数电ppt电子教案第五章时序逻辑电路课件

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1、第五章时序逻辑电路13作业5-3、5-4、5-8、5-355-9、5-12、5-385-19、5-215-24、5-27、5-365-2913本章内容第一节概述第二节同步时序逻辑电路的分析第三节同步时序逻辑电路的设计第四节计数器第五节常用中规模计数器芯片及应用第六节数码寄存器与移位寄存器13教学基本要求2、熟练掌握时序逻辑电路的分析方法1、熟练掌握时序逻辑电路的描述方式及其相互转换。3、熟练掌握时序逻辑电路的设计方法4、熟练掌握典型时序逻辑电路计数器、寄存器、移位寄存器的逻辑功能及其应用。13第一节概述按逻辑功能

2、和电路组成，数字电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。13一、时序逻辑电路的结构及特点*电路由组合电路和存储电路组成。*电路存在反馈。结构特征:13输出方程：Z＝f1(X，Qn)激励方程:D＝f2(X，Qn)状态方程:Qn+1＝f3(D，Qn)表达输出信号与输入信号、状态变量的关系式表达激励信号与输入信号、状态变量的关系式表达存储电路从现态到次态的转换关系式一、时序逻辑电路的结构及特点信号之间的逻辑关系：其中：Qn是现态，Qn+1是次态。13时序电路同步：存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源，它们的状态在同一时刻

3、更新。异步：没有统一的时钟脉冲或没有时钟脉冲，电路的状态更新不是同时发生的。二、时序逻辑电路的分类1.按时钟信号CP作用方式：13米里（Mealy）型2.按输出函数的依从关系：Z=f（Qn，X）二、时序逻辑电路的分类13莫尔（Moore）型Z=f（Qn）2.按输出函数的依从关系：二、时序逻辑电路的分类13三、时序逻辑电路的描述方法（一）逻辑方程组（二）状态转换表（StateTransitionTable）（三）状态转换图（StateTransitionDiagram）（四）时序图（波形图）驱动方程输出方程状态方程

4、13输出方程激励方程组状态方程组（一）逻辑方程组13（二）状态转换表13反映时序逻辑电路的输出Z、次态Qn+1和电路的输入X、现态Qn间对应取值关系的表格称为状态转换表，简称状态表。读法：处于现态Qn的时序电路，当输入为X时，该电路的输出为Z，在时钟脉冲的有效沿作用下，电路的次态为Qn+1。Z为现态下的输出01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101状态表A=1A=0输入次态/输出现态XQn+1/ZQn状态表01/000/11111/000/11010/000/00001/00

5、0/101A=1A=0（三）状态转换图13反映时序逻辑电路状态转换规律及相应输入、输出取值关系的图形称为状态转换图，简称状态图。（四）时序图时序逻辑电路的四种描述方式是可以相互转换的状态表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=0根据状态表画出波形图13即时序电路的工作波形图,能直观地描述时序电路的输入信号、时钟信号、输出信号及电路的状态转换等在时间上的对应关系。时序逻辑电路分析的任务：分析时序逻辑电路在输入信号的作用下，其状态和输出信号变化的规律，进而确定电路的

6、逻辑功能。时序电路的逻辑功能是由其状态和输出信号的变化规律呈现出来的。所以,分析过程主要是列出电路状态表或画出状态图、工作波形图。分析过程的主要表现形式:第二节时序逻辑电路的分析13一、时序逻辑电路分析的一般步骤1．观察电路的结构，确定电路是同步时序逻辑电路还是异步时序逻辑电路，是米里型电路还是莫尔型电路。2．对于异步时序逻辑电路，写出各触发器的时钟方程。3．写出时序逻辑电路的输出方程。4．写出各触发器的驱动方程。5．将各触发器的驱动方程代入其特性方程，求得各触发器的次态方程，也就是时序逻辑电路的状态方程。6．根

7、据状态方程得到该时序逻辑电路的状态表。7．根据状态表得到该时序逻辑电路的状态图。8．在给定的输入信号作用下得到该时序逻辑电路的时序图。9．根据状态图分析该时序逻辑电路的功能。需要说明的是，上述步骤不是必须遵循的固定步骤，实际应用中可根据具体情况加以取舍。13二、同步时序逻辑电路的分析举例例5-1试分析如图所示时序电路的逻辑功能。电路是由两个JK触发器组成的米里型同步时序电路，该电路有一个输入信号X和一个输出信号Z。解：(1)了解电路组成。（一）米里型同步时序逻辑电路的分析13（2）根据电路列出三个方程组激励方程组

8、:输出方程:将激励方程组代入JK触发器的特性方程得13状态方程组：（3）根据状态方程组和输出方程列出状态表（4）画出状态图13（5）画出时序图X=0X=1（6）根据状态图分析电路的逻辑功能。可控的具有自启动能力的3进制计数器。当X=0时，作加计数，Z为进位信号；当X=1时，作减计数，Z为借位信号。13有效循环状态无效循环状态例5-2试分析如图所示时序电路的逻辑功能。电路是