数字电路与逻辑设计基础配套教学课件项华珍 第6章 时序逻辑电路.ppt

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1、第6章时序逻辑电路本章要点时序逻辑电路是由触发器构成的，与组合逻辑电路相比，它具有记忆功能，即在时钟脉冲作用下存取数据，这在电子系统中是十分必要的。时序逻辑电路主要分为寄存器和计数器。本章首先介绍时序逻辑电路的分析和设计，然后介绍寄存器和计数器及其应用。交通红绿灯你知道吗？计数器，如何工作的？6.1时序逻辑电路的描述1.描述时序逻辑电路的三个方程组驱动方程组构成框图描述时序逻辑电路的三个方程组输出方程状态方程组输入输出触发器的输入触发器的输出1.描述时序逻辑电路的三个方程组（1）输出方程组：（2）驱动方程组（3）状态方程组6.1

2、时序逻辑电路的描述6.1时序逻辑电路的描述2.时序逻辑电路的分类（1）根据各触发器时钟脉冲的接法：同步和异步同步时序逻辑电路异步时序逻辑电路（2）根据输出和输入的关系：米里型和穆尔型米里型：输出变量与输入变量有关。穆尔型：输出变量与输入变量无关。6.1时序逻辑电路的描述2.时序逻辑电路的分类【例】如图所示为一简单的时序逻辑电路，试写出其输出方程组、驱动方程组和状态方程组，并说明是同步的还是异步的，是米里型还是穆尔型的。解：（1）输出方程组为（2）驱动方程组为（3）状态方程组为：将驱动方程代入触发器的特性方程中，即得到电路的状态方

3、程，即米里型6.2时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析是利用某些手段，得出给定电路的逻辑功能（作用）6.2.1同步时序逻辑电路的分析※由于同步时序逻辑电路中，各触发器是在同一时钟作用下，故在分析时可不考虑时钟情况。其步骤如下（1）由所给的逻辑电路写出输出方程组、驱动方程组；（2）将驱动方程组代入触发器特性方程中，得出电路的状态方程组；（3）通过输出方程组和状态方程组列出触发器输出端所有的新态和原态，形成状态转换表。由状态转换表画出状态转换图或时序图；（4）通过状态转换表（图）分析得出电路的逻辑功能；（5）根据状态转换图，判断电

4、路能否自启动。电路自启动是电路中触发器输出的所有状态在时钟作用下自动进入到有效状态循环中【例】某时序逻辑电路如图所示，写出它的驱动方程组、状态方程组和输出方程，画出状态转换表、状态转换图。设输入为X=10110100，触发器初态为00，分析输出Y的输出是什么？并说明其逻辑功能。解：（2）电路的状态方程组为（1）驱动方程组为【例】某时序逻辑电路如图所示，写出它的驱动方程组、状态方程组和输出方程，画出状态转换表、状态转换图。设输入为X=10110100，触发器初态为00，分析输出Y的输出是什么？并说明其逻辑功能。解：（3）电路的输出

5、方程为米里型（4）状态转换表【例】某时序逻辑电路如图所示，写出它的驱动方程组、状态方程组和输出方程，画出状态转换表、状态转换图。设输入为X=10110100，触发器初态为00，分析输出Y的输出是什么？并说明其逻辑功能。解：（5）状态转换图【例】某时序逻辑电路如图所示，写出它的驱动方程组、状态方程组和输出方程，画出状态转换表、状态转换图。设输入为X=10110100，触发器初态为00，分析输出Y的输出是什么？并说明其逻辑功能。解：（6）当X=10110100，触发器初态为00时此电路为一序列信号控制另一序列信号输出【例】如图所示为

6、一同步时序逻辑电路，试写出其驱动方程组、输出方程、状态方程组，列出状态转换表，画出状态转换图和时序图。判断电路能否自启动，并分析电路的逻辑功能。解：（1）驱动方程组为（2）输出方程为（3）状态方程组为【例】如图所示为一同步时序逻辑电路，试写出其驱动方程组、输出方程、状态方程组，列出状态转换表，画出状态转换图和时序图。判断电路能否自启动，并分析电路的逻辑功能。解：（3）列状态转换表【例】如图所示为一同步时序逻辑电路，试写出其驱动方程组、输出方程、状态方程组，列出状态转换表，画出状态转换图和时序图。判断电路能否自启动，并分析电路的逻

7、辑功能。解：（4）画状态转换图为7进制计数器，电路可以自启动【例】如图所示为一同步时序逻辑电路，试写出其驱动方程组、输出方程、状态方程组，列出状态转换表，画出状态转换图和时序图。判断电路能否自启动，并分析电路的逻辑功能。解：（5）时序图000001010011100101110000【例】时序逻辑电路如图所示，试分析其逻辑功能，并判断电路能否自启动。解：（1）驱动方程组为【例】时序逻辑电路如图6-9所示，试分析其逻辑功能，并判断电路能否自启动。解：（2）将驱动方程带入D触发器的特性方程中，得状态方程组【例】时序逻辑电路如图6-9

8、所示，试分析其逻辑功能，并判断电路能否自启动。解：（3）输出方程为【例】时序逻辑电路如图6-9所示，试分析其逻辑功能，并判断电路能否自启动。解：（4）列状态转换表【例】时序逻辑电路如图6-9所示，试分析其逻辑功能，并判断电路能否自启动。解：（5）画状态转换图为7