5时序逻辑电路分析与设计

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1、第5章时序逻辑电路的分析与设计XZQW组合电路存储电路外部输入信号外部输出信号驱动信号状态信号时序电路的框图：描述时序电路的三组方程：输出方程:Z(tn)=F[X(tn),Q(tn)]驱动方程:W(tn)=G[X(tn),Q(tn)]状态方程:Q(tn+1)=H[W(tn),Q(tn)]时序电路分类：根据存储单元的状态改变是否在统一的时钟脉冲控制下同时发生来分：同步时序电路；异步时序电路。根据输出信号的特点来分：米里(Mealy)型：输出信号不仅仅取决于存储电路的状态，而且还取决于外部输入信号。摩尔(Moore)型：输出信号仅仅取决于

2、存储电路的状态，而和该时刻的外部输入信号无关。5.1MSI构成的时序逻辑电路5.1.1寄存器和移位寄存器一.寄存器寄存器用途:暂时存放二进制数码.寄存器作为一个逻辑部件来使用,一般都包含有触发器堆和控制电路两个部分.1、4位D触发器寄存器(74175)1DC1QQR1DC1QQR1DC1QQR1DC1QQR11CPRDd1d2d3d4Q1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q4输入输出RDCPdQn+1Qn+10××011↑1101↑00110×QnQnQ1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q4d1d2d3d41DRC1RDCP2、具有三态输出的四位缓冲数

3、据寄存器(74173)74173功能表RDCPG1G2MNQ1Q2Q3Q41×××00000000000d1d2d3d401×00Q1Q2Q3Q40×100Q1Q2Q3Q41××1×Z1D▽d1Q1d2Q2d3Q3d4Q4MNG1G2CP&&RENC1RD：为缓冲器符号；：三态符号。二、移位寄存器功能:存放代码;移位.分类:按移位方向分类:①单向移位寄存器;②双向移位寄存器.按输入输出的方式分类:①串入---串出;②串入---并出;③并入---串出;④并入---并出.串入：代码序列从第一级逐位输入。并入：用预置的方式把一组代码序

4、列同时存入移位寄存器中1、单向移位寄存器1)串入---串/并出单向移存器移位寄存器中的存储电路可用时钟控制的无空翻的D、RS或JK触发器组成。移位寄存器组成:串出：经移位从末级逐位输出。并出：从各级触发器Q（Q）端同时取出。各触发器的状态方程为:1DC1QF01DC1QF11DC1QF21DC1QF3Vi串行输入CP移位脉冲Q0Q1Q2Q3串行输出V0并行输出a）在连续四个CP脉冲后,在Q0、Q1、Q2和Q3端得到并行输出信号；b）若再连续输入3个CP脉冲,可在串行输出端得到串行输出信号.CPViQ0Q1Q2Q310110101100

5、1010001000001各触发器初态为0,Vi依次输入1→0→1→1时的波形图2)串/并入---串出单向移存器RS1DC1QRS1DC1QRS1DC1QRS1DC1Q&D0SD&D1SD&D2SD&D3SDRDViCP接收V0串行输出串行输入移位脉冲F0F1F2F3并行输入工作原理：a)串行输入RS1DC1QRS1DC1QRS1DC1QRS1DC1Q&D0SD&D1SD&D2SD&D3SDRDViCP接收V0串行输出串行输入移位脉冲011111并行输入b)并行输入:RS1DC1QRS1DC1QRS1DC1QRS1DC1Q&D0SD&

6、D1SD&D2SD&D3SDRDViCP接收V0串行输出串行输入移位脉冲0011110000①清零②接收(以D0D1D2D3=1010为例)11100111001100并行输入2、双向移位寄存器多功能双向移位寄存器741943,4DD0Q1Q2Q3Q0RRD1,4D3,4D3,4D3,4D2,4DD1D2D3DSRDSLC41→/2←10}M03SASBCPSRG474194RDSASBCP功能0清零100保持101右移110左移111并行置数×××↑↑↑↑注意：清零为异步；置数为同步。74194逻辑电路结构示意：1DQC1FiD0D

7、1D2D3A1A0SASB1DQC1Fi+11DQC1Fi-1Qi-1QiQi+1Qi+1QiQi-1DiCPRRRRD用两片74194接成八位双向移位寄存器3,4DD0Q1Q2Q3Q0RRD1,4D3,4D3,4D3,4D2,4DD1D2D3DSRDSLC41→/2←10}M03SASBCPSRG474194(1)3,4DD4Q5Q6Q7Q4R1,4D3,4D3,4D3,4D2,4DD5D6D7DSRDSLC41→/2←10}M03SRG474194(2)三、移位寄存器的应用举例1.可编程分频器3,4DQ1Q2Q3Q0RRD1,4D

8、3,4D3,4D3,4D2,4DDSRDSLC41→/2←10}M03SASBCPSRG474194(1)3,4DQ5Q6Q7Q4R1,4D3,4D3,4D3,4D2,4DDSRC41→/2←10}M03SRG47419