數(shù)字系統(tǒng)分析ppt課件.ppt

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1、第七章數(shù)字系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)7.1概述7.2數(shù)字系統(tǒng)的擴(kuò)展7.3數(shù)字系統(tǒng)的分析7.4數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.1概述一、由它們組成方式的不同可把數(shù)字系統(tǒng)分為兩大類1）由多片同一類型芯片組成的數(shù)字系統(tǒng)稱為功能擴(kuò)展2）由多片不同類型的芯片組成的數(shù)字系統(tǒng)稱為系統(tǒng)綜合二、綜合型數(shù)字系統(tǒng)分為四類1）多片不同組合邏輯芯片構(gòu)成的數(shù)字系統(tǒng)稱為組合復(fù)合型；2）由多片不同時序邏輯芯片構(gòu)成的數(shù)字系統(tǒng)稱為時序復(fù)合型;3）由組合邏輯芯片控制時序邏輯芯片所構(gòu)成的數(shù)字系統(tǒng)稱為組合時序型；4）由時序邏輯芯片控制組合邏輯芯片所構(gòu)成的數(shù)字系統(tǒng)稱為時序組合型。7.2數(shù)字系統(tǒng)的擴(kuò)展隨著數(shù)字系統(tǒng)所處理的數(shù)據(jù)

2、位數(shù)的增加,需要對功能芯片進(jìn)行擴(kuò)展。一、中規(guī)模集成組合邏輯電路的功能擴(kuò)展1、用兩片74LS148接成16線-4線優(yōu)先編碼器2、試用兩片74151組成“16選1”數(shù)據(jù)選擇器3、試用兩片3線-8線譯碼器74LS138組成4線-16線譯碼器例：試用兩片8線-3線優(yōu)先編碼器74LS148組成16線-4線優(yōu)先編碼器0I1I2I3I4I5I6I7IY2Y1Y0YEXYSS74148(2)I01I2II3I4I56I7IY21Y0YYEXYSS74148(1)1X2XX560X7XX3XX4X14915X813XX10XX1112XXYEXZ0Z1Z2Z30&&&&

3、1高位片低位片原理:當(dāng)高位片（2＃）有編碼輸入，則YS=1,低位片（1＃）S＝1，使其無編碼輸出，同時，2＃片YEX=0,Z=1；例如：X12=0,1#輸出為111，2＃輸出為011，可分析：Z3=1,Z2Z1Z0=100；當(dāng)高位片（2＃）無編碼輸入，則YS=0，低位片（1＃）S＝0，使其能接受編碼輸入；例如：X5=0且高位片無編碼輸入，則2＃輸出為111，2＃輸出為010，可分析：Z3=0,Z2Z1Z0=101。例：用兩片74151組成“16選1”數(shù)據(jù)選擇器D01D2D3D4D5D6D7DS0A1A2AYY74151(2)0D1DD2D34D5D6D7DS

4、0A1AA2YY74151(1)YY≥11D12435DD2A3D0DDD13DD2DDDD1411819101DDA615DAA70&例：試用兩片3線-8線譯碼器74LS138組成4線-16線譯碼器二、中規(guī)模集成時序邏輯電路的功能擴(kuò)展1、用74LS194構(gòu)成八位雙向移位寄存器。2、試用兩片74LS161接成八位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器方法一：串行進(jìn)位方式（異步方法）2、試用兩片74LS161接成八位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器方法二：并行進(jìn)位方式（同步方法）3、試用兩片同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160接成二十九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。方法一：整體清零法(清零信號為29)3、試用兩片同步十進(jìn)制

5、計(jì)數(shù)器74LS160接成二十九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。方法二：整體置數(shù)法（置數(shù)信號為28）4、如果要構(gòu)成一個M進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)M＞N且M為合數(shù)時，可將M分解為N1與N2之積，即將兩個計(jì)數(shù)器分別接成N1進(jìn)制計(jì)數(shù)器和N2進(jìn)制計(jì)數(shù)器，然后以并行進(jìn)位方式或串行進(jìn)位方式將它們連接起來。當(dāng)M不為合數(shù)時，可采用整體清零方式或整體置數(shù)方式。M=7×9=63,即為63進(jìn)制計(jì)數(shù)器八十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器例：如用兩片74290采用異步級聯(lián)方式組成的二位8421BCD碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。模為10×10=1003Q2Q1Q0Q74290(1)∧∧CP0CP1R02R01S9192)SQ0∧Q12Q

6、Q374290(2)∧CP0CP102)RR0191SS92計(jì)數(shù)脈沖置數(shù)脈沖清零脈沖個位輸出十位輸出01Q2QQ3Q01Q2QQ3Q三、存儲器容量的擴(kuò)展1、位擴(kuò)展的方式1024×1擴(kuò)展為1024×82、字?jǐn)U展方式256×8擴(kuò)展為1024×8注意地址分配7.3數(shù)字系統(tǒng)的分析一、模塊化分析方法模塊化分析方法的步驟如下:(1)列出各功能模塊的邏輯功能;不必從模塊內(nèi)部電路分析,把各模塊看成黑箱處理;(2)根據(jù)給出的電路圖理清各模塊之間的連接關(guān)系或控制關(guān)系;(3)根據(jù)給定條件分析各模塊的工作狀態(tài)以及整個系統(tǒng)的工作狀態(tài);(4)列出整個系統(tǒng)的功能表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或

7、者畫出其時序圖;(5)說明整個系統(tǒng)的邏輯功能。二、分析舉例1、組合復(fù)合型數(shù)字系統(tǒng)由2片74LS283和1片74LS85組成BCD碼加法器2、時序組合型數(shù)字系統(tǒng)1）兩片4位加法器74283和4片移位寄存器74LS194組成硬件加法電路2）74LS161和74LS138組成順序脈沖發(fā)生器3）74LS161和74LS151組成的序列信號發(fā)生器3、組合時序型數(shù)字系統(tǒng)用8線-3線優(yōu)先編碼器74LS148和同步四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161組成的可控分頻器4、時序復(fù)合型數(shù)字系統(tǒng)由74LS194和74LS160組成跳頻信號發(fā)生器例7.9（P241）∴電路為十進(jìn)制

8、BCD碼加法器例：7.10（1）（2）原理：兩片74