数字电子技术时讯逻辑电路ppt课件.ppt

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1、时序逻辑电路主要内容§5.1概述§5.2时序逻辑电路的分析方法§5.3时序逻辑电路的设计方法§5.4若干常用的时序逻辑电路主要内容教学要求一.重点掌握的内容：掌握时序逻辑电路的概念（同步、异步、有效状态、无效状态、有效循环、无效循环、自启动）及电路结构特点；掌握同步时序逻辑电路的一般分析方法；掌握同步时序逻辑电路的一般设计方法;掌握同步计数器的一般设计方法；了解任意进制计数器。5.1概述一、组合电路与时序电路的区别1.组合电路：电路的输出只与电路的输入有关，与电路的前一时刻的状态无关。2.时序电路：电路在某一给定时刻的输出取决于该时刻电路的输入还取决于前一时刻电路的状态由触发器保存时序电路：

2、组合电路+触发器电路的状态与时间顺序有关时序电路在任何时刻的稳定输出，不仅与该时刻的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关。所以，时序逻辑电路必须含有具有记忆能力的存储元件，最常用的存储元件是触发器。在时序逻辑电路中，既包含输出信号只取决于输入信号的门电路部分，又包含能实现存储功能的触发器部分。时序逻辑电路示意图CP>C11J1KX>C11J1K&ZFF00Q0Q1Q1QFF1按照时序逻辑电路中触发器触发方式的不同，时序逻辑电路可以分为2类:--所有的触发器共用一个时钟信号，各个触发器状态变化都在该时钟信号的作用下同时发生。--所有触发器不共用一个时钟信号，各个触发器状态变化有先有后。二、

3、时序逻辑电路的分类同步时序逻辑电路异步时序逻辑电路按输出特点可分为Mealy型时序逻辑电路Moore型时序逻辑电路电路输出不仅取决于存储电路的状态，而且还决定于电路当前的输入。电路输出仅决定于存储电路的状态，与电路当前的输入无关。二、时序逻辑电路的分类三、时序逻辑电路的功能描述方法逻辑方程组状态表状态图时序图逻辑电路图时钟方程：时钟信号CP的逻辑表达式。特性方程：描述触发器逻辑功能的逻辑表达式。驱动方程：（激励方程）触发器输入信号的逻辑表达式。状态方程：（次态方程）每个触发器次态与输入之间的逻辑表达式。驱动方程代入特性方程得状态方程。输出方程：输出变量的逻辑表达式。1.逻辑方程组CP>C11

4、J1KX>C11J1K&ZFF00Q0Q1Q1QFF1例输出方程--时序逻辑电路的输出逻辑表达式。驱动方程--各触发器输入端的逻辑表达式。CP>C11J1KX>C11J1K&ZFF00Q0Q1Q1QFF1nnQQZ01=1.逻辑方程组时钟方程CP0=CP1=CP。状态方程--将驱动方程代入相应触发器的特性方程中，所得到的该触发器的次态方程。状态表--描述输入信号、触发器现态与触发器次态和输出信号之间逻辑关系的表格。将电路现态的各种取值代入状态方程和输出方程中计算，求出相应的次态和输出。时序逻辑电路状态表X00000/000111/001010/001101/110001/010110/011

5、011/011100/12.状态表将电路现态的各种取值代入状态方程和输出方程中计算，求出相应的次态和输出。3.状态图描述触发器的动态行为，显示了触发器如何根据当前所处的状态对不同的情况做出反应。圆圈和圈中数值表示某种状态下的编码；箭头表示状态转换的前进方向；箭头旁边带斜线的数值分别表示输入信号（斜线左侧）和输出信号（斜线右侧）的逻辑值。起点：现态终点：次态标注：输入／输出即：条件和结果当X=1时，“00”、“01”、“10”、“11”这四个状态构成一个循环，称为“有效循环”。当X=0时，“01”和“11”构成一个“有效循环”，“01”和“11”称为“有效状态”；“00”和“10”位于有效循环

6、之外，称为“无效状态”。有效循环与无效循环如果每个无效状态在若干个时钟作用后都能够转入有效状态，进入“有效循环”，那么，称这个电路具有自启动能力；否则电路就不具有自启动能力。当X=1时，电路实现的功能是四进制加法计数器；当X=0时，电路实现的功能是检测2个连续的1，并且不具有自启动能力。自启动4.时序图--描述在时钟源CP作用下时序逻辑电路的状态及输出随输入和时间变化的波形，通常指有效循环的波形图。时序图清晰的描述了在输入和时钟源的作用下，各个触发器状态的变化情况。5.2时序逻辑电路的分析1同步时序逻辑电路分析的一般步骤2同步时序逻辑电路分析举例主要内容电路图时钟方程、驱动方程和输出方程状态

7、方程状态图、状态表时序图15时序电路的分析步骤：45.2时序逻辑电路的分析方法2将驱动方程代入特性方程判断电路逻辑功能,检查自启动3计算2.分析举例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)[例5.2.1][解]1J1KC11J1KC11J1KC1&FF1FF0FF2CPYCPQ2Q1Q0Q2n+1Q1n+1Q0n+1Y000000111001011120111111311111