第11章时序逻辑电路的分析与设计ppt课件.ppt

《第11章时序逻辑电路的分析与设计ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第11章时序逻辑电路的分析与设计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时序电路的框图：描述时序电路的三组方程：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+1)=H[W(tn),Q(tn)]时序电路分类：根据存储单元的状态改变是否在统一的时钟脉冲控制下同时发生来分：同步时序电路；异步时序电路。根据输出信号的特点来分：米里(Mealy)型：输出信号不仅仅取决于存储电路的状态，而且还取决于外部输入信号。摩尔(Moore)型：输出信号仅仅取决于存储电路的状态，而和该时刻的外部输

2、入信号无关。11.1时序逻辑电路的分析方法分析目的:所谓分析，就是由给定电路，来找出电路的功能。对时序逻辑电路而言，本质上是求电路在不同的外部输入和当前状态条件下的输出情况和状态转换规律.同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路有不同的分析方法。11.1.1同步时序逻辑电路的分析方法由于在同步时序电路中，各触发器的动作变化是在CP脉冲作用下同时发生的，因此，在同步电路的分析中,只要知道了在当前状态下各触发器的输入（即驱动信号）,就能根据触发器的特性方程,求得电路的下一个状态,最终找到电路的状态转换规律。(3)根据状态方程和输出方程,列出状态表;(4)根据状态表画出状态图或时序

3、图;(5)由状态表或状态图(或时序图)说明电路的逻辑功能.分析步骤:列出时序电路的输出方程和驱动方程(即该时序电路中组合电路部分的逻辑函数表达式);(2)将上一步所得的驱动方程代入触发器的特性方程,导出电路的状态方程;例1:分析下列时序电路的逻辑功能.1J1KC1QQF01J1KC1QQF1CP&1&&ZX输出方程：Z=XQ0Q1nn驱动方程：J0=XQ1，K0=XJ1=X，K1=X+Q0nn状态方程：Q0=XQ1Q0+XQ0=X(Q0+Q1)Q1=XQ1+X+Q0Q1=X(Q0+Q1)n+1n+1nnnnnnnnnn由JK触发器的特性方程：Qn+1=JQn+KQn状态

4、表XQ1Q0Q1Q0Z000000001000010000011000100100101110110010111111nnn+1n+1状态图001001110/00/00/00/01/01/01/01/1Q1Q0X/Z功能:1111序列检测器输出方程：Z=XQ0Q1nn状态方程：Q0=XQ1Q0+XQ0=X(Q0+Q1)Q1=XQ1+X+Q0Q1=X(Q0+Q1)n+1n+1nnnnnnnnnn写方程式时钟方程输出方程(同步)驱动方程状态方程特性方程(Moore型)[解]1J1KC11J1KC11J1KC1&FF1FF0FF2CPY例2:分析下列时序电路计算，列状态转换

5、表CPQ2Q1Q0Y0123450100010011011111111101010001011011画状态转换图000001/1011/1111/1110/1100/1/0有效状态和有效循环010101/1/1无效状态和无效循环能否自启动?能自启动：存在无效状态，但没有形成循环。不能自启动：无效状态形成循环。11.2时序电路的基本设计方法设计的一般步骤时序逻辑问题逻辑抽象状态转换图（表）状态化简最简状态转换图（表）电路方程式（输出方程、状态方程）根据状态方程、触发器特性方程，求出驱动方程选定触发器的类型逻辑电路图检查能否自启动11.3.1计数器计数器功能:统计输入脉冲的

6、个数.计数器除了直接用于计数外,还可以用于定时器、分频器、程序控制器、信号发生器等多种数字设备中.计数器分类：A：同步计数器；异步计数器。B：二进制计数器；非二进制计数器。11.3MSI构成的时序逻辑电路1.同步二进制计数器1)电路组成和逻辑功能分析以由T触发器构成的四位同步二进制加法计数器为例进行讨论.CPQ3Q2Q1Q0C0000001000102001003001104010005010106011007011108100009100101010100111011012110001311010141110015111111600000T0=1T1=Q0T2=Q1Q

7、0T3=Q2Q1Q0C=Q3Q2Q1Q0nnnnnnnnnnCP:计数脉冲;Q3Q2Q1Q0:计数器的输出状态;C:计数器的进位标志.1J1KC1F0QQ0T0=11J1KC1F1QQ1T11J1KC1F2QQ2T21J1KC1F0QQ3T3&&&CPCG3G2G1Q3为高位;Q0为低位.2)同步二进制加法计数器的特点由n个触发器构成的同步二进制加法计数器的模为2n,没有多余状态,状态利用率最高;(2)用T触发器构成的同步二进制加法计数器,其电路结构有两条规则:①T0=1;②Ti=Qi-1Qi-2…Q0(i≠0).(3)同步计数器工作速度