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0和1的故事-3
阅读: 2115 |  回复: 30 楼层直达

2018/05/15 12:43:49
1
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

QQ截图20160321155901  玩大发了! 英飞凌最新无人机套件LARIX免费试用 招募中

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    之前的一帖讲解了组合逻辑的原理技术,这一帖准备讲讲时序逻辑的原理。
标签 51单片机 MCU

s453208在2018-05-25打赏该贴 +10 电源币 打赏理由:写得不错,赞一个,期待更新~!

2018/05/15 13:18:20
2
筱眼睛
电源币:657 | 积分:5 主题帖:10 | 回复帖:127
LV5
营长
顶一个
2018/05/15 13:21:29
3
电源网-fqd
电源币:5053 | 积分:15067 主题帖:380 | 回复帖:5016
LV11
统帅
2018/05/16 17:31:49
4
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    这几天刚刚从广州出差回来,还没有休息几天,今天又出差了。

    依旧是去广州出差,断断续续来广州出差好几次了,深圳也去了几次,总体感觉广州和深圳充满了活力,年轻人很多,很有朝气,虽然生活节奏感很强,但是相比与魔都以及帝都,我还是喜欢广州和深圳。广州和深圳这两座城市,年轻人的生活很便利。吃穿用住行均很方便,且这两座城市大部分都是外来人口,几乎没有排外的现象。另外,这两座城市搞电子技术开发的岗位很多,而且很多都是实干型的,很喜欢这样的生活。

    如果以后有机会,一定要在广州或者深圳工作几年,虽然不再年轻,但依旧有着一颗不断进取,不断追逐的心。努力,奋斗。

2018/05/18 22:12:40
5
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    抽时间更新.

    之前讲解的译码器,编码器,多路选择器,多路复用器,振荡器等等均属于组合逻辑的范畴,接下来准备讲讲时序逻辑.组合逻辑和时序逻辑最大的区别是什么呢?

    这样说吧,假设把各类组合逻辑实现的功能电路比作是人体的四肢,那时序逻辑就相当于是人体的大脑.通过时序逻辑我们可以实现组合逻辑的有序动作(即控制功能),同时也可以实现类似于人脑的记忆功能,即存储功能.

2018/05/18 22:22:57
6
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    微处理器的三大核心功能为控制运算存储,此处不包括通常所说的输入输出功能.

    其中运算功能可以通过加法器,译码器,编码器等组合逻辑功能实现,而微处理器的控制及存储功能就得靠时序逻辑功能实现.实际上如果想实现运算功能,还得组合逻辑和时序逻辑配合使用才行,并没有分得那么清晰,我这样讲解纯粹是为了方便大家理解,谢谢.

    那时序逻辑的讲解从哪里开始呢,当然是从各类基本的触发器,定时器等开始讲解了.基本的触发器有SR触发器,JK触发器,主从触发器,D触发器,单稳态触发器,边沿触发器等等.这一帖后面我会慢慢将时序逻辑的功能组件均梳理一遍,希望大家多多捧场,谢谢.

2018/05/19 10:36:17
7
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    RS触发器,低电平导通,此处采用的双与非门实现,用LTSPICE仿真出了一点小问题,总是提示步长设置过小,忙活了半天,总算是勉强搞定.



2018/05/19 10:41:55
8
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    RS触发器,高电平有效,通过或非门实现,和与非门实现的RS触发器原理都一样,仅仅是有效电平相反而已.


2018/05/19 10:52:38
9
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    对于使用与非门实现的RS触发器,当输入端为1,1状态时,输出端的状态保持不变,也就是我们所说的记忆功能,当输入端为1,0或者0,1时,输出端电平会实现翻转.当输入端为0,0时,此种状态下,输出端的电平信号不确定,这一状态需要避免出现.

    同样的道理,使用或非门实现的RS触发器,当输入端为0,0状态时,输出端的状态保持不变.当输入端为1,0或者0,1时,输出端电平会实现翻转.当输入端为1,1时,此种状态下,输出端的电平信号不确定,这一状态也需要避免出现.

    基本的RS触发器通常的应用不是很广,主要用于按键的硬件消抖问题,不过现在有比较简单可靠的软件消抖的方式,所以通过RS触发器实现硬件消抖的应用越来越少见.

    如何使上述两种触发器避免出现输出端状态不确定的情况呢,这就需要引入使能端控制,也就是时钟信号输入端.后续继续更新讲解.

2018/05/23 12:54:49
10
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    继续更新.

    带使能端口的SR触发器,其原理就是在SR的前级加一级与非门,通过该与非门的高低电平的变化控制SR触发器的输出电平的翻转保持.







2018/05/23 13:22:43
11
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    触发器在数字电路中的作用是非常大的,因为触发器的发明,才使计算机电子化成为可能.把各种触发器的原理都仔细梳理清楚,个人觉得是非常有意义的.

    出差在外,不能及时更新,还望大家见谅.每天只要有时间就会看数字电子学相关的书籍和视频,书籍看的多了,也就剩下两本书个人认为是值得花大量的时间去学习的.那就是<数字电子技术基础>,阎石编写的,另一本就是<INTEL 80X86硬件,软件及借口大全>.将这两本书真正消化吸收了,计算机的原理才算真正入门,通过逻辑芯片搭建CPU才会水到渠成.


