数字电子技术基础第六章时序逻辑电路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相加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时序电路的分析方法6.2.1同步时序电路的分

2、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0000010001010001001100111000100101010111001100001111000100000100102010030110410005101061101700000111110000二、状态转换图四、

3、时序图电路图时钟方程、驱动方程和输出方程状态方程状态图、状态表或时序图判断电路逻辑功能1时序电路的分析步骤：计算2345例：（4）列状态转换表：（5）状态转换图00011011001/010/011/000/1111/100/001/010/0C11J1KRC11J1KRC11J1KRFF0FF1FF2Q0Q1Q2Q2YCPRD1[例]试分析图示电路的逻辑功能，并画出状态转换图　　和时序图。解：这是时钟CP下降沿触发的同步时序电路，CPC1C1C1分析时不必考虑时钟信号。RDRRR电路工作前加负脉冲清零；工作时应置RD=1。分析如下：分析举例C11J1KRC11J1KR

4、C11J1KRFF0FF1FF2Q0Q1Q2Q2YCPRD1Q2nY=Q2nQ0n1J1KQ0n&&Q2n1JQ1n1K&Q0nJ2=Q1nQ0n，J0=K0=1J1=K1=Q2nQ0nK2=Q0n1J1K11.写方程式(1)输出方程(2)驱动方程Q0n代入J2=Q1nQ0n，K2=Q0nQ0n+1=J0Q0n+K0Q0n=1Q0n+1Q0n=Q0nQ1n+1=J1Q1n+K1Q1n=Q2nQ0nQ2n+1=J2Q2n+K2Q2n=Q1nQ0nQ2n+Q0nQ2nJ0K0J1K1J2K2(3)状态方程代入J0=K0=1代入J1=K1=Q2nQ0n2.列状态转换真值表设电路

5、初始状态为Q2Q1Q0=000，则0001000YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n输出次态现态将现态代入状态方程求次态：Q0n+1=Q0n=0=1Q1n+1=Q2nQ0nQ1n=0·00=0Q2n+1=Q1nQ0nQ2n+Q0nQ2n=0·0·0+0·0=0将现态代入输出方程求YY=Q2nQ0n=0·0=02.列状态转换真值表设电路初始状态为Q2Q1Q0=000，则将新状态作现态，再计算下一个次态。YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n输出次态现态0001000Q0n+1=Q0n=1=0Q1n+1=Q2nQ0nQ1n=0·10=1Q2n+1=Q

6、1nQ0nQ2n+Q0nQ2n=0·1·0+1·0=01000010Y=Q2nQ0n=0·1=0可见：电路在输入第6个脉冲CP时返回原来状态，同时在Y端输出一个进位脉冲下降沿。以后再输入脉冲，将重复上述过程。该电路能对CP脉冲进行六进制计数，并在Y端输出脉冲下降沿作为进位输出信号。故为六进制计数器。依次类推2.列状态转换真值表设电路初始状态为Q2Q1Q0=000，则3.逻辑功能说明YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n输出次态现态000100010000101000101010100100011100110010一直计算到状态进入循环为止CP脉冲也常称为计数脉

7、冲。圆圈内表示Q2Q1Q0的状态；箭头表示电路状态转换的方向；箭头上方的“x/y”中，x表示转换所需的输入变量取值，y表示现态下的输出值。本例中没有输入变量，故x处空白。4.画状态转换图和时序图000001010YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n输出次态现态00010001000010100010101010010001110011001000001000Q2Q1Q0x/y/0/0011100101/0/0/0/14.画状态转换图和时序图000001010011100101Q2Q1Q0x/y/0/0/0/0/0