异步时序逻辑电路课件.ppt

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1、第六章异步时序逻辑电路1特点：异步时序逻辑电路中没有统一的时钟脉冲信号，电路状态的改变是外部输入信号变化直接作用的结果。分类：根据电路结构和输入信号形式的不同，异步时序逻辑电路可分为脉冲异步时序逻辑电路和电平异步时序逻辑电路两种类型。两类电路均有Mealy型和Moore型两种结构模型。26.1.1　概　述一、结构脉冲异步时序电路的一般结构如下图所示。图中，存储电路可由时钟控制触发器或非时钟控制触发器组成。6.1脉冲异步时序逻辑电路3二、输入信号的形式与约束1.输入信号为脉冲信号;2.输入脉冲的宽度必须

2、保证触发器可靠翻转;3.输入脉冲的间隔必须保证前一个脉冲引起的电路响应完全结束后，后一个脉冲才能到来;4.不允许两个或两个以上输入端同时出现脉冲。对n个输入端的电路，其一位输入只允许出现n+1种取值组合，其中有效输入种取值组合为n种。例如:假定电路有x1、x2和x3共3个输入，并用取值1表示有脉冲出现，则一位输入允许的输入取值组合只有000、001、010、100共4种，其中有效输入取值组合只有后面3种情况。4三、输出信号的形式Mealy型脉冲异步时序逻辑电路的输出信号是脉冲信号。Moore型脉冲异步

3、时序逻辑电路的输出信号是电平信号。（电平的值由两个输入脉冲之间的状态决定）56.1.2脉冲异步时序逻辑电路的分析一、分析方法与步骤1.分析方法脉冲异步时序逻辑电路的分析方法与同步时序逻辑电路大致相同。注意两点：⑴当存储元件采用时钟控制触发器时，对触发器的时钟控制端应作为激励函数处理。仅当时钟端有脉冲作用时，才根据触发器的输入确定状态转移方向，否则，触发器状态不变。⑵根据对输入的约束，分析时可以排除两个或两个以上输入端同时出现脉冲以及输入端无脉冲出现情况，从而使图、表简化。6(4)用文字描述电路的逻辑功

4、能（必要时画出时间图）。2.分析步骤(1)写出电路的输出函数和激励函数表达式；(2)列出电路次态真值表或次态方程组；(3)作出状态表和状态图；7二、分析举例例1分析下图所示脉冲异步时序逻辑电路，指出该电路功能。&8⑴写出输出函数和激励函数表达式解:该电路由两个J-K触发器和一个与门组成，有一个输入端x和一个输出端Z，输出是输入和状态的函数，属于Mealy型脉冲异步时序电路。&Z=xy2y1J2=K2=1　　；　C2=y1J1=K1=1　　；　C1=x9⑵列出电路次态真值表J-K触发器的状态转移发生在时

5、钟端脉冲负跳变的瞬间，为了强调在触发器时钟端C1、C2何时有负跳变产生，在次态真值表中用“↓”表示下跳。仅当时钟端有“↓”出现时，相应触发器状态才能发生变化，否则状态不变。JKQ(n+1)00011011Q0110⑶作出状态表和状态图根据次态真值表和输出函数表达式（Z=xy2y1），可作出该电路的状态表和状态图如下。现态y2y1次态y2n+1y1n+1/输出Zx=100　　　　01/001　　　　10/010　　　　11/011　　　　00/1000110110/00/00/00/01/01/01/0

6、1/1x/Z11⑷画出时间图并说明电路逻辑功能。为了进一步描述该电路在输入脉冲作用下的状态和输出变化过程，可根据状态表或状态图画出该电路的时间图如下图所示。由状态图和时间图可知，该电路是一个模4加1计数器，当收到第四个输入脉冲时，电路产生一个进位输出脉冲。xy1y2Z12例2分析下图所示脉冲异步时序逻辑电路。13解:该电路的存储电路部分由两个与非门构成的基本R-S触发器组成。电路有三个输入端x1、x2和x3，一个输出端Z，输出Z是状态变量的函数，属于Moore型脉冲异步时序电路。⑴写出输出函数和激励函

7、数表达式14⑵列出电路次态真值表100001001101000110011010010100110100111001100100011110001001010100010101110110101101010000100010100001010101000011001110000111011101输入x1x2x3现态y2y1激励函数次态R2S2R1S1y2(n+1)y1(n+1)RSQ(n+1)00d01010111Q15⑶作出状态表和状态图根据次态真值表和电路输出函数表达式，可作出该电路的状态表如下表

8、所示，状态图如下图所示。001000000011000001101011000111000010现态次态y2(n+1)y1(n+1)输入y2y1x1x2x3Zx1x3x1x1x2x3x2,x3x1x2x2,x300/010/011/001/116⑷画出时间图并说明电路功能假定输入端x1、x2、x3出现脉冲的顺序依次为“x1—x2—x1—x3—x1—x2—x3—x1—x3—x2”，时间图如图所示。x1x2x3y2y1Z图中，假定电路状态转换发生在输入脉冲作