2018/05/23 14:09:09
12
电源网-璐璐
电源币:1090 | 积分:77 主题帖:203 | 回复帖:1424
LV10
司令
   期待更新
2018/05/26 16:46:52
13
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    继续更新.

    出差在外,好不容易休息下来.今天不准备讲数字电路的原理.讲讲我个人对于CPU技术的一点见解吧.

    人类诞生以来,便不停的在发明各种各样的工具,目的很简单,就是让自己活的更轻松一点.个人觉得人类最伟大的发明莫过于CPU的发明制作.小小一片CPU,内里的乾坤却不小.个人觉得花多少的时间去学习设计制作CPU都是值得的.

    看看我们周围的一切涉及到电的设备,哪一样能离开CPU,几乎没有.每天出差,我都必须带一本关于微处理器相关的书籍,只要一闲下来我就会捧起书仔细的阅读,这种学习方法其实效率并不高,不过鉴于我当初学习开关电源也是采用的类似的方法.虽然学习效果差,但是只要不断坚持,日积月累,效果就出来了.再说我学习的目的是为了掌握CPU的原理,并不是为了考试,我为什么要在乎学习效率呢,与其闲下来玩手机,还不如花点时间学习,即使走了一点冤枉路,又如何.心安即可.

2018/05/26 16:57:49
14
cjhk[版主]
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LV9
军长

   计算机及电子行业相比于任何其他的行业,吸引的人才是最多的.我这里说的是以电子元器件实现的计算机为例,至于说机械方式实现的计算器则不在此列.

    无数的大牛先贤们通过努力,使CPU性能持续改进,体积及成本不断降低.试问还有哪个行业有电子计算机行业发展迅猛呢,没有.

    我自己搞电源断断续续有八九年了,越来越感到电源技术领域的局限性.现在转战数字电子技术及CPU技术领域,觉得很有挑战性,也很有意思.即使在CPU这一领域花费十年二十年乃至一辈子的时间,我觉得都是值得的.

    想想CPU的时序控制逻辑,在不同的时间段有条不紊的控制各类功能部件的开关读写等等操作,不能有一丝一点的差错,是不是很有意思.

2018/05/26 17:08:07
15
cjhk[版主]
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LV9
军长

    因为有了CPU,工业控制领域的诸多工序可以通过CPU的控制实现.因为有了CPU,医疗电子领域,很多肉眼无法辨别的病症可以通过电子仪器检测出来.因为有了CPU,相隔两地的人们可以通过手机实现通信.至于说各类家用电子设备,冰箱,洗衣机,空调,汽车等等,哪一样也离不开CPU.

    因为CPU的可靠运作,人类世界的很多领域得以正常的运转.窃以为,我后一个十年乃至更长时间的方向终于找到了.了解掌握精通设计制作CPU.

    努力,奋斗.

2018/05/27 10:43:25
16
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    触发器之前讲解了SR触发器,今天讲讲D触发器.

    触发器的功能可以归纳为四点,置0、置1、保持和翻转.其中D触发器具备保持和翻转的功能,一般可以用于寄存器,分频器等等.下图为D触发器的逻辑电路图组成:



2018/05/27 11:59:12
17
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长
    抽时间再讲讲JK触发器.虽然根据功能来分,触发器包括SR触发器,D触发器,JK触发器,T触发器等,但实际上市面上常用的触发器只有两类就是JK触发器和D触发器.至于说SR触发器及T触发器,均可以通过JK触发器,D触发器等进行转化得到.应用最广的触发器是JK触发器,因为JK触发器可以构成其他类型的触发器,后续讲讲不同触发器之间的相互转化吧.
2018/06/07 16:59:07
18
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    这几天刚刚出差回来,琐事很多。

    在数字电路的仿真方面,感觉MULTISIM比LTSPICE好用多了,很多数字芯片都有现成的模型调用,相当方便。而LTSPICE在数字仿真方面相关的模型很少,只有一些基本的逻辑门电路,使用起来不方便,还时不时的提示步长过短。

    等稍微休整休整,继续更新帖子。

    虽然出差在外,但时刻不忘带本数字电路的书籍翻翻,越来越觉得数字电路不简单,单个的逻辑电路确实很简单,但是一旦将这些简单的逻辑电路组合起来,你就会发现,分析电路内部的逻辑时序时,真的很头大。

2018/06/09 19:19:59
19
cjhk[版主]
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LV9
军长

    今天算是出差回来的第一个周末,早早起床捧了一会书籍,中午趁儿子睡着了,又抽空看了一会书籍。

    个人觉得数字电路的知识需要掌握的太多了。CPU内部的各种逻辑关系虽然错综复杂,目前还处于一头雾水的状况,但硬着头皮慢慢啃,总会啃通的。

    学习本身是一件苦差事,特别是涉及到自己不熟悉的领域,需要时刻保持乐观开朗的心态,与内心涌出的挫败感抗衡。我本资质较差,唯有摆正心态,不计得失,埋头苦学方有所斩获。

    稍微休整几天,准备继续更新数字电路方面的帖子。

    

2018/06/09 19:28:31
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cjhk[版主]
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LV9
军长

    数字电路的书籍买了不知道多少本,看的多了,翻得多了,发现真正值得去看的书籍还是阎石老先生的那本《数字电子学基础》以及INTEL的80X86的技术手册。

    话说八九十年代国外涌现了那么多的芯片制造商,INTEL,AMD,TI,摩托罗拉,ZILOG,仙童,NEC,IBM,MIPS等等,为啥我国至今没有一个像样的芯片制造公司呢?

