数字电路培训资料
触发器的逻辑电路符号如图51所示。附表a是它的真值表。图52是D型触发器电路组成的原理图,根据图52,读者很容易由上期连载附表的真值表过渡到附表a.由附表a看出,D型触发器相似于晶体三极管的射极输出器电路,即在时钟CP信号上升沿指挥下,D型触发器就能把D端的http://www.073888.com/Article/ShowInfo.asp?InfoID=62')" style="font-weight: bold;color:;cursor:hand;">数据传输到输出端。输入端无CP信号时,D端信号对触发器不起作用。图53是用D型触发器组成的二分频电路,图54是二分频电路的输入时钟与输出Q的波形图。注意:各触发器一旦做成产品IC时,其输入端还增加有置“0”端或置“1”端。
图55是集成电路CD4013的引脚图,其内部有两个D触发器,附表b是它的真值表。图56是某职业学校采用CD4060和双D触发器CD4013制作的教学实验——交通红、绿灯管理器部分原理电路图。在这里CD4013用作分频器,并在它的输出端Q和Q端外接红、绿色发光二极管。图56的IC2各引脚的连接完全符合附表b的真值表要求。IC1是CD4060组成的振荡分频电路(已介绍过),调节R3使IC1的1脚输出脉冲周期为定值(如两分钟),再由IC2分频,结果红、绿发光管就按规定的时间各自循环点亮,达到实验目的。
六、计数器在数字电路中,计数器属于时序电路,它主要由具有记忆功能的触发器构成。计数器不仅仅用来记录脉冲的个数,还大量用作分频、程序控制及逻辑控制等,在计算机及各种数字仪表中,都得到了广泛的应用。在CMOS电路系列产品中,计数器是用量 大、品种很多的产品。
1计数器IC的输出方式。计数器IC是一种单端输入、多端输出的记忆器件,它能记住有多少个时钟脉冲送到输入端、而在输出端又以不同的状态来表示,这就构成了不同的输出方式。这种不同的输出方式为用户提供了多种用途,给使用带来极大的方便。以下介绍计数器IC输出的几种常用方式。
(1)单端输入十进制计数/7段译码输出。这种输出方式通常用于计数显示,它把输入脉冲数直接译成7段码供数码管显示0~9的数,如图57所示。图57中的IC是CD4033,从IC的时钟端CP1脚输入脉冲数,其输出端可直接带动LED数码管显示输入脉冲个数。该电路的显示也可用于荧光数码管,但应按荧光数码管的使用加接http://www.073888.com/Article/ShowInfo.asp?InfoID=2529')" style="font-weight: bold;color:#F70968;cursor:hand;">电源。
(2)单端输入BCD码输出。图58是一种单端输入、BCD码输出的计数器电路。该电路可对外控制10路信号,具体用途请参看本连载(九)、(十)中的介绍。CD4518和CD4520是一对姊妹产品,CD4518是采用二/十进制的BCD,而CD4520则是二进制码,它们除了这点不同外,其余都完全相同。所以在图58中,若把CD4518换成CD4520时(管脚接法不变),则其输出为二进制码,共有16种状态,可对外控制16路信号。
(3)单端输入/分配器输出。图59是IC CD4017的单端输入十进制计数、分配输出电路。计数状态由CD4017的十个译码输出端Y0~Y9显示。每个输出状态都与输入计数器的时钟脉冲的个数相对应。
例如:若输入了6个脉冲,则输出端Y5应为高电平,其余输出端为低电平(条件:从零开始计数)。CD4017仍有两个时钟端CP和EN,若用时钟脉冲的上沿计数,则信号从CP端输入;若用下降沿计数,则信号从EN端输入。设置两个时钟端是为了级联方便。CD4017与CD4022是一对姊妹产品,主要区别是CD4022是八进制的,所以译码输出仅有Y0~Y7,每输入8个脉冲周期,就可得到一个进位输出,它们的管脚相同,不过CD4022的6、9脚是空脚。有关CD4017的应用,各电子报刊均有过介绍。
(4)多位二进制输出串行计数器。常用的IC有CD4024、CD4040和CD4060,它们分别是7、12和14位的串行计数/分配器。它们都具有相同的电路结构和功能,都是由T型触发器组成的二进制计数器。不同的是它们的位数不同。多位二进制计数器主要用于分频和定时,使用极其简单和方便。
图60是以CD4024为代表的7位二进制串行计数器/分配器电路图,其特点是IC内部有7个计数级,每个计数级均有输出端子,即Q1~Q7.CD4024计数工作时,Q1是CP脉冲的二分频;Q2又是Q1输出的二分频……,所以有频率fQ7= fcp.CD4024也可扩展更多的分频。CD4024的真值表如上表所示,由表可知,清零端Cr加“1”电平时,各输出端都清零;电路正常工作条件是Cr加零电平,当CP脉冲下降沿时,CD4024作增量计数。