精品大学课件--南开大学数字电子--第五章　时序逻辑电路VIP免费

第1页共31页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共31页本文档由标准美女（标准王国）整理，仅作学习交流使用。如文档存在缺页、字迹模糊、乱码等情况，请大家通过论坛消息与我联系。第五章时序逻辑电路内容提要这一章介绍时序逻辑电路的特点以及时序逻辑电路的分析方法和设计方法。触发器是组成时序逻辑电路的基本电路，因此时序逻辑电路的分析方法与组合逻辑电路分析方法比较要复杂得多，必须掌握。介绍了寄存器、计数器等数字系统和计算机常用同步时序逻辑电路的电路结构、工作原理和使用方法。也通过举例简单介绍了第2页共31页第1页共31页串行加法器时序电路框图编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共31页异步时序逻辑电路的特点。除介绍常规同步时序逻辑电路的设计方法，也介绍采用中、大规模集成电路设计同步时序逻辑电路的方法。5.1时序逻辑电路结构与特点1、数字逻辑电路由两部分组成组合逻辑电路，简称组合电路。时序逻辑电路，简称时序电路。时序逻辑电路:任一时刻的输出不仅取决于当时的输入信号,而且还与电路的原来状态有关。2、电路结构由串行加法器知，时序逻辑电路是由组合电路和存储电路两部分组成，存储电路是必须有的。一般结构如右图：X(x1,x2,⋯,xi)为输入信号,Y(y1,y2,⋯,yj)为输出信号,Z(z1,z2,⋯,zk)代表存储电路的输入(驱动)信号,Q(q1,q2,⋯,ql)代表存储电路的输出(状态)。它们之间的关系是：Y=F(X,Q)−−−−输出方程.Z=F(X,Q)−−−−驱动方程.Qn+1=F(Z,Qn)−−−−状态方程.这三组方程可全面描述时序电路的逻辑功能。第3页共31页第2页共31页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共31页3、时序电路特点：时序电路一般由组合电路和存储电路两部分电路组成。由具有"记忆"功能的"存储电路"记住电路当前时刻的状态，并产生下一时刻的状态；②存储电路的基本单元电路是"触发器"；③电路必须具有"反馈"功能，增加两组反馈线：第一组反馈线z1…zk是存储电路当前时刻的输入第二组反馈线q1…ql是存储电路下一时刻的输出④存储电路当前时刻的状态，称为"现态"或"初态"；下一时刻的状态，称为"次态"或"新态"。4、时序电路的分类根据动作特点分：同步时序电路——触发器状态变化在同一时钟信号下同时发生。异步时序电路——触发器状态变化不是同时发生。根据输出信号分：米利（Mealy）型——输出取决于状态和输入。穆尔（Moore）型——输出仅取决于状态。5.2时序逻辑电路的分析方法一、同步时序逻辑电路的分析方法根据已知的同步时序逻辑电路图，经过分析确定其逻辑功能。由于同步时序逻辑电路中所有触发器是在同一时钟脉冲作用下工作的，所以同步时序逻辑电路的分析方法比异步时序逻辑电路简单。时序电路的逻辑功能可以用输出方程、驱动方程和状态方程来描述，因此，只要写出给定电路的这三个方程，该电路的逻辑功能也就清楚了。分析步骤如下：⑴根据给定的逻辑图，写出每个触发器的驱动方程；⑵把驱动方代入相应触发器的特性方程，得出每个触发器的第4页共31页第3页共31页00000100010100010011001110001001010101110011000011110001Y编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共31页状态方程；⑶根据给定的逻辑图，写出电路的输出方程。例1.电路逻辑图如下，分析其逻辑功能。解：1、根据给定的逻辑图，写出每个触发器的驱动方程J1=Q2Q3J2=Q1J3=Q1Q2K1=1K2=Q1Q3K3=Q22、把驱动方程代入JK触发器的特性方程Qn+1=JQn+KQn，得出每个触发器的状态方程。Q1n+1=Q2Q3⋅Q1Q2n+1=Q1Q2+Q1⋅Q3⋅Q2Q3n+1=Q1Q2Q3+Q2⋅Q33、根据给定的逻辑图，写出电路的输出方程。Y=Q2⋅Q3有了三组方程，时序电路的功能也就明确了。但并不直观。需要直观描述。有：⑷状态转换表——描述次态、输出与初态和输入之间关系的表格。第5页共31页第4页共31页/YQ3Q2Q1编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共31页111是无效状态，如果无效状态在时钟作用下，进入有效状态，称为电路能够自启动，否则为不能自启动。⑷状态转换图——更形象、直观圆圈表...