电子技术 数字 第五章 时序逻辑电路课件.ppt

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1、第五章时序逻辑电路§5.1概述§5.2寄存器§5.4计数器的设计§5.5计数器的应用举例§5.3计数器的分析时序电路必然具有记忆功能，因而组成时序电路的基本单元是触发器。在数字电路中，凡是任一时刻的稳定输出不仅取决于该时刻的输入，而且还和电路原来的状态有关者，叫做时序逻辑电路，简称时序电路。§5.1概述触发器多为采用边沿触发方式的JK触发器和D触发器。分析基础是其特征方程。Qn+1=JQn+KQnJK触发器Qn+1=DD触发器§5.2寄存器5.2.1数据寄存器寄存器是计算机的主要部件之一，用来暂时存放数据或指令。四位数据寄存器Q3Q2Q1Q0&&&

2、&QDQDQDQDA0A1A2A3CLR取数脉冲存数据冲(CP)RDRDRDRD数据输入端数据输出端00001011101110115.2.2移位寄存器所谓“移位”，就是将寄存器所存各位数据，在每个移位脉冲（CP）的作用下，向左或向右移动一位。根据移位方向，常把它分成左移寄存器、右移寄存器和双向移位寄存器三种：寄存器左移(a)寄存器右移(b)寄存器双向移位(c)根据移位数据的输入－输出方式,可分为串入－串出、串入－并出、并入－串出、三种电路结构：FFFFFFFF串入－串出入出FFFFFFFF串入－并出入出FFFFFFFF并入－串出出串出1、四位串入

3、-串出的左移寄存器QQDQQDQQDQQDCP03210移位脉冲Q3n+1=Q2nQ2n+1=Q1nQ1n+1=Q0nQ0n+1=０状态转换方程Q3n+1=D3Q2n+1=D2Q1n+1=D1Q0n+1=D0触发器特征方程D0＝0D1＝Q0nD2＝Q1nD3＝Q2n触发器激励方程输入数据为0设初始状态：Q3Q2Q1Q0＝1011QQDQQDQQDQQDCP03210Q3n+1=Q2nQ2n+1=Q1nQ1n+1=Q0nQ0n+1=０状态转换方程Q3nQ2nQ1nQ0nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1CP1011011010110110021

4、10010003100000004000000005状态转换表0000波形图表示Q3Q2Q1Q0CP110100110011000100000000Q3nQ2nQ1nQ0nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1CP101101101011011002110010003100000004000000005通过CP脉冲可以将存储在寄存器中的数据串行输出串行输出QQDQQDQQDQQDCP3210移位脉冲串入串行数据高位在前设初态为0000，串行输入数据为X3X2X1X0=1001Q3n+1=Q2nQ2n+1=Q1nQ1n+1=Q0nQ0n+1=Xi状

5、态转换方程000000011Q3nQ2nQ1nQ0nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1CP000100102001001003010010014Q3n+1=Q2nQ2n+1=Q1nQ1n+1=Q0nQ0n+1=Xi状态转换方程X3X2X1X0=1001X3X2X1X0Q3n+1=Q2nQ2n+1=Q1nQ1n+1=Q0nQ0n+1=Q3n状态转换方程Q3n+1=D3Q2n+1=D2Q1n+1=D1Q0n+1=D0触发器特征方程D0＝Q3nD1＝Q0nD2＝Q1nD3＝Q2n触发器激励方程2、四位串入-串出的循环左移寄存器QQDQQDQQDQQ

6、DCP3210QQDQQDQQDQQDCP3210101101111011111102111011013110110114101101115设初始状态：Q3Q2Q1Q0＝1011Q3n+1=Q2nQ2n+1=Q1nQ1n+1=Q0nQ0n+1=Q3n状态转换方程状态转换表Q3nQ2nQ1nQ0nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1CPCP0串行输出QDQQ3DQDQDQ1Q2Q03、四位串入-串出的右移寄存器：Q3n+1=D3Q2n+1=D2Q1n+1=D1Q0n+1=D0触发器特征方程D3＝0D2＝Q3nD1＝Q2nD0＝Q1n触发器激励方程

7、Q0n+1=Q1nQ1n+1=Q2nQ2n+1=Q3nQ3n+1=0状态转换方程设初始状态：Q3Q2Q1Q0＝1011Q3nQ2nQ1nQ0nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1CP101101011010100102001000013000100004000000005状态转换表Q0n+1=Q1nQ1n+1=Q2nQ2n+1=Q3nQ3n+1=0状态转换方程0QDQQ3DQDQDQ1Q2Q0Q3n+1=D3Q2n+1=D2Q1n+1=D1Q0n+1=D0触发器特征方程D3＝Q0nD2＝Q3nD1＝Q2nD0＝Q1n触发器激励方程CPQDQQ3

8、DQDQDQ1Q2Q0Q0n+1=Q1nQ1n+1=Q2nQ2n+1=Q3nQ3n+1=Q0n状态转换方程4、四位串入-串