数字电子技术配套教学课件ppt王连英ppt习题详解 数字电子技术 教学课件 ppt 作者 王连英ppt习题详解 第4章.ppt

《数字电子技术配套教学课件ppt王连英ppt习题详解 数字电子技术 教学课件 ppt 作者 王连英ppt习题详解 第4章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章时序逻辑电路江西现代职业技术学院万皓国家级精品资源共享课程《数字电子技术》课件编辑制作：程豪徐芳学习目标及重点与难点学习目标掌握时序逻辑电路的概念、特点、功能描述和分析方法。熟悉常用的寄存器、移位寄存器、计数器集成电路。掌握常用时序逻辑集成电路典型电路的应用和设计方法。了解同步时序逻辑电路的一般设计方法。第4章学习目标及重点与难点第4章时序逻辑电路重点与难点时序逻辑电路的逻辑功能描述和分析方法；常用集成寄存器、移位寄存器、计数器的功能和典型应用电路；常用集成寄存器、移位寄存器、计数器典型应用电路的设计方法

2、；同步时序逻辑电路的分析方法；同步时序逻辑电路的设计方法；如何用Multisim仿真软件分析、设计时序逻辑电路。学习目标及重点与难点第4章时序逻辑电路4.1时序逻辑电路概述时序逻辑电路具有记忆功能，电路在任一时刻的输出状态（次态Qn+1）不仅取决于该时刻的输入，还取决于电路原来的工作状态（现态Qn），即还与此前时刻电路的输入及输出状态有关。时序逻辑电路通常由组合逻辑电路和存储电路组成，其组成框图如图4.1.1所示。4.1时序逻辑电路概述时序逻辑电路的基本概念4.1.1第4章时序逻辑电路图中可以看出，由于时序逻辑

3、电路要记忆以前的输入和输出情况，所以存储电路是必不可少的，存储电路可以由触发器构成，也可由带有反馈的组合逻辑电路构成；组合逻辑电路单元至少有一个输出信号反馈到存储电路的输入端，存储电路的输出状态（即是时序逻辑电路的现态Qn）至少有一个作为组合逻辑电路输入信号与其他输入信号共同决定整个时序逻辑电路的输出（次态Qn+1）。所以，利用触发器等将电路的输出保存作为电路的现态，并采用配套的组合逻辑单元电路控制整体电路状态连续地变化，是实现时序逻辑电路功能的关键。时序逻辑电路中的触发器通常都是采用边沿触发控制方式。所有触发

4、器都由同一时钟信号控制，在同一时刻发生状态变化的时序逻辑电路，称为同步时序逻辑电路。至少有一个触发器与其他触发器不同，所有触发器的状态更新不都发生在同一时刻的时序逻辑电路，称为异步时序逻辑电路。4.1时序逻辑电路概述第4章时序逻辑电路时序逻辑电路的功能，通常需要用输出方程、驱动方程和特性方程三者描述。为了更直观地描述其工作过程和功能，还可列出状态转换真值表（简称状态表）、状态转换图（简称状态图）和时序波形图（简称时序图或波形图）。例如，图4.1.1所示时序逻辑电路，有输出方程Y=F(X,Qn)驱动方程W=G(X

5、,Qn)状态方程Qn+1=H(W,Qn)4.1时序逻辑电路概述第4章时序逻辑电路熟悉、利用常用的集成时序逻辑电路组成具有基本功能的时序逻辑电路模块，再组合成较大规模和功能更复杂的时序逻辑数字系统，是系统模块化设计的基本思路，也是培养能胜任大规模、复杂数字系统设计、调试、安装工作的高端技能型专门人才的必由之路。常用的集成时序逻辑电路有多种类型，按逻辑功能分有：可构成计数分频器和序列信号发生器等，能把二进制数据或代码存储起来的电路称为寄存器，例如四D触发器74LS175等；可实现数码的串并行转换、脉冲的节拍延迟、构

6、成顺序脉冲发生器（环形计数器）、扭环形计数器等，具有移位功能的寄存器称为移位寄存器，例如4位双向移位寄存器74LS194等；可实现计数、定时、分频和执行数字运算等，能记忆输入CP脉冲个数的电路称为计数器，例如4位同步二进制加法计数器74LS161等。4.1时序逻辑电路概述常用的集成时序逻辑电路4.1.2第4章时序逻辑电路传统的时序逻辑电路分析是根据已知时序逻辑电路的结构，写出描述电路逻辑关系的逻辑式，列出状态表，画出状态图或时序图，并分析电路逻辑功能的过程。其一般的分析步骤如下：(1)根据已知的时序逻辑电路图逐

7、一写出，各个触发器时钟信号的逻辑式，即时钟方程（若触发器直接由CP脉冲控制可省略该步骤，同步时序逻辑电路便大多是这种情况）；各个输出信号的函数式，即输出方程；各个触发器输入信号的逻辑式，即驱动方程（又称激励函数）。(2)将驱动方程代入相应触发器的特性方程，求出时序逻辑电路的状态方程，也就是各个触发器的次态方程。时序逻辑电路的一般分析方法4.1.34.1时序逻辑电路概述第4章时序逻辑电路(3)按时钟脉冲连续输入的关系，将电路的初始状态（现态）代入输出方程和状态方程，所得电路的状态（次态）即为新一轮的现态，如此循环

8、求出相应的次态，直至电路现态的各种可能情况（即包括，存在于主循环中称为有效状态和在主循环中不存在称为无效状态的各种状态）都有描述，从而可列出电路的状态转换真值表，简称状态表。(4)根据状态转换真值表画出状态转换图或时序图。(5)一般情况下，用状态转换表或状态转换图或时序图就可以表述电路的工作特性。但在实际应用中，往往需要根据状态表或状态图来进一步描述电路的逻辑功能。4.1时序逻辑电路概