    从侧面也说明我国的基础工业相当落后,我们工程师需要努力的地方还有很多,需要走的路还很长。看到诸多电子论坛经常跳出各种把脉前程的帖子,其实窃以为埋头苦学把电子技术做精就是最好的前程。

2018/06/13 14:00:35
21
cjhk[版主]
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LV9
军长

    JK触发器相对于SR触发器而言,多了一道反馈而已。下图分别是主从SR触发器和主从JK触发器,图片来自阎石《数字电子技术基础》触发器一章。







2018/06/13 14:32:45
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cjhk[版主]
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LV9
军长

    主从式SR触发器,当S和R端均为高电平时,Q和/Q端的输出状态不确定,怎么改进呢?

    将Q和/Q端的输出信号作为附加的控制信号反馈至输入端即可解决Q和/Q端的输出状态不确定的问题,这就是主从式JK触发器的工作原理。下图分别为主从式SR触发器的真值表及主从式JK触发器:



2018/06/14 15:21:55
23
cjhk[版主]
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LV9
军长

    昨天讲解了JK触发器,今天讲讲T触发器。

    JK触发器是由基本的SR触发器转变得来,而T触发器则是由JK触发器转换得到。

    某些应用场合,当控制信号T处于高电平时,其输出状态Q需要随时钟状态C的变化而变化。当控制信号T处于低电平时,其输出状态Q需保持不变。能实现该时序逻辑的触发器便是T触发器。下图为T触发器的时序逻辑输入输出关系表(图片来源于阎石老先生编写的《数字电子技术基础》第五版):



2018/06/14 15:45:57
24
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    如何实现T触发器呢,很简单,只需要将JK触发器的输入端口J和K连接作为输入端口,便可以将JK触发器转换为T触发器。

    事实上,市场上可以买到的成品触发器芯片只有JK触发器和D触发器两大类。

    通过上述两种触发器便可以实现SR触发器,T触发器等等。换句话说,我们日常提到的SR触发器,JK触发器,D触发器以及T触发器其实他们之间是可以实现相互转化的。

    接下来准备讲讲上述四种触发器之间相互转化的关系。

2018/06/20 11:22:02
25
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    触发器逻辑功能大至可以归为四类,即保持,翻转(计数),置0,置1。

    JK触发器的逻辑功能为保持,翻转(计数),置0,置1。

    SR触发器的逻辑功能为翻转(计数),置0,置1

    D触发器的逻辑功能为置0,置1。

    T触发器的逻辑功能为保持,翻转(计数)

    由这四类触发器的逻辑功能对比可知,要想实现不同触发器之间的转换只需要使其逻辑功能一致即可。

    逻辑功能最全面的触发器是JK触发器,就先将JK触发器转换为SR,D,T触发器吧。

2018/06/20 11:29:21
26
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    前文对SR触发器以及JK触发器的异同点进行过讲解,诸位看官可以将JK触发器看作是SR触发器的改进版,换句话说,JK触发器可以直接当作SR触发器使用。J输入端对应S输入端,K输入端对应着R输入端即可。


2018/06/20 11:44:10
27
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长

    D触发器的逻辑功能包括置0和置1,JK触发器转换为D触发器只需要将JK触发器的保持以及翻转功能屏蔽了即可。


2018/10/09 14:41:09
28
12zm
电源币:125 | 积分:0 主题帖:6 | 回复帖:138
LV5
营长
楼主别讲这些了,说说,MOV  A,#00000001    MOV  P1,A  ,这两条指令是如何吧P1口电平改变的,内部的机制是怎么实现?讲讲每一步的动作!为何是MOV 而不是GO?最好把硬件示意图也画出来!
2018/10/10 08:29:13
29
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长
    小问题,使用MOV实现端口的电平变化,实际是通过内部寄存器的配置实现。通常操作寄存器一般都是采用MOV指令,GO指令我是第一次听说。C语言中有GOTO指令,这条指令是可以在任意寄存器之间无条件跳转,不过由于操作约束太小,基本不用了。
2018/10/10 21:04:02
30
12zm
电源币:125 | 积分:0 主题帖:6 | 回复帖:138
LV5
营长
能像你画数字电路一样,把这个指令硬件电路图画出来吗?最好说明下硬件的动作原理。寄存的元素是电路,把寄存器的硬件电路也说说!寄存器如何认识MOV的?
2018/10/12 08:24:21
31
cjhk[版主]
电源币:659 | 积分:86 主题帖:37 | 回复帖:139
LV9
军长
实话实说  还真没有达到那个水平   
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