第5章 时序逻辑电路ppt课件.ppt

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1、5.1时序逻辑电路概述时序逻辑电路的特点:电路在任何时候的输出稳定值,不仅与该时刻的输入信号有关,而且与该时刻以前的电路状态有关;电路结构具有反馈回路.1.时序逻辑电路的基本概念第5章　时序逻辑电路2.时序逻辑电路的结构模型XZQW组合电路存储电路外部输入信号外部输出信号驱动信号状态信号电路结构特点：由存储电路和组合逻辑电路组成。锁存器和触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元。3.时序逻辑电路的描述方法（1）逻辑方程输出方程:Z(tn)=F[X(tn),Q(tn)]驱动方程:W(tn)=G[X(tn),Q(tn)]状态方程:Q(tn

2、+1)=H[W(tn),Q(tn)]XZQW组合电路存储电路（2）状态表输入原状态新状态输出XQnQn+1Z输入原状态QnQn+1/ZX新状态/输出QnQn+1X/Z原状态新状态输入/输出（3）状态图（4）时序图(定时波形图)ResetSetQ4.时序逻辑电路的分类（1）按存储电路中存储单元状态改变的特点分类同步时序逻辑电路异步时序逻辑电路所有存储单元的时钟端连在一起。所有存储单元在同一个时钟脉冲CP控制下同步工作。时钟脉冲CP只触发部分存储单元，其余存储单元由电路内部信号触发。因此，存储单元不在同一时钟作用下同步工作。（2）按输出

3、信号的特点分类米里（Mealy）型：存储电路的状态，外部输入信号摩尔（Moore）型：存储电路的状态（3）按时序电路的逻辑功能分类计数器寄存器移位寄存器序列信号发生器5.2锁存器存储电路由存储器件组成，能存储一位二值信号的器件称为存储单元电路。存储单元电路大多是双稳态电路。双稳态电路特点:基本特性(1)有两个稳定状态(简称稳态)，正好用来表示逻辑0和1。(2)在输入信号作用下，电路的两个稳定状态可相互转换(称为状态的翻转)。输入信号消失后，新状态可长期保持下来，因此具有记忆功能，可存储二进制信息。一个存储单元可存储1位二进制数码两类

4、存储单元电路：(1)锁存器(2)触发器锁存器:直接由激励信号控制电路状态的存储单元.触发器:除激励信号外,还包含一个称为时钟的控制信号输入端.激励信号和时钟一起控制电路的状态.锁存器和触发器工作波形示意图:ResetSetQSetResetClockQSRQQSRQQC1.RS锁存器的电路结构及逻辑符号≥1≥1SDRDQQSRQQSRQQ或两个输入端(激励端):SD,RD5.2.1普通锁存器Q=1，Q=0时，称为1状态，记为Q=1；Q=0，Q=1时，称为0状态，记为Q=0。置0端，也称复位端。RD即Reset置1端，也称置位端。SD

5、即Set高电平有效2.RS锁存器的逻辑功能分析设:电路的原状态表示为Qn,新状态表示为Qn+1.①SD=0;RD=0(无激励信号),有下列两种情况:≥1≥100QQ0110≥1≥100QQ0101结论:Qn+1=Qn01②SD=0;RD=1(置0信号有效):≥1≥101QQ0110结论:Qn+1=0③SD=1;RD=0(置1信号有效):1001结论:Qn+1=1≥1≥110QQ④SD=1;RD=1(置0、置1同时信号有效):≥1≥111QQ0000作用时≥1≥100QQ0110≥1≥100QQ0101激励信号同时消失后RS锁存器的约

6、束条件：SDRD=0。即Q、Q也可能是01,也可能是10设计电路时此种情况应避免一般情况下，SD=RD=1应禁止使用。由与非门构成的RS锁存器：&&SDRDQQSRQQSRQQ或低电平有效特性表Qn11101010不定00Qn+1SDRD不定11001110Qn00Qn+1SDRDQQSDRDSRQQSDRDSR逻辑符号置0、置1信号低电平有效置0、置1信号高电平有效注意弄清输入信号是低电平有效还是高电平有效。3RS锁存器的功能描述SDRDQnQn+1000000110100011010011011110×111×}保持}置0}置1

7、}禁止①特性表②特性方程Qn+1=SD+RDQnSDRD=0（3）状态图SD=1RD=0SD=0RD=1SD=×RD=0SD=0RD=×01（4）RS锁存器工作波形图（初态假设为0）000000000000000000011111111111××SDRDQQSDRDQnQn+1000000110100011010011011110×111×5.2.2门控锁存器在RS锁存器的基础上,加控制信号,使锁存器状态转换的时间受控制信号的控制.≥1≥1&&RDSDRSCQQ1SC11RQQ1.门控RS锁存器（1）门控RS锁存器的电路结构及逻辑符

8、号RD=R·CSD=S·C当C=1时:门控RS锁存器功能和RS锁存器完全相同;当C=0时:RD=SD=0,锁存器状态保持不变.（2）门控RS锁存器的逻辑功能分析1)门控RS锁存器特性方程:Qn+1=S+RQnSR=0{C=1时成立（3