0~Q3是寄存器并行的输出端,数码寄存器是一种并行输入、并行输出寄存器。
图1 D触发器组成的4位数码寄存器逻辑图二、移位寄存器移位寄存器指具有移位功能的寄存器,即每当来一个CP脉冲(亦称移位脉冲),触发器的状态便向右或向左移一位,也就是指寄存器的数码可以在移位脉冲的控制下依次进行移位。
移位寄存器在计算机中应用广泛。
1、单向移位寄存器图2所示为用D触发器组成的4位左称寄存器,需要移位的信号加在最低位触发器F0的输入端,然后按次序把低位触发器的Q端接到相连高位触发器的D输入端上。
4个触发器的直接置0端R0并联连接,作为清零端。
移位过程:首先,寄存器应清零。
54/74374八上升沿D触发器(3S,时钟输入有回环特性)简要说明:374为具有三态输出的八D边沿触发器,共有54/74S374和54/74LS374两种线路结构型式,其主要电器特性的典型值如下(不同厂家具体值有差别):型号f m P D54S374/74S374 100MHz 450mW54LS374/74LS374 50MHz 135mW374的输出端O0~O7可直接与总线相连。
当三态允许控制端OE为低电平时,O0~O7为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线。
当OE为高电平时,O0~O7呈高阻态,即不驱动总线,也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不受影响。
当时钟端CP脉冲上升沿的作用下,O随数据D而变。
由于CP端施密特触发器的输入滞后作用,使交流和直流噪声抗扰度被改善400mV。
引出端符号:D0~D7 数据输入端OE 三态允许控制端(低电平有效)CP 时钟输入端O0~O7 输出端外部管腿图:逻辑图:真值表:极限值:电源电压 (7V)输入电压5.5V54/74S374…………………………….………….7V 54/74LS374…………………………………….输出高阻态时高电平电压 …………………………. 5.5V工作环境温度-55~125℃ 54XXX ………………………………….0~70℃74XXX ………………………………….存储温度 …………………………………………. -65~150℃推荐工作条件:54/74374 54/74LS374单位最小额定最大最小额定最大54 4.5 5 5.5 4.5 5 5.5V 电源电压Vcc74 4.75 5 5.25 4.75 5 5.25输入高电平电压V iH 2 2 V54 0.8 0.7V输入低电平电压V iL74 0.8 0.854 -2 -1mA输出高电平电流I OH74 -6.5 -2.654 20 12mA输出低电平电流I OL74 20 24CP(H) 6 15ns脉冲宽度t wCP(L) 7.3 15保持时间t H D 2↓0↓ns建立时间t set D 5↓20↓ns静态特性(TA 为工作环境温度范围)S374 LS374 参 数 测 试 条 件【1】最小 最大 最小 最大单位V IK 输入嵌位电压 Vcc=最小,I ik =-18mA-1.5 -1.5 V V OH 输出高电平电压 Vcc =最小,V IL =最大,V IH =2V ,I OH =最大2.4 2.4 V 54 0.5 0.4 V OL 输出低电平电压 Vcc=最小,V IL =最大,V IH =2V,I OL =最大74 0.5 0.5 V V I =5.5V 1 I I 最大输入电压时输入电流Vcc =最大 V I =7V 0.1 mA V IL =0.5V -0.25 I IL 输入低电平电流 Vcc =最大, V IL =0.4V -0.4mA I IH 输入高电平电流 Vcc =最大,V IH =2.7V50 20 uA I OS 输出短路电流 Vcc =最大-40 -100 -30 -130 mA Icc 电源电流 Vcc =最大,OE 接4.5V140 40 mA V 0=2.4V 50 I OZH 输出高阻态时高电平电流 Vcc =最大,V IH =2V V 0=2.7V20 mA V 0=0.5V -50 I OZL 输出高阻态时低电平电流 Vcc =最大,V IH =2V V 0=0.4V-20 mA [1]: 测试条件中的“最小”和“最大”用推荐工作条件中的相应值。
