第11讲-时序逻辑电路（一）

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1、11、时序逻辑电路概述2、锁存器第十一讲时序逻辑电路（一）2第十一讲时序逻辑电路（一）时序逻辑电路概述一、时序逻辑电路的特点与组成1.时序逻辑电路的定义电路在任一时刻的稳态输出，不仅取决于当时的输入，还与电路历史的输入有关。Zm组合逻辑电路存储电路……X1XnZ1…W1WkQ1Qr…3第十一讲时序逻辑电路（一）时序逻辑电路概述输入部分外部输入：X1…Xj内部输入：Q1…Qj输出部分外部输出：Z1…Zk内部输出：W1…Wm记忆部分激励函数：W1…Wm输出：Q1…QjZk组合逻辑电路存储电路……X1XiZ1…W1Wm

2、Q1Qj…2.时序电路组成输入信号输出信号激励信号状态信号4第十一讲时序逻辑电路（一）时序逻辑电路概述为了能够分别表示状态信号在激励信号作用之前与激励信号作用之后的变化，把激励信号作用之前的电路状态称为现态，记为Qn，或简记为Q；把激励信号作用之后的电路状态称为次态，记为Qn+1。5第十一讲时序逻辑电路（一）时序逻辑电路概述二、时序电路的功能描述输出方程Zn=fn(X1…Xi,Q1…Qj)n=1,2,…k驱动方程Wu=gu(X1…Xi,Q1…Qj)u=1,2,…m状态方程Qvn+1=hv(W1…Wk,Q1…Qj)

3、s=1,2,…jZk组合逻辑电路存储电路……X1XiZ1…W1WmQ1Qj…1、方程组6第十一讲时序逻辑电路（一）时序逻辑电路概述例：一位串行二进制加法器.输出方程：S=f(A,B,Q)=ABQ驱动方程：D=g(A,B,Q)=AB+BQ+AQ状态方程：Qn+1=h(D,Q)=D=AB+BQ+AQ110ABSCi1001001101101…………CICOAiBiSiDCPQCPQCiCi-1Cr7第十一讲时序逻辑电路（一）时序逻辑电路概述2、状态表输入XS1/0S2/0S3/0S0/0S001S1S2S3现态

4、QQn+1/ZS3/0S0/0S1/1S2/1以图形方式更加直观、形象地反映出时序电路的状态、状态数、状态转换的条件和转换结果。输入信号组合状态数次态/输出8第十一讲时序逻辑电路（一）时序逻辑电路概述3、状态图4、时序图9第十一讲时序逻辑电路（一）时序逻辑电路概述三、时序电路的分类按状态转换与时钟的关系同步时序电路异步时序电路同步时序电路电路中有统一的时钟脉冲，电路状态的转换在时钟脉冲的特定时刻发生。简称同步电路。异步时序电路电路中没有时钟脉冲，或虽有时钟脉冲但电路状态的转换与时钟脉冲不同步。简称异步电路。10第

5、十一讲时序逻辑电路（一）时序逻辑电路概述Mealy型时序电路电路的输出是输入和现态的函数，即Yi=fi(X1…Xn,Q1…Qr)。按输出与输入关系Mealy型Moore型Moore型时序电路电路的输出仅仅是现态的函数,即Yi=fi(Q1…Qr)。11第十一讲时序逻辑电路（一）时序电路记忆单元锁存器（latch）和触发器（flip-flop）都是具有记忆功能的基本逻辑单元。由于它们具有两个稳定的状态，因此又称为双稳态电路（0态和1态）。把有效输入信号作用之前的电路状态称为现态，用Qn或Q表示，把有效输入信号作用之后

6、的电路状态称为次态，用Qn+1表示。锁存器与触发器的区别是：锁存器利用电平控制数据的输入，而触发器则利用时钟脉冲或时钟脉冲的边沿控制数据的输入。12第十一讲时序逻辑电路（一）时序电路记忆单元——RS锁存器1.工作原理R=1、S=1状态不变13第十一讲时序逻辑电路（一）时序电路记忆单元——RS锁存器011011若初态Qn=110若初态Qn=01110无论初态Qn为0或1，锁存器的次态为为1态。信号消失后新的状态将被记忆下来。R=1、S=0置1（低电平有效，S＝0，SET）14第十一讲时序逻辑电路（一）时序电路记忆单

7、元——RS锁存器011001若初态Qn=11001若初态Qn=001无论初态Qn为0或1，锁存器的次态为0态。信号消失后新的状态将被记忆下来。R=0、S=1置0（低电平有效，R＝0，RESET）15第十一讲时序逻辑电路（一）时序电路记忆单元——RS锁存器100110若初态Qn=11010若初态Qn=001S=0、R=0无论初态Qn为0或1，触发器的次态、都为0。状态不确定约束条件:S+R=1当S、R同时回到1时，由于两个与非门的延迟时间无法确定，使得触发器最终稳定状态也不能确定。触发器的输出既不是0态，也不是1态

8、16第十一讲时序逻辑电路（一）时序电路记忆单元——RS锁存器001117第十一讲时序逻辑电路（一）时序电路记忆单元——RS锁存器RS=01Qn+1=0R：置0端RS=11Qn+1=Q状态保持RS=10Qn+1=1S：置1端RS=00（1）门1、门2输出都为1，破坏互补；（2）低电平撤消以后，状态不确定。RSQQ逻辑符号18第十一讲时序逻辑电路（一）时序电路记忆单元——RS