电子技术及其应用基础 数字部分 李哲英3.ppt

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1、3-1、数字逻辑系统分类3-2、组合逻辑的描述模型3-3、时序逻辑的状态模型3-4、逻辑函数化简3-5、状态化简第3章数字逻辑模型建模方法阅读：P100~P180作业:P181~P185练习题3-1(1),3-2,3-3-4(1),3-5,3-6(2)(5),3-8(2),3-9,3-12133-1、数字逻辑系统分类3-1-1、组合逻辑3-1-2、时序逻辑1、同步时序逻辑2、异步时序逻辑组合逻辑XZ组合逻辑记忆逻辑ZYXQ21、定义2、结构3-1-1、组合逻辑组合无记忆与时间无关举例:f(A,B)=A+BA

2、BF3-1组合逻辑XZ31、概念3-1-2、时序逻辑数字逻辑系统是一个时间相关系统其工作具有严格的时间顺序特性3-12、特征逻辑系统具有多种稳定状态状态之间的转换必须是可控的3、结构组合逻辑记忆逻辑ZYXQMealy组合逻辑记忆逻辑ZYQMoore组合逻辑X举例：路口红绿灯44、分类3-1-2、时序逻辑同步时序逻辑1)全系统统一的同步信号(时钟信号)，具有固定的时间关系2)两个状态之间不存在第三种过渡状态(暂态)3)两个状态间的转换必须在一个时钟周期内完成异步时序逻辑(脉冲异步和电平异步)1)不需要全系

3、统统一的同步信号，没有固定的时间关系2)两个状态之间可能存在过渡状态3)必须保证整个系统在任何时刻中只能有一个输入逻辑变量(控制信号)发生变化3-15十字路口交通信号灯时钟绿黄红同步时序逻辑举例3-1-2、时序逻辑3-16异步计数器异步时序逻辑举例脉冲异步时序逻辑3-1-2、时序逻辑(2)电平异步时序逻辑RSQRSQ00X01010111QRS触发器3-1CPQ0Q1Q273-2、组合逻辑的描述模型Y=F(X)31、逻辑表达式2、真值表3、逻辑图4、时序图组合逻辑XZ83-2、组合逻辑的描述模型1、逻辑表达式2、真

4、值表3、逻辑图4、时序图Y=F(X)写出因变量为真(1)时的逻辑变量之间的关系举例:ABCFABCF00001001001110100100110101111111ABCCABCBABCACBA++++=CBAf),,(3-293-2、组合逻辑的描述模型1、逻辑表达式2、真值表3、逻辑图4、时序图Y=F(X)在表中填写输入变量所有可能的组合逻辑值以及对应的输出举例:3-2ABCFRFGFYABCFRFGFY000100001101010110011111000001010110100000000000BCACBAF

5、BCACBAFCBAFYGR+=+==103-2、组合逻辑的描述模型1、逻辑表达式2、真值表3、逻辑图4、时序图Y=F(X)用逻辑元件符号描述数字逻辑系统的结果举例:3-2BCACBAFBCACBAFCBAFYGR+=+==11ABABCABC>1FY1C&&ABC&&ABCABC>1FGABCFR&113-2、组合逻辑的描述模型1、逻辑表达式2、真值表3、逻辑图4、时序图Y=F(X)描述输入改变对输出的影响举例:ABCFABCF000010010011101001001101011111113-2ABCF123-

6、3、时序逻辑的状态模型33-3-1、基本概念(1)状态(2)反馈(3)触发器3-3-2、模型(1)状态图(2)状态表(3)激励表(4)方程(5)逻辑图(6)时序图Z=F(X,Q)Y=F(X,Q)组合逻辑记忆逻辑ZYXQ133-3-1、基本概念(1)状态变量记忆逻辑值的变化当前输入和系统当前状态共同决定状态变量不一定是系统输出逻辑变量3-31、状态(2)系统状态在任何一个时刻，数字逻辑系统一组状态变量值的组合(3)状态方程描述状态与输入逻辑变量之间、状态与状态之间逻辑关系的逻辑表达式(4)现态和次态现态:时钟信

7、号到来之前系统所处的状态。Qn次态:时钟信号到来之后系统所处的状态。Qn+1组合逻辑记忆逻辑ZYXQZ=F(X,Q)Y=F(X,Q)143-3-1、基本概念如果数字逻辑系统中全部或部分输出逻辑变量也属于输入逻辑变量，则称逻辑系统中存在反馈3-32、反馈举例:3、触发器(1)能够在不同的输入逻辑变量激励下，实现状态转换和保持(2)是一种双稳态多谐振荡器，具有两个稳定状态。两个输出互补，即两个输出信号不能同时为逻辑1或逻辑0输入必须保证触发器有确定的输出状态(3)是基本的记忆器件SRQQ&1&2QQ11010110

8、101*1*00QQSRQRSQ153-3-2、模型表示各状态之间的转移及其转移条件3-31、状态图状态A状态B输入/输出状态D状态C输入/输出输入/输出输入/输出AB1/0DC1/01/01/1举例:163-3-2、模型3-32、状态表举例:现态输入次态/输出QnRS0001BA1011A/0B/1B/1B/1A/0A/0A/0B/1Qn+1/ZAB01/