时序逻辑电路lm资料课件.ppt

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1、项目9时序逻辑电路时序逻辑电路的基本概念时序逻辑电路的模型与分类1.时序电路的一般化模型*电路由组合电路和存储电路组成。*电路存在反馈。结构特征输入信号X=(X1,X2,…Xi)输出信号Y=(Y1,Y2,…Yj)激励信号W=(W1,W2,…Wk)状态信号Q=(Q1,Q2,…Qm)2021/7/282数电课件输出方程:Y＝f1(X，Q)，输出信号与输入信号、状态变量的关系；激励方程:W＝f2(X，Q)，激励信号与输入信号、状态变量的关系；状态方程:Qn+1＝f3(X，Qn)，存储电路从现态到次态的转换关系式信号之间

2、的关系：时序电路是状态依赖的，故又称为状态机。时序电路的主要特征：电路由组合电路和存储电路组成。电路的状态与时间因素相关，即电路在任一时刻的状态不仅是当前输入信号的函数，还是电路以前状态的函数。2021/7/283数电课件2.异步时序电路与同步时序电路同步时序电路：存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源，它们的状态在同一时刻更新。异步时序电路：没有统一的时钟脉冲或没有时钟脉冲，电路的状态更新不是同时发生的，有些触发器由电路内部信号触发。2021/7/284数电课件时序电路功能的表达方法1.逻辑方程组：输出方程激励

3、方程组状态方程组2021/7/285数电课件2.状态表：反映时序逻辑电路的输出、次态和电路输入、现态间对应取值关系的表格。根据方程组可以列出状态转换真值表。输出方程状态方程组状态转换真值表Q1nQ0nAQ1n+1Q0n+1Y0000000011000100010110101000011011101100011110102021/7/286数电课件状态转换真值表Q1nQ0nAQ1n+1Q0n+1Y000000001100010001011010100001101110110001111010状态表Q1nQ0nQ1n

4、+1Q0n+1/YA=0A=10000/010/00100/101/01000/111/01100/101/0状态图3.状态图：电路转换规律及相应输入、输出取值关系的图形。2021/7/287数电课件4．时序图：直观地描述时序电路地输入信号、时钟信号、输出信号及电路的状态转换等在时间上的对应关系。Q1nQ0nQ1n+1Q0n+1/YA=0A=10000/010/00100/101/01000/111/01100/101/0时序逻辑电路的四种描述方式是可以相互转换的2021/7/288数电课件同步时序逻辑电路的分析

5、分析过程的主要表现形式:时序逻辑电路分析的任务：分析时序逻辑电路在输入信号的作用下，其状态和输出信号变化的规律，进而确定电路的逻辑功能。时序电路的逻辑功能是由其状态和输出信号的变化规律呈现出来的。所以，分析过程主要是列出电路状态表或画出状态图、工作波形图。2021/7/289数电课件分析同步时序逻辑电路的一般步骤1.了解电路的组成：电路的输入、输出信号、触发器的类型等。2.根据给定的时序电路图，写出下列各逻辑方程式：输出方程；触发器的激励方程；状态方程:将每个触发器的激励（驱动）方程代入其特性方程得状态方程。3.

6、根据状态方程和输出方程列出状态转换表或画出状态图和波形图；4.确定电路的逻辑功能。2021/7/2810数电课件同步时序逻辑电路分析举例例1:试分析如图所示时序电路的逻辑功能。解：(1)了解电路组成。电路是由两个T触发器组成的同步时序电路。2021/7/2811数电课件(2)根据电路列出三个方程组。输出方程:激励方程组:将激励方程组代入T触发器的特性方程得状态方程组：2021/7/2812数电课件(3)根据状态方程组和输出方程列出状态表Q1nQ0nQ1n+1Q0n+1/YA=0A=10000/001/00101/

7、010/01010/011/01111/000/1(4)画出状态图2021/7/2813数电课件(5)时序图Q1nQ0nQ1n+1Q0n+1/YA=0A=10000/001/00101/010/01010/011/01111/000/1(6)逻辑功能分析观察状态图和时序图可知，电路是一个由信号A控制的可控二进制计数器。当A=0时停止计数，电路状态保持不变；当A=1时，在CP上升沿到来后电路状态值加1，一旦计数到11状态，Y输出1，且电路状态将在下一个CP上升沿回到00，同时在Y端输出一个进位脉冲，故Y为进位信号，

8、输出信号Y的下降沿可用于触发进位操作。2021/7/2814数电课件例2：分析图示时序电路。解:（1）了解电路组成。电路是由两个下降沿触发的JK触发器、一个异或门和一个与门组成同步时序电路。2021/7/2815数电课件（2）根据电路写各逻辑方程式：①输出方程:②驱动方程：（3）将驱动方程代入相应JK触发器的特征方程，各触发器的状态方程：2021/7/2816数电课件（3