数字电路基础 第6章ppt课件.ppt

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1、电子技术基础计算机科学与工程学院6时序逻辑电路的分析和设计6.1时序逻辑电路的基本概念6.2时序逻辑电路的分析6.3同步时序逻辑电路的设计6时序逻辑电路的分析和设计教学基本要求2、熟练掌握时序逻辑电路的分析方法1、熟练掌握时序逻辑电路的描述方式及相互转换。3、熟练掌握时序逻辑电路的设计方法概述逻辑电路可分为两大类：1、组合电路：2、时序电路：由若干逻辑门组成，电路不具记忆能力。电路的输出仅仅与当时的输入有关。存储电路，因而具有记忆能力。电路的输出不仅与当时的输入有关，而且还与电路原来的状态有关。时序逻辑电路是数字逻辑电路的重要组成

2、部分。延迟元件或触发器46.1时序逻辑电路的基本概念6.1.1时序逻辑电路的结构组合电路存储电路Z1ZjY1YrQ1QrX1Xi输入信号输出信号存储电路的输入输出状态逻辑电路中存在反馈，时序电路的输出由电路的输入和电路原来的状态共同决定。5逻辑关系方程：X(X1，…Xi)Q(Q1，…Qr)Y(Y1，…Yr)Z(Z1，…Zj)Z＝F1(X，Qn)输出方程Y＝F2(X，Qn)驱动方程Qn+1＝F3(Y，Qn)状态方程各信号之间的逻辑关系方程组：66.1.2时序逻辑电路的分类1、从控制时序状态的脉冲源来分：时序电路同步：异步：存储电路里

3、所有触发器有一个统一的时钟源没有统一的时钟脉冲72、从输出信号的特点分：同步时序电路莫尔型：米里型：Z=F1[X,Qn]Z=F1[Qn]86.1.3时序电路的四种描述方法Z＝F1(X，Qn)输出方程Y＝F2(X，Qn)驱动方程Qn+1＝F3(Y，Qn)状态方程1.逻辑方程式时序电路功能的四种描述方法：逻辑方程式、状态转换表、状态图和时序图。92、状态转换表现态次态／输出X=0X=10000/001/00101/010/01010/011/11111/000/03.状态图000110111/11/01/0X/Y1/00/00/00/

4、00/0104、时序图00010001011100001111000111010100能直观地描述电路输入信号、输出信号及电路状态在时间上的对应关系。四种描述方式是可以相互转换的。116.2时序逻辑电路的分析6.2.1分析时序逻辑电路的一般步骤:1.确定电路的输入、输出信号、触发器的类型等5.综合分析，用文字描述电路的逻辑功能;2.根据时序逻辑电路写出各触发器的驱动方程3.将每个触发器的驱动方程代入其特性方程中，得出其状态方程;4.写出时序电路的输出方程;6.列出状态转换表或画出状态图和波形图。126.2.2同步时序逻辑电路的分析

5、举例例6.2.1试分析图6.2.1所示时序电路的逻辑功能。Y与输入X无关，电路是莫尔型同步时序电路。解：1.了解电路组成。输入信号输出信号＞1JC11K＞1JC11KJ2=K2=XQ1J1=K1=13.求出电路状态方程。Y=Q2Q12.写出各触发器的驱动方程和输出方程。134.列出其状态转换表，画出状态转换图和波形图。X=0X=10001/011/00110/000/11011/001/01100/110/1Y=Q2Q1状态转换表14电路状态图X=0X=10001/011/00110/000/01011/001/01100/11

6、0/115画出波形图X=0X=10001/011/00110/000/01011/001/01100/110/1波形可以根据状态转换表、状态转换图或方程画出。165.确定逻辑功能X=0时，电路进行加1计数。可逆计数器X=1时，电路进行减1计数。Y可理解为进位或借位端。17分析下图所示同步时序逻辑电路，试画出在CP时钟脉冲信号作用下，电路L1~L4的波形图，并确定电路逻辑功能。（设各触发器初态均为0）＞1JC11K解：1.了解电路组成。输入信号输出信号＞1JC11K＞1JC11K2.写出各触发器的驱动方程。输出与输入无关*例2莫尔型

7、同步时序电路。6.2.2同步时序逻辑电路的分析举例（续）183.求出电路状态方程194.求输出方程205.列出其状态转换表，画出状态转换图和波形图状态转换表现态次态/输出信号000001/1110001010/1101010011/1011011100/0111100000/1110101011/1101110010/1011111001/011121画出状态图现态次态/输出信号000001/1110001010/1101010011/1011011100/0111100000/1110101011/1101110010/1011

8、111001/0111波形图（略）226.电路自启动能力的确定本电路具有自启动能力。236.2.3异步时序逻辑电路的分析举例1.异步时序逻辑电路的分析方法：要特别注意各触发器的时钟脉冲输入端的时钟信号状态。时钟方程触发器的驱动方程；电路输出方程。(