时序逻辑电路 ppt课件.ppt

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1、6时序逻辑电路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部分。延迟元件或触发器6.1.1时序逻辑电路的结构组合电路存储电路O1OjE1EKS1SmI1Ii输入信号I输出信号O激励信号E状态S状态变量S被反馈到组合电路的输入端，与输入信号I一起决定时序电路的输出信号O，并产生对存储电路的激励信号E，从而确定其下一状态，即次态。6.1时序逻辑电路的基本概念表示时序电路的当前

2、状态，简称现态驱动存储电路转换为下一状态逻辑关系方程：I(I1，…Ii)S(S1，…Sm)E(E1，…Ek)O(O1，…Oj)O＝f(I，S)时序电路的输出方程E＝g(I，S)时序电路的驱动方程Sn+1＝h(E，Sn)时序电路的状态方程各信号之间的逻辑关系方程组：1、从控制时序状态的脉冲源来分：时序电路同步：异步：没有统一的时钟脉冲6.1.2时序逻辑电路的分类存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源2、从输出信号的特点分：同步时序电路莫尔型：米里型：O=f[I,Sn]O=f[Sn]6.1.3时序电路的四种描述方法1.逻辑方程组时序电路功能的四种描述方法：逻辑方程组、状态转

3、换表、状态图和时序图。O＝f(I，S)时序电路的输出方程E＝g(I，S)时序电路的驱动方程Sn+1＝h(E，Sn)时序电路的状态方程Q0Q1Q0A（1）输出方程组Q0+Q1（2）激励方程组（3）状态方程组2.状态表3.状态图00(a)01(b)11(d)10(c)1/01/01/00/10/0Q1Q0A/Y0/10/11/04、时序图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。6.2同步时序逻辑电路的分析6.2.1分析同步时序逻辑电路的一般步骤:1.根据给定的同步时序电路和列出下列逻辑方程组：2.根据状态方程组和输出方程

4、组，列出电路的状态表，画出状态图或时序图1）对应每个输出变量，导出方程，组成输出方程组；2）对每个触发器，导出激励方程，组成激励方程组;3）将各触发器的激励方程代入相应触发器的特征方程，得到各触发器的状态方程，从而组成状态方程组。3.确定电路的逻辑功能，有必要的话用文字描述。6.2.2同步时序逻辑电路的分析举例例6.2.1试分析图6.2.1所示时序电路的逻辑功能。1)列逻辑方程组：输出方程组激励方程组状态方程组2)状态表3)状态图Q1Q0A/Yabcd1/01/11/01/00/00/00/00/04)画时序图5)逻辑功能例6.2.2同步时序逻辑电路的分析举例（续）1)

5、列逻辑方程组：输出方程组激励方程组状态方程组2)列出状态表3)状态图Q1Q0/ZA00/001/010/011/1110010104)画时序图5)逻辑功能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莫尔型同步时序电路。6.2.2同步时序逻辑电路的分析举例（续）3.求出电路状态方程4.求输出方程5.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

6、信号000001/1110001010/1101010011/1011011100/0111100000/1110101011/1101110010/1011111001/0111画出状态图现态次态/输出信号000001/1110001010/1101010011/1011011100/0111100000/1110101011/1101110010/1011111001/0111波形图（略）6.电路自启动能力的确定本电路具有自启动能力。6.3同步时序逻辑电路的设计一、一般步骤1、建立原始状态图、原始状态表；①明确电路的输入条件和相应的输出要求，分别确定输入变量和输出变

7、量的数目和符号；②有可能的状态和状态转换之间的关系；③根据原始状态图建立原始状态表；2、状态化简；去除多余状态的过程称为化简。目的？3、状态分配对每个状态指定一个特定的二进制代码，称为状态分配或状态编码。等价状态3、状态分配①确定状态编码的位数；②对每个状态确定编码；触发器的数目n一般选取编码方案应该有利于所选触发器的激励方程及输出方程的化简以及电路的稳定可靠。4、触发器选型5、确定激励方程组和输出方程组6、画逻辑图、并检查自启动能力二、同步时序逻辑电路设计举例例：设计4分频电路解：1、建立原始状态图经过4个脉冲完成一个循环，产生一个脉冲