锁存器的工作原理
锁存器是一种电子电路,用于存储和保持数据的状态。
它通常由一组触发器(比如D触发器)组成。
锁存器的工作原理如下:
1. 输入数据:锁存器有一个或多个数据输入端,用于接收要存储的数据。
这些输入通过电子开关(比如AND门或OR门)连接到锁存器的触发器输入。
2. 控制信号:锁存器还有一个或多个控制输入端,用于控制数据存储的时机。
控制信号通常是时钟信号,它决定了何时从数据输入端将数据存储到锁存器中。
3. 触发器:锁存器中的每个触发器都有两个输入端和一个输出端。
其中一个输入端是数据输入端,用于接收输入数据;另一个输入端是控制输入端,用于接收控制信号。
输出端则连接到锁存器的输出端。
4. 存储数据:当控制信号(时钟信号)到达时,锁存器中的触发器将输入数据存储到内部存储元件中,并在输出端提供相应的输出。
存储的数据将保持不变,直到下一个时钟信号到达。
5. 读取数据:锁存器的输出端可以连接到其他电路,以便读取存储的数据。
当需要读取数据时,可以将锁存器的输出端连接到读取电路,并通过读取电路获取存储的数据。
总之,锁存器通过控制信号来存储和保持数据状态,使用触发器作为内部存储元件,通过输入数据和时钟信号来控制数据的存储和读取。
锁存器的原理分析锁存器就是把单片机的输出的数先存起来,可以让单片机继续做其它事..比如74HC373就是一种锁存器它的LE为高的时候,数据就可以通过它.当为低时,它的输出端就会被锁定,即为刚才通过的数据,这样,就可以保持这个状态.74HC373是CMOS电路74LS373是TTL电路都是8D锁存器钟控RS 触发器的S 输入端,通过非门连接到R 输入端,组成单输入触发器,通常把这个电路叫做 D锁存器。
如下图示。
当CP = 1 时,输出端的状态随输入端的状态而改变。
Q n+1 = D ,存入新的数据;当CP = 0 时,无论D 如何变化,输出端的状态保持不变。
Q n+1 = Q n,存入的数据不变。
为了触发器可靠的工作,要求D 输入信号先于CP = 1 的信号,称为建立时间t set。
八路抢答器论文含原理图电路图本八路抢答器设计使用方法非常简单,从上述工作原理可知,抢答前只需先将开关K置于2,然后再置于1,即可进行抢答. 顺便提一下,由于当按钮开关AN0先按下时,数码管显示0,这与我们平时的编号习惯有点不同。
本八路抢答器论文中关于原理的分析内容均为单片机教程网,工作人员得出如有错误请指正。
本设计元件选择:锁存器选用74ls373 八路锁存器,编码器用74ls148 三线编码器,数码显示驱动器用bcd码七段译码器74ls247与共阳极七段数码管搭配,控制电路由八输入与非门74ls30和一个或门、一个非门构成,或门用74ls32二输入四或门,非门 74ls04六反相器。
八路抢答器原理图如下图所示,看起来其实也很简单的。
锁存器输入信号均为同一电平时,控制电路输出控制信号使锁存器进入工作状态,这时锁存器输入端的电平送往相应的输出端,当有一输入端电平发生跳变时,其对应输出端电平也随着变,此变化的输出电平送入控制电路,控制电路产生使锁存器锁存的控制信号,锁存器我们知道只要给他控制端一个电平他就进入锁存工作状态,不管任何一个输入端电平发生了变化,各输出端电平都会保持不变,与其它输出端电平不一样的那个输出端的电平经编码器编码后送入数码显示译码器,控制驱动器驱动七段数码管进行数字的显示。
寄存器的工作原理寄存器是计算机中一种用于存储和处理数据的重要组件。
它们在计算机的内部用于暂时存储、传输和操作数据。
本文将详细介绍寄存器的工作原理,包括其结构、功能和操作方式。
一、寄存器的结构寄存器通常由一组存储单元组成,每一个存储单元能够存储一个固定长度的二进制数据。
这些存储单元按照一定的方式进行编址,以便于对其中的数据进行访问和操作。
每一个存储单元都有一个惟一的地址,通过指定地址可以访问和操作相应的存储单元。
