数电第七章时序逻辑电路的分析与设计

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1、第七章时序逻辑电路的分析与设计武汉理工大学信息工程学院电子技术基础课程组时序逻辑电路的模型与分类1.时序电路的一般化模型*电路由组合电路和存储电路组成。*电路存在反馈。结构特征:7.1概述电子技术基础精品课程——数字电子技术基础组合电路存储电路E1ErI1Ii输入信号输出信号存储电路的输入输出状态SrS1O1Oj*时序电路在任一时刻的状态变量不仅是当前输入信号的函数，而且还是电路以前状态的函数电子技术基础精品课程——数字电子技术基础1）从控制时序状态的脉冲源来分：时序电路同步：异步：存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源,它

2、们的状态在同一时刻更新。电路中的触发器或锁存器没有统一的时钟脉冲或电路中没有时钟脉冲，电路的状态更新不是同时发生的。时序电路的分类电子技术基础精品课程——数字电子技术基础2）从输出信号的特点分类：时序逻辑电路莫尔型：米里型：Z=F1[X,Qn]Z=F1[Qn]电子技术基础精品课程——数字电子技术基础时序电路功能的表达方法输出方程:O＝f1(I，S)激励方程:E＝f2(I，S)状态方程:Sn+1＝f3(E，Sn)1.逻辑方程组时序电路功能的四种描述方法：逻辑方程式、状态表、状态图和波形图。表达输出信号与输入信号、状态变量的关系式

3、表达了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组合逻辑电路I1IiO1Oj存储电路S1SrE1Er………………电子技术基础精品课程——数字电子技术基础次态／输出现态X=1X=02、状态转换表3.状态图现态次态／输出X=1X=0现态次态／输出X=1X=000/011/01111/110/01010/001/00101/000/000000110111/11/01/0X/Y1/00/00/00/00/0状态转换前的输入变量取值和输出值为现态与输入的函数电子技术基础精品课程——数字电子技术基础4、时序

4、图能直观地描述电路输入信号、输出信号及电路状态在时间上的对应关系。时序逻辑电路的四种描述方式是可以相互转换的10/100/11101/011/01000/010/00111/001/000X=1X=0CPX1001110011011000YQ1Q2电子技术基础精品课程——数字电子技术基础输出方程激励方程组状态方程组同步米里型时序逻辑电路时序逻辑电路描述方式举例：1.逻辑方程组电子技术基础精品课程——数字电子技术基础输出方程状态方程组状态转换真值表100010001100000000YA010100011100010111011

5、1010011101.根据方程组列出状态表电子技术基础精品课程——数字电子技术基础01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101将状态转换真值表转换为状态表状态表A=1A=0状态转换真值表100010001100000000YA010100011100010111011101001110电子技术基础精品课程——数字电子技术基础状态表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=00/01/00/11/00/11/00/11/02.根据状态表画出状态图

6、电子技术基础精品课程——数字电子技术基础状态表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=03.根据状态表画出波形图00010001111010Q1Q00000电子技术基础精品课程——数字电子技术基础时序逻辑电路分析的任务：根据给定的时序逻辑电路，通过分析其状态和输出信号在输入信号和时钟的作用下转换规律，进而确定电路的逻辑功能。6.2时序逻辑电路的分析时序电路分析的主要表现形式是状态表或状态图或时序图。分析的主要表现形式:电子技术基础精品课程——数字电子技术基础分析同步时序逻辑电路

7、的一般步骤:1.了解电路的组成：电路的输入、输出信号、触发器的类型等４.确定电路的逻辑功能.３.列出状态转换表或画出状态图和波形图；2.根据给定的时序电路图,写出下列各逻辑方程式：(１)输出方程；(２)各触发器的激励方程;（3）状态方程:将每个触发器的驱动方程代入其特性方程得状态方程.电子技术基础精品课程——数字电子技术基础例1试分析如图所示时序电路的逻辑功能。电路是由两个JK触发器组成的莫尔型同步时序电路。解：1.了解电路组成。J2=K2=XQ1J1=K1=1Y=Q2Q12.写出下列各逻辑方程式：输出方程激励方程同步时序逻

8、辑电路分析举例电子技术基础精品课程——数字电子技术基础J2=K2=XQ1J1=K1=1状态方程将激励方程代入JK触发器的特性方程得状态方程整理得：FF2FF1+n1Q1Q=n+1电子技术基础精品课程——数字电子技术基础3.列出其状态表，画出状态图和波形图Y=Q2Q11110