74ls373鎖存器的工作原理
74LS373鎖存器的工作原理主要基于以下幾點(diǎn):
數(shù)據(jù)信號(hào)有效滯后于時(shí)鐘信號(hào)有效。這意味著時(shí)鐘信號(hào)先到達(dá),數(shù)據(jù)信號(hào)后到達(dá)。123
鎖存允許端(LE)的作用。當(dāng)LE為高電平時(shí),輸出端(Q0至Q7)隨輸入數(shù)據(jù)端(D0至D7)的變化而變化。當(dāng)LE為低電平時(shí),輸出端被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平,即使輸入數(shù)據(jù)端發(fā)生變化,輸出端的電平也不會(huì)改變。12345
三態(tài)允許控制端(OE)的作用。當(dāng)OE為低電平時(shí),輸出端為正常邏輯狀態(tài),可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng)OE為高電平時(shí),輸出端呈高阻態(tài),不驅(qū)動(dòng)總線,也不為總線的負(fù)載,但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。1234
此外,鎖存器的工作還涉及時(shí)鐘信號(hào)(CLOCK)和存儲(chǔ)使能端(LE),這些控制信號(hào)共同影響鎖存器的功能。例如,LE端的施密特觸發(fā)器輸入滯后作用可以增強(qiáng)抗干擾能力,改善交流和直流噪聲的性能。
IC 74LS373 是一款透明鎖存器,由 20 個(gè)鎖存器和 0 個(gè)狀態(tài)輸出組成,適用于總線組織系統(tǒng)應(yīng)用。它是一款 7 引腳 IC,由 0條輸入數(shù)據(jù)線 (D7-D74) 和 373 條輸出線 (O《》-O《》) 組成。OE 引腳用于輸出使能,LE引腳用于鎖存使能。其余兩個(gè)引腳為VCC用于電源,GND用于接地。讓我們來(lái)看看鎖存器 IC 《》LS《》 的工作原理。
鎖存器 IC 74LS373 的工作原理 :
IC 74LS373 包括 《》 個(gè) D 觸發(fā)器,通過(guò)這些觸發(fā)器將輸入提供給 IC 的每個(gè)引腳。當(dāng)鎖存使能 (LE)處于高電平狀態(tài)時(shí),觸發(fā)器數(shù)據(jù)會(huì)異步更改。眾所周知,觸發(fā)器的操作是,在當(dāng)前狀態(tài)下D引腳的任何輸入都將在下一個(gè)時(shí)鐘周期中作為輸出給出。但是,當(dāng)鎖存使能引腳被拉低時(shí),數(shù)據(jù)將被鎖存,以便數(shù)據(jù)立即顯示,提供鎖存操作。
輸出使能引腳在該74LS373IC的工作中也起著重要作用。當(dāng)(OE)引腳為低電平時(shí),輸入數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在輸出中。但是當(dāng)OE為高電平時(shí),輸出將處于高阻抗?fàn)顟B(tài)。該IC的最大電壓為5V,廣泛用于各種電子設(shè)備。
鎖存器(Latch)是一種對(duì)脈沖電平敏感的存儲(chǔ)單元電路,它們可以在特定輸入脈沖電平作用下改變狀態(tài)。鎖存,就是把信號(hào)暫存以維持某種電平狀態(tài)。鎖存器的最主要作用是緩存,其次完成高速的控制器與慢速的外設(shè)的不同步問(wèn)題,再其次是解決驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題,最后是解決一個(gè) I/O 口既能輸出也能輸入的問(wèn)題。鎖存器是利用電平控制數(shù)據(jù)的輸入,它包括不帶使能控制的鎖存器和帶使能控制的鎖存器。
鎖存器,Latch,是數(shù)字電路中的一種具有記憶功能的邏輯元件。鎖存,就是把信號(hào)暫存以維持某種電平狀態(tài),在數(shù)字電路中則可以記錄二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)“0”和“1”。只有在有鎖存信號(hào)時(shí)輸入的狀態(tài)被保存到輸出,直到下一個(gè)鎖存信號(hào)。通常只有0和1兩個(gè)值。
74LS373是一種集成電路芯片,屬于低功耗SchottkyTTL(Transistor-Transistor Logic)系列。它包含8個(gè)透明的D型鎖存器,每個(gè)鎖存器都帶有輸出極,可以在時(shí)鐘脈沖的邊緣觸發(fā)。該器件主要用于數(shù)字系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的暫存、分揀和選擇。
2.74LS373的工作原理
74LS373的工作可以分為兩個(gè)部分:數(shù)據(jù)輸入和控制信號(hào)處理。當(dāng)Latch Enable輸入信號(hào)為高電平時(shí),鎖存器開始工作,將輸入的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到相應(yīng)的鎖存器中。當(dāng)Output Enable輸入信號(hào)為低電平時(shí),鎖存器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以輸出到Q0~Q7引腳。同時(shí),若OEn輸入為低電平,則輸出無(wú)效。
3.74LS373邏輯電路真值表
以下是74LS373鎖存器的邏輯電路真值表:
X表示邏輯電平不確定,H表示高電平,L表示低電平。
8位鎖存器74LS373的邏輯圖如圖所示。其中使能端G加入CP信號(hào),D為數(shù)據(jù)信號(hào)。輸出控制信號(hào)為0時(shí),鎖存器的數(shù)據(jù)通過(guò)三態(tài)門進(jìn)行輸出。
鎖存器的原理分析
鎖存器就是把單片機(jī)的輸出的數(shù)先存起來(lái),可以讓單片機(jī)繼續(xù)做其它事.. 比如74HC373就是一種鎖存器 它的LE為高的時(shí)候,數(shù)據(jù)就可以通過(guò)它.當(dāng)為低時(shí),它的輸出端就會(huì)被鎖定,即為剛才通過(guò)的數(shù)據(jù),這樣,就可以保持這個(gè)狀態(tài).