二、寄存器的功能1. 数据存储:寄存器可以存储各种类型的数据,包括整数、浮点数、字符等。
数据可以通过输入端口写入寄存器,也可以通过输出端口从寄存器中读取。
2. 数据传输:寄存器可以在不同的功能模块之间传输数据。
例如,当一个计算模块完成计算后,可以将结果存储在一个寄存器中,然后将该寄存器的数据传输给其他模块进行进一步处理。
3. 数据操作:寄存器可以执行各种数据操作,如逻辑运算、算术运算、位移等。
这些操作可以通过控制信号来指定,并且可以在寄存器内部完成。
三、寄存器的操作方式1. 读操作:当需要从寄存器中读取数据时,需要指定要读取的寄存器的地址,并将读取控制信号置为有效。
寄存器将根据所指定的地址,将对应的数据输出到输出端口,供其他模块使用。
2. 写操作:当需要向寄存器中写入数据时,需要指定要写入的寄存器的地址,并将写入控制信号置为有效。
同时,将要写入的数据输入到输入端口。
寄存器将根据所指定的地址,将输入的数据写入到对应的存储单元中。
3. 清零操作:有些寄存器具有清零功能,当需要将寄存器中的数据清零时,可以将清零控制信号置为有效。
寄存器将清除所有存储单元中的数据,将其置为零。
四、寄存器的应用寄存器在计算机中有广泛的应用,常见的应用包括:1. 数据暂存:寄存器可以用于暂存计算过程中的中间结果,以便于后续的计算和处理。
2. 地址寄存:寄存器可以用于存储指令的地址,以便于程序的执行和跳转。
3. 数据传输:寄存器可以用于不同模块之间的数据传输,以便于实现数据共享和通信。
74系列::74LS00 TTL 2输入端四与非门74LS01 TTL 集电极开路2输入端四与非门74LS02 TTL 2输入端四或非门74LS03 TTL 集电极开路2输入端四与非门74LS04 TTL 六反相器74LS05 TTL 集电极开路六反相器74LS06 TTL 集电极开路六反相高压驱动器74LS07 TTL 集电极开路六正相高压驱动器74LS08 TTL 2输入端四与门74LS09 TTL 集电极开路2输入端四与门74LS10 TTL 3输入端3与非门74LS107 TTL 带清除主从双J-K触发器74LS109 TTL 带预置清除正触发双J-K触发器74LS11 TTL 3输入端3与门74LS112 TTL 带预置清除负触发双J-K触发器74LS12 TTL 开路输出3输入端三与非门74LS121 TTL 单稳态多谐振荡器74LS122 TTL 可再触发单稳态多谐振荡器74LS123 TTL 双可再触发单稳态多谐振荡器74LS125 TTL 三态输出高有效四总线缓冲门74LS126 TTL 三态输出低有效四总线缓冲门74LS13 TTL 4输入端双与非施密特触发器74LS132 TTL 2输入端四与非施密特触发器74LS133 TTL 13输入端与非门74LS136 TTL 四异或门74LS138 TTL 3-8线译码器/复工器74LS139 TTL 双2-4线译码器/复工器74LS14 TTL 六反相施密特触发器74LS145 TTL BCD—十进制译码/驱动器74LS15 TTL 开路输出3输入端三与门74LS150 TTL 16选1数据选择/多路开关74LS151 TTL 8选1数据选择器74LS153 TTL 双4选1数据选择器74LS154 TTL 4线—16线译码器74LS155 TTL 图腾柱输出译码器/分配器74LS156 TTL 开路输出译码器/分配器74LS157 TTL 同相输出四2选1数据选择器74LS158 TTL 反相输出四2选1数据选择器74LS16 TTL 开路输出六反相缓冲/驱动器74LS160 TTL 可预置BCD异步清除计数器74LS161 TTL 可予制四位二进制异步清除计数器74LS162 TTL 可预置BCD同步清除计数器74LS163 TTL 可予制四位二进制同步清除计数器74LS164 TTL 八位串行入/并行输出移位寄存器74LS165 TTL 八位并行入/串行输出移位寄存器74LS166 TTL 八位并入/串出移位寄存器74LS169 TTL 