数字逻辑电路第ppt课件.ppt

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1、第六章时序逻辑电路6.1概述一、时序逻辑电路的特点功能上：任一时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，还与电路原来的状态有关。例：串行加法器，两个多位数从低位到高位逐位加2.电路结构上①包含存储电路和组合电路②存储器状态和输入变量共同决定输出二、时序电路的一般结构形式与功能描述方法可以用三个方程组来描述：三、时序电路的分类1.同步时序电路与异步时序电路同步：存储电路中所有触发器的时钟使用统一的clk,状态变化发生在同一时刻异步：没有统一的clk,触发器状态的变化有先有后2.Mealy型和Moore型Mealy型：Moore型：6.2时序

2、电路的分析方法6.2.1同步时序电路的分析方法分析：找出给定时序电路的逻辑功能即找出在输入和CLK作用下，电路的次态和输出。一般步骤：①从给定电路写出存储电路中每个触发器的驱动方程（输入的逻辑式），得到整个电路的驱动方程。②将驱动方程代入触发器的特性方程，得到状态方程。③从给定电路写出输出方程。例：TTL电路6.2.2时序电路的状态转换表、状态转换图状态机流程图和时序图一、状态转换表000001000101000100110011100010010101011100110000111100010000010010201003011

3、0410005101061101700000111110000二、状态转换图三、时序图例：（4）列状态转换表：（5）状态转换图00011011001/010/011/000/1111/100/001/010/06.2.3异步时序逻辑电路的分析方法各触发器的时钟不同时发生例：6.3若干常用的时序逻辑电路6.3.1寄存器和移位寄存器一、寄存器①用于寄存一组二值代码，N位寄存器由N个触发器组成，可存放一组N位二值代码。②只要求其中每个触发器可置1，置0。例1：例：用维-阻触发器结构的74HC175二、移位寄存器（代码在寄存器中左/右移动）

4、具有存储+移位功能器件实例：74LS194A，左/右移，并行输入，保持，异步置零等功能R’DS1S0工作状态0XX置零100保持101右移110左移111并行输入扩展应用（4位8位）6.3.2计数器用于计数、分频、定时、产生节拍脉冲等分类：按时钟分，同步、异步按计数过程中数字增减分，加、减和可逆按计数器中的数字编码分，二进制、二-十进制和循环码…按计数容量分，十进制，六十进制…一、同步计数器同步二进制计数器①同步二进制加法计数器原理：根据二进制加法运算规则可知：在多位二进制数末位加1，若第i位以下皆为1时，则第i位应翻转。由此得出规

5、律，若用T触发器构成计数器，则第i位触发器输入端Ti的逻辑式应为：器件实例：74161工作状态X0XXX置0（异步）10XX预置数（同步）X1101保持（包括C）X11X0保持（C=0）1111计数②同步二进制减法计数器原理：根据二进制减法运算规则可知：在多位二进制数末位减1，若第i位以下皆为0时，则第i位应翻转。由此得出规律，若用T触发器构成计数器，则第i位触发器输入端Ti的逻辑式应为：③同步加减计数器加/减计数器加/减计数结果加/减计数器计数结果两种解决方案a.单时钟方式加/减脉冲用同一输入端，由加/减控制线的高低电平决定加/减

6、器件实例：74LS191（用T触发器）工作状态X11X保持XX0X预置数(异步)010加计数011减计数b.双时钟方式器件实例：74LS193（采用T’触发器，即T=1）2.同步十进制计数器①加法计数器基本原理：在四位二进制计数器基础上修改，当计到1001时，则下一个CLK电路状态回到0000。能自启动器件实例：74160工作状态X0XXX置0（异步）10XX预置数（同步）X1101保持（包括C）X11X0保持（C=0）1111计数②减法计数器基本原理：对二进制减法计数器进行修改，在0000时减“1”后跳变为1001，然后按二进制减

7、法计数就行了。能自启动③十进制可逆计数器基本原理一致，电路只用到0000~1001的十个状态实例器件单时钟：74190,168双时钟：74192二.异步计数器1.二进制计数器①异步二进制加法计数器在末位+1时，从低位到高位逐位进位方式工作。原则：每1位从“1”变“0”时，向高位发出进位，使高位翻转②异步二进制减法计数器在末位-1时，从低位到高位逐位借位方式工作。原则：每1位从“0”变“1”时，向高位发出进位，使高位翻转2、异步十进制加法计数器原理：在4位二进制异步加法计数器上修改而成，要跳过1010~1111这六个状态1234567

8、8910J=0J=1J=0J=K=1J=1J=0器件实例：二－五－十进制异步计数器74LS290三、任意进制计数器的构成方法用已有的N进制芯片，组成M进制计数器，是常用的方法。N进制M进制1.N>M原理：计数循环过程中设法跳过N－M个