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CH8 循序邏輯的應用 ( 一 )

CH8 循序邏輯的應用 ( 一 ). Teacher ： D. Jin-Hua Hong. Outline. 循序邏輯與組合邏輯之差別 正反器之介紹 移位暫存器之介紹 實驗目的 實驗項目. 循序邏輯與組合邏輯之差別. 在前面所提到的都屬於 “ 組合邏輯( Combinational Logic Circuits) ” 電路，而之後將要介紹的是 “ 循序邏輯( Sequential Logic Circuits) ” 。 組合邏輯與循序邏輯ㄉ差異: 組合邏輯 : 沒有記憶功能。 循序邏輯 : 有記憶功能。

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CH8 循序邏輯的應用 ( 一 )

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Presentation Transcript

  1. CH8 循序邏輯的應用(一) Teacher： D. Jin-Hua Hong

  2. Outline • 循序邏輯與組合邏輯之差別 • 正反器之介紹 • 移位暫存器之介紹 • 實驗目的 • 實驗項目

  3. 循序邏輯與組合邏輯之差別 • 在前面所提到的都屬於“組合邏輯(Combinational Logic Circuits)”電路，而之後將要介紹的是“循序邏輯(Sequential Logic Circuits)”。 • 組合邏輯與循序邏輯ㄉ差異: • 組合邏輯 : 沒有記憶功能。 • 循序邏輯 : 有記憶功能。 • 記憶功能 : 紀錄目前輸出訊號狀態，作為與輸入訊號共同決定下一次輸出訊號的狀態。 • 記憶功能大多用Filp-Flop(正反器)組成。 • 一個Filp-Flop視為一個記憶單位，可記憶一個位元(Bit) 。

  4. 組合邏輯 輸入 輸出 記憶元件 循序邏輯 循序邏輯之介紹(cont’) • 循序邏輯方塊圖 :

  5. 正反器之介紹 • J-K Filp-Flop • D Filp-Flop • T Filp-Flop

  6. 正反器之介紹(cont’) • J-K Filp-Flop (a) J-K 正反器符號 (b) J-K 正反器真值表

  7. 正反器之介紹(cont’) (c) J-K 正反器的時序圖

  8. 正反器之介紹(cont’) • D Filp-Flop (a) D 型正反器符號 (b) D 型正反器真值表

  9. 正反器之介紹(cont’) (c) D 型正反器的時序圖

  10. 正反器之介紹(cont’) • T Filp-Flop (a) T 型正反器符號 (b) T 型正反器真值表

  11. 正反器之介紹(cont’) (c) T 型正反器的時序圖

  12. 移位暫存器之介紹 • 串列輸入-串列輸出（ Serial in-Serial out；SISO ）。 • 串列輸入-並列輸出（ Serial in-Parallel out；SIPO ）。 • 並列輸入-串列輸出（ Parallel in-Serial out；PISO ）。 • 並列輸入-並列輸出（ Parallel in-Parallel out ；PIPO ）。

  13. 實驗目的 • 瞭解正反器與閂鎖器之差別。 • 瞭解正反器之簡單應用。 • 瞭解正反器如何運用在資料傳輸上。

  14. 實驗項目 • 項目一 J-K正反器基本實驗 • 項目二 D型Latch實驗 • 項目三 四位元可並行加載移位暫存器 • 項目四 簡易循環廣告燈

  15. 項目一 J-K正反器基本實驗(P11-21實作一) • 可使用7473連接，Vcc=5V，其內部有2組正反器，使用其中一組完成J-K正反器功能，使用另外一組J-K正反器完成D型正反器與T型正反器功能，先將CLR控制腳接0或1。 • 完成其真值表。 • 模擬此電路的波形。 • 指出此正反器之動作狀態。 • 工作需求：Quartus II模擬、麵包板實作。

  16. 項目一 J-K正反器基本實驗(cont’)

  17. 項目一 J-K正反器基本實驗(cont’) J-K正反器

  18. 項目一 J-K正反器基本實驗(cont’) J-K正反器實現T型正反器

  19. 項目一 J-K正反器基本實驗(cont’) 7473

  20. 項目二 D型Latch實驗(P11-21實作二) • 使用4 bit Latch 7475，當Latch輸入控制E為1時，在Data Bus（匯流排）上之資料D3至D0將出現在輸出端Q3至Q0，當Latch輸入控制E為0時，Q3至Q0則儲存原來的資料。連接此一基本電路，並完成下列真直表。 • 完成其真值表。 • 模擬出此電路的波形。 • 連接此電路並量測其電壓。 • 工作需求：Quartus II模擬、麵包板實作。

  21. 7475

  22. 項目三 四位元可並行加載移位暫存器(cont’) • 使用7474，實現一個可由外部控制作為串列傳輸（左移、右移）或並列傳輸之電路，其電路圖如下。 • 模擬出此電路的波形。 • 連接此電路並量測其電壓。 • 工作需求：Quartus II模擬、麵包板實作。 • 若在沒有7474 IC的情況下，你會用哪一顆IC來代替，並用代替的IC來實作電路。

  23. 74153 7474 74153 7474 74153 7474 7474 74153 並列輸入A 並列輸入B 並列輸入C 並列輸入D

  24. 項目三 四位元可並行加載移位暫存器(cont’) 動作原理

  25. 74LS74

  26. 74LS153

  27. 項目四 簡易循環廣告燈 • 請使用7474實現下面電路。SW1作為初始化，當SW1=0（打開）時，QAQBQCQD=0111,當SW1=1 （關閉）時，資料作循環動作。 • 模擬出此電路的波形。 • 連接此電路並量測其電壓。 工作需求：Quartus II模擬、麵包板實作。 • 若在沒有7474 IC的情況下，你會用哪一顆IC來代替，並用代替的IC來實作電路。

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