二进制四位加/减同步计数器74LS17 TTL 开路输出六同相缓冲/驱动器74LS170 TTL 开路输出4×4寄存器堆74LS173 TTL 三态输出四位D型寄存器74LS174 TTL 带公共时钟和复位六D触发器74LS175 TTL 带公共时钟和复位四D触发器74LS180 TTL 9位奇数/偶数发生器/校验器74LS181 TTL 算术逻辑单元/函数发生器74LS185 TTL 二进制—BCD代码转换器74LS190 TTL BCD同步加/减计数器74LS191 TTL 二进制同步可逆计数器74LS192 TTL 可预置BCD双时钟可逆计数器74LS193 TTL 可预置四位二进制双时钟可逆计数器74LS194 TTL 四位双向通用移位寄存器74LS195 TTL 四位并行通道移位寄存器74LS196 TTL 十进制/二-十进制可预置计数锁存器74LS197 TTL 二进制可预置锁存器/计数器74LS20 TTL 4输入端双与非门74LS21 TTL 4输入端双与门74LS22 TTL 开路输出4输入端双与非门74LS221 TTL 双/单稳态多谐振荡器74LS240 TTL 八反相三态缓冲器/线驱动器74LS241 TTL 八同相三态缓冲器/线驱动器74LS243 TTL 四同相三态总线收发器74LS244 TTL 八同相三态缓冲器/线驱动器74LS245 TTL 八同相三态总线收发器74LS247 TTL BCD—7段15V输出译码/驱动器74LS248 TTL BCD—7段译码/升压输出驱动器74LS249 TTL BCD—7段译码/开路输出驱动器74LS251 TTL 三态输出8选1数据选择器/复工器74LS253 TTL 三态输出双4选1数据选择器/复工器74LS256 TTL 双四位可寻址锁存器74LS257 TTL 三态原码四2选1数据选择器/复工器74LS258 TTL 三态反码四2选1数据选择器/复工器74LS259 TTL 八位可寻址锁存器/3-8线译码器74LS26 TTL 2输入端高压接口四与非门74LS260 TTL 5输入端双或非门74LS266 TTL 2输入端四异或非门74LS27 TTL 3输入端三或非门74LS273 TTL 带公共时钟复位八D触发器74LS279 TTL 四图腾柱输出S-R锁存器74LS28 TTL 2输入端四或非门缓冲器74LS283 TTL 4位二进制全加器74LS290 TTL 二/五分频十进制计数器74LS293 TTL 二/八分频四位二进制计数器74LS295 TTL 四位双向通用移位寄存器74LS298 TTL 四2输入多路带存贮开关74LS299 TTL 三态输出八位通用移位寄存器74LS30 TTL 8输入端与非门74LS32 TTL 2输入端四或门74LS322 TTL 带符号扩展端八位移位寄存器74LS323 TTL 三态输出八位双向移位/存贮寄存器74LS33 TTL 开路输出2输入端四或非缓冲器74LS347 TTL BCD—7段译码器/驱动器74LS352 TTL 双4选1数据选择器/复工器74LS353 TTL 三态输出双4选1数据选择器/复工器74LS365 TTL 门使能输入三态输出六同相线驱动器74LS365 TTL 门使能输入三态输出六同相线驱动器74LS366 TTL 门使能输入三态输出六反相线驱动器74LS367 TTL 4/2线使能输入三态六同相线驱动器74LS368 TTL 4/2线使能输入三态六反相线驱动器74LS37 TTL 开路输出2输入端四与非缓冲器74LS373 TTL 三态同相八D锁存器74LS374 TTL 三态反相八D锁存器74LS375 TTL 4位双稳态锁存器74LS377 TTL 单边输出公共使能八D锁存器74LS378 TTL 单边输出公共使能六D锁存器74LS379 TTL 双边输出公共使能四D锁存器74LS38 TTL 开路输出2输入端四与非缓冲器74LS380 TTL 多功能八进制寄存器74LS39 TTL 开路输出2输入端四与非缓冲器74LS390 TTL 双十进制计数器74LS393 