第十一章时序逻辑电路地分析与设计.ppt

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1、第十一章时序逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路某一时刻的输出只取决于此时刻的输入。记忆元件(触发器)是时序逻辑电路的基本元件。时序逻辑电路某一时刻的稳定输出不仅取决于当时的输入，还取决于过去的输入(历史状态)。时序逻辑电路与组合逻辑电路的区别概述：组合逻辑电路存储电路X1XiY1YjW1WkQ1Ql输入输出结构图其中：W(W1,…Wk)——存储电路输入信号Y(Y1,…Yj)——时序逻辑电路输出信号X(X1,…Xi)——时序逻辑电路输入信号Q(Q1,…Ql)——存储电路输出信号一、时序电路的结构X、Y、W与Q间的逻辑关系可用下述方程来描述：组合逻辑电路存储电路X1XiY1Yj

2、W1WkQ1Ql输入输出Y=f1(X,Qn)——时序逻辑电路的输出方程W=f2(X,Qn)——时序逻辑电路的驱动（激励）方程Qn+1=f3(W,Qn)——时序逻辑电路的状态（特征）方程【例】组合逻辑电路存储电路输出方程：Y=XQn驱动（激励）方程：D=XQn+XQn=XQn状态（特征）方程：Qn+1=D=XQn+XQn=XQn>1XCPYDQQ&&&1二、时序电路的状态表、状态图输入原态次态输出XQ1nQ0nQ1n+1Q0n+1Y00001010011101现态输入同步时序电路的状态转换图Q1nQ0nX/YQ1n+1Q0n+1/YQ1nQ0n00010/0111/10

3、001/011/1【例】B/1A/0DD/0C/1CA/0B/1BC/1D/0A10现态输入根据状态表画出状态转换图ACBD0/01/10/11/00/11/00/01/1§11—2时序逻辑电路的分析方法时序电路的分析根据电路图列出电路输出函数，触发器激励函数(控制函数、驱动方程)根据电路输入和触发器激励函数求状态方程画状态表、状态图，时序图分析电路外特性和功能1、同步电路分析分析下面电路的逻辑功能输出方程：驱动方程：D=XQn状态表01111100000011101110Qn+1ZQnXDZ=X•Qn状态方程：Qn+1=D=XQn状态转换图X/Z功能：X=0,保持X

4、=1,计数010/11/10/11/0【例1】QDCPZX..=1&CP【例2】分析下面电路的逻辑功能D2＝Q1nD1＝Q0nD0＝Q2n000001110111011100假设初始状态:“000”Q2Q1Q0010101有效循环无效循环QDQDQDCPQ2Q1Q0QQQ....CPCPCP状态表Q2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1000001001011011111111110110100100000Q2Q1Q0000001011111110100时序图000001011111110100000CPQ0Q1Q2电路功能：不能自启动的同步六进制计数器【例3】分

5、析下面电路的逻辑功能D2=Q1nD1=Q0nD0=Q0nQ1nQ2n=(Q0n+Q1n)Q2nQDQQDQDCPQ2Q1Q0QQ.....&&CPCPCPCPCP状态图000001101110111010011100Q2Q1Q0整理后的状态图能自启动的同步六进制计数器000001110111101011010100D2=Q1nD1=Q0nD0=Q0nQ1nQ2n=(Q0n+Q1n)Q2n【例4】分析下面电路的逻辑功能Y=AQ1nQ2nAQ1nQ2n=AQ1nQ2n+AQ1nQ2nQ2n+1=D2=AQ1nQ2nQ1n+1=D1=Q1nD1Q1Q1CPD2Q2Q2CP=

6、1=1ACPY.....&1&&状态表10/000/11101/011/01000/010/00111/101/00010AQ2nQ1n010/0状态图Q2nQ1nA/Y100/0110/0000/11/11/01/01/0逻辑功能：可逆同步四进制计数器Q2n+1Q1n+1/YY=AQ1nQ2nAQ1nQ2n=AQ1nQ2n+AQ1nQ2nQ2n+1=D2=AQ1nQ2nQ1n+1=D1=Q1n2、异步时序电路的分析【例1】分析下面异步时序电路的逻辑功能。时钟方程:CP0=CP2=CPCP1=Q0J0K0Q0Q0J0K0Q0J1K1Q1Q1J2K2Q2Q2..CP驱动

7、方程：J0=Q2nJ1=Q0nJ2=Q1nQ0nK0=1K1=1K2=1状态方程：Q1n+1=Q1nQ0nQ2n+1=Q2nQn1Q0nQ0n+1=Q2nQ0n（CP）（CP）（Q0）状态转换表Qn2Qn1Qn0Q2n+1Q1n+1Q0n+1000100010100010110011001100000101010110111010000状态转换图000001010011100101110111Q1n+1=Q1nQ0nQ2n+1=Q2nQn1Q0nQ0n+1=Q2nQ0n（CP）（CP）（Q0）电路为异步五进制加法计