74HC373是CMOS電路 74LS373是TTL電路 都是8D鎖存器
鐘控 RS 觸發(fā)器的 S 輸入端,通過(guò)非門連接到 R 輸入端,組成單輸入觸發(fā)器,通常把這個(gè)電路叫做 D 鎖存器。如下圖示。
當(dāng)CP = 1 時(shí),輸出端的狀態(tài)隨輸入端的狀態(tài)而改變。Q n+1 = D , 存入新的數(shù)據(jù);當(dāng)CP = 0 時(shí),無(wú)論 D 如何變化,輸出端的狀態(tài)保持不變。Q n+1 = Q n,存入的數(shù)據(jù)不變。為了觸發(fā)器可靠的工作,要求 D 輸入信號(hào)先于CP = 1 的信號(hào),稱為建立時(shí)間 t set。
八路搶答器論文含原理圖電路圖
本八路搶答器設(shè)計(jì)使用方法非常簡(jiǎn)單,從上述工作原理可知,搶答前只需先將開關(guān)K置于2,然后再置于1,即可進(jìn)行搶答 . 順便提一下,由于當(dāng)按鈕開關(guān)AN0先按下時(shí),數(shù)碼管顯示0,這與我們平時(shí)的編號(hào)習(xí)慣有點(diǎn)不同。本八路搶答器論文中關(guān)于原理的分析內(nèi)容均為http://www.51hei.com單片機(jī)教程網(wǎng),工作人員得出如有錯(cuò)誤請(qǐng)指正。本設(shè)計(jì)元件選擇:鎖存器選用74ls373 八路鎖存器,編碼器用 74ls148 三線編碼器,數(shù)碼顯示驅(qū)動(dòng)器用bcd碼七段譯碼器74ls247與共陽(yáng)極七段數(shù)碼管搭配,控制電路由八輸入與非門 74ls30和一個(gè)或門、一個(gè)非門構(gòu)成,或門用74ls32二輸入四或門,非門 74ls04六反相器。
八路搶答器原理圖如下圖所示,看起來(lái)其實(shí)也很簡(jiǎn)單的。鎖存器輸入信號(hào)均為同一電平時(shí),控制電路輸出控制信號(hào)使鎖存器進(jìn)入工作狀態(tài),這時(shí)鎖存器輸入端的電平送往相應(yīng)的輸出端,當(dāng)有一輸入端電平發(fā)生跳變時(shí),其對(duì)應(yīng)輸出端電平也隨著變,此變化的輸出電平送入控制電路,控制電路產(chǎn)生使鎖存器鎖存的控制信號(hào),鎖存器我們知道只要給他控制端一個(gè)電平他就進(jìn)入鎖存工作狀態(tài),不管任何一個(gè)輸入端電平發(fā)生了變化,各輸出端電平都會(huì)保持不變,與其它輸出端電平不一樣的那個(gè)輸出端的電平經(jīng)編碼器編碼后送入數(shù)碼顯示譯碼器,控制驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管進(jìn)行數(shù)字的顯示。
八路搶答器原理圖]
八路搶答器電路工作原理:輸入鎖存當(dāng)八路鎖存器74ls373的 s 端為高電平時(shí),鎖存器輸入端 (1D-8D)的電平能直接送到相應(yīng)的輸出端1Q-8q當(dāng)S端由高電平變到低電平時(shí),鎖存器鎖存,即輸入端電平不能送到輸出端,各輸出端保持鎖存前的電平.先將開關(guān) K 置于2,此時(shí) 74LS373 的S端為高電平,其各輸入端的高電平直接送到各相應(yīng)的輸出端, 從而使八輸入端與非門74LS373 的八個(gè)輸入端均為高電平,導(dǎo)致其輸出為低電平,經(jīng)非門1后變成高電平,再由或門送到 74LS373 的S 控制端,然后將開關(guān)K 置于1,這時(shí)由于或門的另一輸入仍為高電平,故S控制端仍保持高電平,當(dāng)八個(gè)按鈕開關(guān)AN0-NA7 中有一個(gè)先按下時(shí),其對(duì)應(yīng)的 D 端變?yōu)榈碗娖?,此低電平?jīng)鎖存器送到相應(yīng)的Q 輸出端,這時(shí)74LS的八個(gè)輸入端中因有一個(gè)端變低電平,所以它的輸出端變?yōu)楦唠娖?,?jīng)非門1和或門后,使s控制端由高電平變成低電平,74LS373 執(zhí)行鎖存功能,如果這時(shí) 還有按鈕按下,鎖存器對(duì)應(yīng)的輸出端電平也不會(huì)變.