TTL 双四位二进制计数器74LS40 TTL 4输入端双与非缓冲器74LS42 TTL BCD—十进制代码转换器74LS352 TTL 双4选1数据选择器/复工器74LS353 TTL 三态输出双4选1数据选择器/复工器74LS365 TTL 门使能输入三态输出六同相线驱动器74LS366 TTL 门使能输入三态输出六反相线驱动器74LS367 TTL 4/2线使能输入三态六同相线驱动器74LS368 TTL 4/2线使能输入三态六反相线驱动器74LS37 TTL 开路输出2输入端四与非缓冲器74LS373 TTL 三态同相八D锁存器74LS374 TTL 三态反相八D锁存器74LS375 TTL 4位双稳态锁存器74LS377 TTL 单边输出公共使能八D锁存器74LS378 TTL 单边输出公共使能六D锁存器74LS379 TTL 双边输出公共使能四D锁存器74LS38 TTL 开路输出2输入端四与非缓冲器74LS380 TTL 多功能八进制寄存器74LS39 TTL 开路输出2输入端四与非缓冲器74LS390 TTL 双十进制计数器74LS393 TTL 双四位二进制计数器74LS40 TTL 4输入端双与非缓冲器74LS42 TTL BCD—十进制代码转换器74LS447 TTL BCD—7段译码器/驱动器74LS45 TTL BCD—十进制代码转换/驱动器74LS450 TTL 16:1多路转接复用器多工器74LS451 TTL 双8:1多路转接复用器多工器74LS453 TTL 四4:1多路转接复用器多工器74LS46 TTL BCD—7段低有效译码/驱动器74LS460 TTL 十位比较器74LS461 TTL 八进制计数器74LS465 TTL 三态同相2与使能端八总线缓冲器74LS466 TTL 三态反相2与使能八总线缓冲器74LS467 TTL 三态同相2使能端八总线缓冲器74LS468 TTL 三态反相2使能端八总线缓冲器74LS469 TTL 八位双向计数器74LS47 TTL BCD—7段高有效译码/驱动器74LS48 TTL BCD—7段译码器/内部上拉输出驱动74LS490 TTL 双十进制计数器74LS491 TTL 十位计数器74LS498 TTL 八进制移位寄存器74LS50 TTL 2-3/2-2输入端双与或非门74LS502 TTL 八位逐次逼近寄存器74LS503 TTL 八位逐次逼近寄存器74LS51 TTL 2-3/2-2输入端双与或非门74LS533 TTL 三态反相八D锁存器74LS534 TTL 三态反相八D锁存器74LS54 TTL 四路输入与或非门74LS540 TTL 八位三态反相输出总线缓冲器74LS55 TTL 4输入端二路输入与或非门74LS563 TTL 八位三态反相输出触发器74LS564 TTL 八位三态反相输出D触发器74LS573 TTL 八位三态输出触发器74LS574 TTL 八位三态输出D触发器74LS645 TTL 三态输出八同相总线传送接收器74LS670 TTL 三态输出4×4寄存器堆74LS73 TTL 带清除负触发双J-K触发器74LS74 TTL 带置位复位正触发双D触发器74LS76 TTL 带预置清除双J-K触发器74LS83 TTL 四位二进制快速进位全加器74LS85 TTL 四位数字比较器74LS86 TTL 2输入端四异或门74LS90 TTL 可二/五分频十进制计数器74LS93 TTL 可二/八分频二进制计数器74LS95 TTL 四位并行输入\输出移位寄存器74LS97 TTL 6位同步二进制乘法器在MISC库中PS:1。
单片机工作原理一、引言单片机,也被称为微控制器,是现代电子系统中的核心组件。
它集成了处理器、存储器、输入/输出接口于一体,使得在单芯片上可以实现计算机的基本功能。
本篇文章将详细介绍单片机的工作原理,分为七个部分进行阐述。
二、正文单片机的组成单片机主要由中央处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)、输入/输出(I/O)接口以及定时器/计数器等部分组成。
