常见时序逻辑电路ppt课件.ppt

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1、习题57-1,7-3(b),7-67/28/2021156作者：清华大学电子工程系罗嵘4.1概述4.1.1时序逻辑电路的分类4.1.2时序逻辑电路的分析4.2常见的时序逻辑电路寄存器二进制计数器任意进制计数器移位寄存器移存型计数器第四章时序逻辑电路7/28/2021157作者：清华大学电子工程系罗嵘第四章时序逻辑电路4.3时序逻辑电路的分析与设计4.3.1同步时序逻辑电路的设计4.3.2脉冲型异步时序电路的分析与设计4.3.3电位型异步时序电路的分析与设计4.3.4时序逻辑电路的竞争和险象4.1.1时序逻辑电路的分类组合逻辑电路：如译码器，全加器，数据选择器时序

2、逻辑电路：（简称时序电路）任意时刻的输出信号不仅取决于该时刻的输入信号，而且还取决于电路原来的状态，即与以前的输入信号有关，如触发器，寄存器，计数器和移位寄存器等7/28/2021158作者：清华大学电子工程系罗嵘图4.1时序电路结构图输入输出y1ykY1Yrz1z2zmx1x2xn内部输入内部输出组合逻辑电路记忆电路时序电路的特点：包含组合逻辑电路和记忆（存储）电路；在电路的结构上，具有反馈。n个输入变量x1,x2,…xn；m个输出变量z1,z2,…zm；k个内部输入变量y1,y2,…yk，构成了时序电路的p个状态S1,S2,…Sp,p2k；r个

3、内部输出变量Y1,Y2,…Yr。7/28/2021159作者：清华大学电子工程系罗嵘描述时序电路的输入变量，输出变量和电路状态之间的关系：输出函数zi(tj)=fi(x1(tj),x2(tj),…,xn(tj),y1(tj),y2(tj),…,yk(tj)),i=1,2,…,m这组方程称为输出方程激励函数Yi(tj)=gi(x1(tj),x2(tj),…,xn(tj),y1(tj),y2(tj),…,yk(tj)),i=1,2,…,r这组方程称为激励方程（或驱动方程）下一个状态函数yi(tj+1)=hi(x1(tj),x2(tj),…,xn(tj),y1(tj)

4、,y2(tj),…,yk(tj)),i=1,2,…,k这组方程称为状态方程时序电路可用输出方程和状态方程描述，也可用状态转换图（状态图）和状态转换表（状态表）来描述。7/28/2021160作者：清华大学电子工程系罗嵘根据记忆电路中存储单元状态变化的特点将时序电路分为同步时序电路：所有存储电路中存储单元状态的变化都是在同一时钟信号操作下同时发生的。异步时序电路：存储单元状态的变化不是同时发生的。可能有公共的时钟信号，也可能没有公共的时钟信号。按照输出信号的不同，分为：米利（Mealy）型电路：某时刻的输出是该时刻的输入和电路状态的函数穆尔（Moore）型电路：某

5、时刻的输出仅是该时刻电路状态的函数，与该时刻的输入无关，如同步计数器。7/28/2021161作者：清华大学电子工程系罗嵘SASBSCSD0/0输入x/输出z1/00/00/01/01/11/00/0状态图0101序列检测器例17/28/2021162作者：清华大学电子工程系罗嵘4.1.2时序逻辑电路的分析目的：根据其逻辑图分析出该电路实现的功能只要写出组合电路的逻辑表达式和记忆电路（触发器）的状态方程，就可得到时序电路的状态方程和输出方程，然后可用状态表和图来分析电路的功能。时序电路逻辑图触发器的激励函数时序电路的状态方程触发器的状态方程组合电路的外部输出方程

6、组合电路的内部输出方程时序电路的输出方程状态转换表（图）分析步骤7/28/2021163作者：清华大学电子工程系罗嵘图4.2时序电路逻辑图触发器的激励函数时序电路的状态方程JK触发器的状态方程时序电路的输出方程整理得x1J1KC1Q111J1KC1Q22&&11J1J2K1K2时钟z例27/28/2021164作者：清华大学电子工程系罗嵘两个触发器可以有四种状态Q1Q2=00,01,10,11，将n时刻的现在状态和n时刻的现在输入代入时序电路的状态方程和输出方程，可得到n+1下一时刻的状态和n时刻的输出，从而列出代码形式的状态表（表4.2）7/28/20211

7、65作者：清华大学电子工程系罗嵘S00S01S10S111/0输入x/输出z1/01/00/00/01/10/00/0状态图逻辑功能：1111序列检测器，每当检测到输入序列为连续4个和4个以上的1时，电路的输出z为1；否则，输出z为0如果用S00，S01，S10，S11分别表示四种状态Q1Q2=00,01,10,11，可列出文字符号形式的状态表（表4.3）7/28/2021166作者：清华大学电子工程系罗嵘4.2.1寄存器存放数码的器件，必须具备接收和寄存数码的功能采用任何一种类型的触发器均可构成寄存器。每个触发器存放一位二进制数或一个逻辑变量，由n个触发器构成

8、的寄存器可存放n位二进制