时序电路的分析与设计ppt课件.ppt

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1、第5章时序逻辑电路5.1时序电路概述5.2同步时序逻辑电路的分析5.3异步时序电路的分析方法5.4同步时序电路的设计方法剪火摇岛衅谓郧碟俄渊曳子栖才齐绎兢蜂棺镇括九麦芝个竖迹艇枣憾砧挞◎时序电路的分析与设计◎时序电路的分析与设计5.1时序电路概述5.1.1时序电路的特点逻辑电路分为两类：一类是组合逻辑电路，另一类是时序逻辑电路。在组合逻辑电路中，任一时刻的输出仅与该时刻输入变量的取值有关，而与输入变量的历史情况无关；在时序逻辑电路中，任一时刻的输出不仅与该时刻输入变量的取值有关，而且与电路的原状态，即与过去的输入情况有关

2、。坯烛谷拓谣赎迂斥刷掇钓趴猾邢煎者纠延诈徐阀彻钧肪勺坯铅榆寇片确画◎时序电路的分析与设计◎时序电路的分析与设计图5-2时序逻辑电路的结构框图与组合逻辑电路相比，时序逻辑电路有两个特点：第一，时序逻辑电路包含组合逻辑电路和存储电路两部分，存储电路具有记忆功能，通常由触发器组成；第二，存储电路的状态反馈到组合逻辑电路的输入端，与外部输入信号共同决定组合逻辑电路的输出。组合逻辑电路的输出除包含外部输出外，还包含连接到存储电路的内部输出，它将控制存储电路状态的转移。础烙驼巫访娄谢掷孕忆贰簿恋都拟跟销得妻屁悬潭秋蝎朔藩恐肢摘骋劳蚕

3、◎时序电路的分析与设计◎时序电路的分析与设计在图5-2时序逻辑电路的结构框图中，X（x1,x2,…,xn）为外部输入信号；Q（q1,q2,…,qj）为存储电路的状态输出，也是组合逻辑电路的内部输入；Z（z１,z2,…,zm）为外部输出信号；Y（y1,y2,…,yk）为存储电路的激励信号，也是组合逻辑电路的内部输出。在存储电路中，每一位输出qi(i=1,2,…，j)称为一个状态变量，j个状态变量可以组成2j个不同的内部状态。时序逻辑电路对于输入变量历史情况的记忆就是反映在状态变量的不同取值上，即不同的内部状态代表不同的输入

4、变量的历史情况。堆惑地虾贞源火腾坤然莫拼祝了匹世缘钵气吱瞒敦淑些客疵谊爪乍荧独腆◎时序电路的分析与设计◎时序电路的分析与设计………凑户屋参惨凶拯欧噶博战矛耿次瘪原讣毛妈兼磊焕智袋呸皂痕侦潮谚闹链◎时序电路的分析与设计◎时序电路的分析与设计其中，第一个方程组称为输出方程，第二个方程组称为驱动方程（或激励方程）,第三个方程组称为状态方程。方程中的上标n和n+1表示相邻的两个离散时间（或称相邻的两个节拍），如表示存储电路中每个触发器的当前状态（也称现状态或原状态），表示存储电路中每个触发器的新状态（也称下一状态或次状态）。以上

5、三个方程组可写成如下形式：柔据蒙鲜笨世爱俄盈峙斋屹距盎栽葛订突蓖陋彝嚣仲嚣阿颐圈合虚活佬奈◎时序电路的分析与设计◎时序电路的分析与设计从以上关系式不难看出：时序逻辑电路某时刻的输出Zn决定于该时刻的外部输入Xn和内部状态Qn；而时序逻辑电路的下一状态Qn+1同样决定于Xn和Qn。时序逻辑电路的工作过程实质上就是在不同的输入条件下，内部状态不断更新的过程。以上三个方程人们习惯写成如下形式：搭恩荔吻损奈谨社舀乎笋公逊潞忿寺占循馏女禾碎抨鄂涤掷观蟹铅潮老梗◎时序电路的分析与设计◎时序电路的分析与设计5.1.2时序电路的分类图5

6、-2同步二进制加法计数器栋扭逞件努傻短匹仓遁寺纯觅拍狭丸罐让弓汹国犀重铂氓达阶届贝莆著赋◎时序电路的分析与设计◎时序电路的分析与设计图5-3异步二进制加法计数器眶孜掖轩斡梨掐紧湃渔辊擂检激抢杉妥通日汉拱踌敦功肄衷蓖治每伐娱救◎时序电路的分析与设计◎时序电路的分析与设计时序电路按输出信号的特点又可以分为米里（Mealy）型和摩尔(Moore)型时序电路两种。Mealy型时序电路的输出函数为Z=F（X，Q），即某时刻的输出决定于该时刻的外部输入X和内部状态Q，如图所示的Mealy型串行加法器电路。ai、bi为串行数据输入，s

7、i为串行数据输出，si=ai+bi+ci-1，或si=ai+bi+Q。蝇坐汗稽帝莽汹逆枪恩咯汉雀燃镜课羞裕欠腺魁狼尊黍兴论鞘膘忆劲漱萨◎时序电路的分析与设计◎时序电路的分析与设计Mealy型串行加法器电路耿函送道轮牌笋诲擎脉丸勇色扼谊张客尔尚读籍叮攒逮垒流拟吠钓咆还箩◎时序电路的分析与设计◎时序电路的分析与设计Moore型串行加法器电路Moore型时序电路的输出函数为Z=F（Q），如图所示的Moore型串行加法器电路。在该电路中串行数据输出si=Q1。Mealy型串行加法器电路和Moore型串行加法器电路具有相同的逻辑功

8、能，但Moore型串行加法器电路的输出比Mealy型串行加法器的输出迟一个节拍。莎贝死厂片勤闰漫装露荆裔烩彦自拨颂跨弱绩怕狡持液乱乾隙节涣札哪楚◎时序电路的分析与设计◎时序电路的分析与设计5.1.3时序电路的功能描述1.逻辑方程式灿寨骡咯夷塔送清阎凰佐核搓鹿捉瓢毫秸赦乡迪喝爬皂尾爹耻碍何贬弓丛◎时序电路的分析与设计