CPU是单片机的核心,负责执行指令和处理数据;存储器用于存储程序和数据;I/O接口负责与外部设备进行通信;定时器/计数器用于实现定时或计数功能。
指令执行单片机通过执行指令来控制其工作过程。
指令由操作码和操作数组成,操作码指定要执行的操作,操作数指定参与操作的数据或内存地址。
指令的执行过程分为取指、译码、执行、访存和写回五个阶段,其中取指和译码阶段在CPU内部完成,执行、访存和写回阶段在CPU外部完成。
存储器结构单片机的存储器结构通常采用冯·诺依曼结构或哈佛结构。
冯·诺依曼结构将指令和数据存放在同一个存储器中,而哈佛结构将指令和数据分别存放在不同的存储器中。
这两种结构各有优缺点,但都使得单片机能够根据需要快速访问程序代码或数据。
I/O接口单片机的I/O接口是其与外部设备进行通信的重要通道。
根据不同的通信协议,单片机可以通过并行或串行方式与外部设备进行数据交换。
并行通信速度快,但需要较多的数据线;串行通信速度慢,但只需要一条数据线即可实现数据传输。
常见的I/O接口有GPIO、UART、SPI、I2C等。
定时器/计数器定时器/计数器是单片机内部用于实现定时或计数的功能模块。
通过预设的计数初值或时间常数,定时器/计数器可以在计数到达预设值时产生中断或溢出信号,从而实现定时中断或定时唤醒等功能。
在许多应用中,定时器/计数器的精度和稳定性对于系统的性能和稳定性至关重要。
工作模式单片机有多种工作模式,如低功耗模式和运行模式等。
在低功耗模式下,单片机可以降低功耗以延长电池寿命;在运行模式下,单片机可以全速运行程序并处理外部事件。
单片机工作原理引言概述:单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入输出设备的微型计算机系统,广泛应用于各种电子设备中。
了解单片机的工作原理对于工程师和电子爱好者来说至关重要。
本文将详细介绍单片机的工作原理,帮助读者更好地理解单片机的运作机制。
一、CPU部分:1.1 控制单元:单片机的控制单元负责解析指令、控制数据流向和控制信号的产生。
1.2 运算单元:运算单元负责执行指令中的算术和逻辑运算。
1.3 寄存器组:寄存器组用于暂存数据和指令,包括通用寄存器、指令寄存器和程序计数器等。
二、存储器部分:2.1 ROM:只读存储器用于存储程序代码和固定数据,其内容在生产时被写入,不可修改。
2.2 RAM:随机存储器用于存储程序执行过程中的临时数据,可以读写。
2.3 EEPROM:可擦写可编程只读存储器用于存储一些需要频繁更新的数据,如配置信息和校准数据。
三、输入输出部分:3.1 输入设备:单片机可以通过各种传感器、开关等输入设备接收外部信号。
3.2 输出设备:单片机可以通过LED灯、继电器等输出设备控制外部设备的运行。
3.3 通信接口:单片机可以通过串口、并口等通信接口与外部设备进行数据交换。
四、时钟部分:4.1 晶振:单片机通过晶振产生时钟信号,控制指令的执行速度。
4.2 PLL:锁相环用于调节晶振的频率,使单片机能够适应不同的工作频率。
4.3 定时器:定时器用于生成精确的时间间隔,实现定时和计数功能。
五、中断部分:5.1 外部中断:外部设备可以通过中断请求引发单片机的中断响应,实现及时处理外部事件。
5.2 定时器中断:定时器可以定时产生中断请求,实现定时任务的执行。
5.3 软件中断:程序可以通过软件指令产生中断请求,实现特定功能的调用。
结语:通过以上对单片机工作原理的详细介绍,我们可以更好地理解单片机的运作机制。
单片机作为现代电子设备中不可或缺的核心部件,其工作原理的掌握对于电子工程师和爱好者来说至关重要。
(转载)锁存器、寄存器、触发器锁存器是电平触发的存储单元,数据存储的动作取决于输入时钟(或者使能)信号的电平值,仅当锁存器处于使能状态时,输出才会随着数据输入发生变化。
寄存器用来存放数据的一些小型存储区域,用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。
