时序逻辑电路分析

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1、第五章时序逻辑电路数字电路与系统设计1第五章时序逻辑电路5.1概述5.2时序逻辑电路分析5.3时序逻辑电路设计5.4典型中规模时序逻辑集成电路25.1概述1.时序逻辑电路一般模型图5.1.1串行加法器结构简图时序逻辑电路特点与组合逻辑电路区别35.1.2时序电路一般结构框图输出方程驱动方程状态方程4摩尔型电路的输出仅与电路中存储单元（触发器）的状态有关，而与外部输入无关。米勒型电路的输出不仅与电路中存储单元的状态有关，还与外部输入有关。摩尔型（Moore）米勒型（Melay）2．时序逻辑电路的分类55.2时序逻辑电路分析5.2.1同步时序逻辑电路分析

2、方法（1）写驱动方程。（2）求状态方程及输出方程。（3）画次态卡诺图。（4）画状态转换表、状态转换图、时序图。（5）分析电路的逻辑功能。65.2.2时序逻辑电路分析方法及描述工具例5.2.1图5.2.1是摩尔型时序逻辑电路，分析该时序逻辑电路的功能。图5.2.1逻辑电路图7驱动方程状态方程输出方程例5.2.1时序逻辑电路分析8状态转换表例5.2.1时序逻辑电路分析9次态卡诺图例5.2.1时序逻辑电路分析状态转换图10时序图例5.2.1时序逻辑电路分析11功能分析该电路是一个带进位功能的同步4进制加法计数器电路。例5.2.1时序逻辑电路分析125.2.

3、2时序逻辑电路分析方法及描述工具例5.2.2图为同时米勒型时序序逻辑电路图，分析该电路功能。图5.2.5例5.2.2逻辑电路图13驱动方程状态方程输出方程例5.2.2时序逻辑电路分析14状态转换表例5.2.2时序逻辑电路分析15次态卡诺图例5.2.2时序逻辑电路分析状态转换图16时序图例5.2.2时序逻辑电路分析17功能分析①当X＝1时，电路为4进制加法计数器②当X＝0时，电路停止计数。③加法计数带有进位输出。例5.2.2时序逻辑电路分析185.3时序逻辑电路设计5.3.1同步时序逻辑电路设计方法（1）逻辑抽象。（2）状态化简、状态分配。（3）做状态

4、图、表及次态卡诺图。（4）选择触发器、求状态、输出、驱动方程。（5）检查自启动功能。（6）画逻辑电路图。19用JK触发器设计一个同步五进制计数电路，当计数到最后一个状态时电路输出1，其余状态电路输出0。例5.3.1同步时序逻辑电路设计原始状态转换图编码状态转换图（1）逻辑抽象，状态化简、状态分配。20状态转换表代表计数脉冲；栏内值为计数器的次态；是计数器初态的最小项编号栏内值为计数器的初态；例5.3.1同步时序逻辑电路设计（2）做状态图、表及次态卡诺图。21次态卡诺图例5.3.1同步时序逻辑电路设计（3）次态卡诺图化简22次态卡诺图例5.3.1同步时

5、序逻辑电路设计（3）次态卡诺图化简23改写为JK触发器表达形式例5.3.1同步时序逻辑电路设计（4）根据状态方程求驱动方程24例5.3.1同步时序逻辑电路设计（4）根据状态方程求驱动方程25状态转换图例5.3.1同步时序逻辑电路设计（5）根据状态方程画全状态转换图可根据全状态转换图检查电路的自启动功能。26逻辑电路图例5.3.1同步时序逻辑电路设计（6）画逻辑电路图可根据驱动方程和输出方程画设计完成后的逻辑电路图27输入为一串行随机信号，当出现110序列时检测器能识别并使输出信号输出“1”，对于其他输入序列，输出皆为“0”。例5.3.3序列数据检测器

6、设计原始状态转换表28原始状态转换图简化后状态转换图全状态转换图例5.3.3序列数据检测器设计29次态卡诺图状态方程驱动方程例5.3.3序列数据检测器设计30逻辑电路图状态转换图例5.3.3序列数据检测器设计31用边沿JK触发器设计一个异步7进制计数器，并要求带有进位输出，写出设计过程，画出逻辑电路图。例5.3.4异步7进制计数器设计状态转换图32状态转换图状态编码例5.3.4异步7进制计数器设计33时钟方程次态卡诺图例5.3.4异步7进制计数器设计34状态方程驱动方程JK触发器表达形式例5.3.4异步7进制计数器设计35逻辑电路图状态转换图例5.3

7、.4异步7进制计数器设计365.4典型中规模时序逻辑集成电路5.4.1寄存器和移位寄存器存储数码的部件称数码寄存器，简称为寄存器。同时能实现数码移位的寄存器称为移位寄存器。它们的共同之处是都具有接收、暂存和传送数码的功能。本节将介绍4位数据寄存器74LS175和4位双向移位寄存器74LS194。374位并行输入输出寄存器74LS17574LS175逻辑图384位并行输入输出寄存器74LS17574LS175符号图74LS175功能表394位双向移位寄存器74LS194N位移位寄存器结构示意框图移位寄存器是具有移位功能的寄存器，它的主要功能是将寄存器中

8、某时刻所存的全部二进制数码，在下一个时刻到来瞬间，移至紧邻的左一位或右一位寄存器中。在实际应用中能起到从并转