合工大数电课件第五章

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1、第五章时序逻辑电路5-1导论5-3同步时序数字电路的设计5-2时序电路分析5-4常用时序逻辑器件组合逻辑电路某一时刻的输出只取决于此时刻的输入。记忆元件(触发器)是时序逻辑电路的基本元件。时序逻辑电路某一时刻的稳定输出不仅取决于当时的输入，还取决于过去的输入(历史状态)。时序逻辑电路与组合逻辑电路的区别5-1导论【例】输出方程：Y=XQn驱动（激励）方程：D=XQn+XQn=XQn状态（特征）方程：Qn+1=D=XQn+XQn=XQn>1XCPYDQQ&&&15-2时序电路分析根据电路图列出电路输出函数，触发器激励函数(控制函数、驱动方程)根据电路输入和触发器激励函数求状

2、态方程画状态表、状态图，时序图分析电路外特性和功能1、同步电路分析分析下面电路的逻辑功能输出方程：驱动方程：D=XQn状态表01111100000011101110Qn+1ZQnXDZ=X•Qn状态方程：Qn+1=D=XQn状态转换图X/Z功能：X=0,保持X=1,计数010/11/10/11/0【例1】QDCPZX..=1&CP【例2】分析下面电路的逻辑功能D2＝Q1nD1＝Q0nD0＝Q2n000001110111011100假设初始状态:“000”Q2Q1Q0QCPDQCPDQCPDCPQ2Q1Q0QQQ....010101有效循环无效循环状态表Q2nQ1nQ0nQ

3、2n+1Q1n+1Q0n+1000001001011011111111110110100100000Q2Q1Q0000001011111110100时序图000001011111110100000CPQ0Q1Q2电路功能：不能自启动的六进制计数器【例3】分析下面电路的逻辑功能D2=Q1nD1=Q0nD0=Q0nQ1nQ2n=(Q0n+Q1n)Q2nQDQQDQDCPQ2Q1Q0QQ.....&&CPCPCPCPCP状态图000001101110111010011100Q2Q1Q0整理后的状态图能自启动的六进制计数器000001110111101011010100D2=Q1nD

4、1=Q0nD0=Q0nQ1nQ2n=(Q0n+Q1n)Q2n【例4】分析下面电路的逻辑功能Y=AQ1nQ2nAQ1nQ2n=AQ1nQ2n+AQ1nQ2nQ2n+1=D2=AQ1nQ2nQ1n+1=D1=Q1nD1Q1Q1CPD2Q2Q2CP=1=1ACPY.....&1&&状态表10/000/11101/011/01000/010/00111/101/00010AQ2nQ1n010/0100/0110/0000/11/11/01/01/0逻辑功能：可逆四进制计数器Q2n+1Q1n+1/YY=AQ1nQ2nAQ1nQ2n=AQ1nQ2n+AQ1nQ2nQ2n+1=D2=A

5、Q1nQ2nQ1n+1=D1=Q1n状态图Q2nQ1nA/Y2、异步时序电路的分析【例1】分析下面异步时序电路的逻辑功能。时钟方程:CP0=CP2=CPCP1=Q0J0K0Q0Q0J0K0Q0J1K1Q1Q1J2K2Q2Q2..CP驱动方程：J0=Q2nJ1=Q0nJ2=Q1nQ0nK0=1K1=1K2=1状态方程：Q1n+1=Q1nQ0nQ2n+1=Q2nQn1Q0nQ0n+1=Q2nQ0n（CP）（CP）（Q0）状态转换表Qn2Qn1Qn0Q2n+1Q1n+1Q0n+100010001010001011001100110000010101011011101000

6、0状态转换图000001010011100101110111Q1n+1=Q1nQ0nQ2n+1=Q2nQn1Q0nQ0n+1=Q2nQ0n（CP）（CP）（Q0）电路为异步五进制加法计数器5-3同步时序数字电路的设计设计步骤：根据设计要求建立状态转换图或原始状态图。进行状态化简。画电路图。进行状态分配。写出驱动方程和输出方程。若是计数器，检查电路能否自启动。同步计数器的设计对CP脉冲计数，一个脉冲变化一次状态计数器的种类：同步计数器，异步计数器加法计数器、减法计数器可逆计数器等二进制计数器(模为2n),十进制计数器,任意进制计数器等计数器是应用最多的一类标准器件【例1】

7、设计一个同步六进制计数器。1、状态图S0S1S2S3S4S52、状态分配(状态编码)000001010011100101加法计数器自然态序编码101100011010001000减法计数器111100000110001010注意：状态分配方式不同，所设计的电路结构也不同。Q2Q1Q0状态表：CPQ2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1100000120010103010011401110051001016101000求驱动方程Q2nQ1nQ0n0001111001选用D触发器11Q2n+1=