其实寄存器就是一种常用的时序逻辑电路,但这种时序逻辑电路只包含存储电路。
寄存器的存储电路是由锁存器或触发器构成的,因为一个锁存器或触发器能存储1位二进制数,所以由N个锁存器或触发器可以构成N位寄存器。
触发器是在时钟的沿进行数据的锁存的,而锁存器是用电平使能来锁存数据的。
所以触发器的Q输出端在每一个时钟沿都会被更新,而所存器只能在使能电平有效器件才会被更新。
在FPGA设计中建议如果不是必须那么应该尽量使用触发器而不是所存器。
触发器是边沿敏感的存储单元,数据存储的动作有某一信号的上升或者下降沿进行同步的。
在实际的数字系统中,通常把能够用来存储一组二进制代码的同步时序逻辑电路称为寄存器.由于触发器内有记忆功能,因此利用触发器可以方便地构成寄存器。
由于一个触发器能够存储一位二进制码,所以把n个触发器的时钟端口连接起来就能构成一个存储n位二进制码的寄存器。
寄存器用来存放数据的一些小型存储区域,用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。
其实寄存器就是一种常用的时序逻辑电路,但这种时序逻辑电路只包含存储电路。
寄存器的存储电路是由锁存器或触发器构成的,因为一个锁存器或触发器能存储1位二进制数,所以由N个锁存器或触发器可以构成N位寄存器。
触发器是在时钟的沿进行数据的锁存的,而锁存器是用电平使能来锁存数据的。
所以触发器的Q输出端在每一个时钟沿都会被更新,而锁存器只能在使能电平有效器件才会被更新。
一个是沿触发一个是电平触发其实,还有一个概念就是触发器。
触发器构成寄存器。
从寄存数据的角度来年,寄存器和锁存器的功能是相同的;它们的区别在于寄存器是同步时钟控制,而锁存器是电平信号控制。
可见,寄存器和锁存器具有不同的应用场合,取决于控制方式以及控制信号和数据之间的时间关系:若数据有效一定滞后于控制信号有效,则只能使用锁存器;数据提前于控制信号而到达并且要求同步操作,则可用寄存器来存放数据。
单片机工作原理单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入输出功能的微型计算机系统,它广泛应用于各种电子设备中,如家电、汽车、医疗设备等。
那么,单片机是如何工作的呢?接下来,我们将深入探讨单片机的工作原理。
首先,让我们从单片机的核心部件——微处理器开始说起。
微处理器是单片机的大脑,它负责执行各种指令和控制整个系统的运行。
在单片机中,微处理器通常由中央处理器(CPU)、时钟电路和控制器组成。
CPU负责执行各种算术和逻辑运算,时钟电路则提供CPU运行的时钟信号,控制器则协调各个部件的工作。
除了微处理器,单片机还包括存储器和输入输出功能。
存储器用于存储程序和数据,其中包括只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)。
ROM用于存储单片机的固件程序和常量数据,而RAM则用于临时存储程序和数据。
输入输出功能包括各种接口和通信模块,用于与外部设备进行数据交换和通信。
单片机的工作原理可以简单概括为,接收输入信号、执行程序、输出结果。
当外部设备向单片机发送输入信号时,单片机通过输入输出功能接收并处理这些信号,然后根据预先编写的程序进行计算和控制,最终通过输出功能将结果返回给外部设备。
这个过程涉及到微处理器的运行、存储器的读写、输入输出功能的控制等多个方面的工作。
在单片机的工作过程中,时钟信号起着至关重要的作用。
时钟信号的频率决定了单片机的运行速度,不同的单片机可以有不同的时钟频率。
时钟信号的稳定性和准确性也会直接影响到单片机的工作效果。
因此,在设计单片机系统时,需要充分考虑时钟电路的设计和时钟信号的稳定性。
此外,单片机的工作原理还涉及到各种外设和接口的设计和应用。
单片机通常需要与各种传感器、执行器、显示器、通信模块等外部设备进行连接和通信。
这就需要设计合理的接口电路和通信协议,以实现单片机与外部设备之间的数据交换和控制。
总的来说,单片机的工作原理涉及到微处理器的运行、存储器的读写、输入输出功能的控制、时钟信号的生成和外设接口的设计等多个方面。