第6章脉冲波形的产生ppt课件.ppt

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1、第6章时序逻辑电路本章主要内容时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的设计中规模集成器件的应用一、时序电路的一般化模型组合电路存储电路Y1YrX1Xi输入信号输出信号存储电路的输入输出状态QrQ1Z1Zj*电路由组合电路和存储电路组成。*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。6.1时序逻辑电路的基本概念Y(Y1，…Yr)逻辑关系方程：X(X1，…Xi)Q(Q1，…Qr)Z(Z1，…Zj)Z＝F1(X，Qn)输出方程组Y＝F2(X，Qn)激励方程组Qn+1＝F3(Y，Qn)状态方程组各信号之间的逻辑关系方程组：

2、组合逻辑电路X1XiZ1Zj存储电路Q1QrY1Yr………………1、从控制时序状态的脉冲源来分：时序电路同步：异步：存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源，它们的状态在同一时刻更新。没有统一的时钟脉冲，电路的状态更新不是同时发生的。二、时序电路的分类2、从输出信号的特点分类：时序逻辑电路莫尔型：米里型：Z=F1[X,Qn]Z=F1[Qn]三、时序电路功能的表达方法输出方程Z＝F1(X，Qn)激励方程Y＝F2(X，Qn)状态方程Qn+1＝F3(Y，Qn)1.逻辑方程式时序电路功能的四种描述方法：逻辑方程式、状态转换表、状态图

3、和波形图。表达输出信号与输入信号、状态变量的关系表达了激励信号与输入信号、状态变量的关系表达存储电路从现态到次态的转换组合逻辑电路X1XiZ1Zj存储电路Q1QrY1Yr………………次态／输出现态X=1X=02、状态转换表3.状态图000110111/11/01/0X/Y1/00/00/00/00/0现态次态／输出00/011/01111/110/01010/001/00101/000/000X=1X=0现态次态／输出00/011/01111/110/01010/001/00101/000/0X=1X=000状态转换前的输

4、入变量取值和输出值4、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。时序逻辑电路的四种描述方式是可以相互转换的X=0X=10001/011/00110/000/01011/001/01100/110/1CPXQYQ1Y210011100110110006.2同步时序逻辑电路的分析一、同步时序逻辑电路的分析方法分析：已知时序电路图→得出时序电路的逻辑功能。即找出电路的状态，输出的状态在输入变量和时钟信号作用下的变化规律。同步时序电路分析步骤写各触发器的驱动方程写电路的输出方程写触发器的状态方程作状态转

5、换表及状态转换图作时序波形图得到电路的逻辑功能同步时序电路的分析方法输入端的表达式，如T、J、K、D。组合电路的输出特性方程描述输入与状态转换关系的表格画出时钟脉冲作用下的输入、输出波形图输出方程：输出仅与电路现态有关，为穆尔型时序电路。驱动方程：1写方程式例2求状态方程JK触发器的特性方程：将各触发器的驱动方程代入，即得电路的状态方程：3计算、列状态表000001010011100101110111001011101111000010100110000011004画状态图、时序图状态图5电路功能时序图有效循环的6个状态分

6、别是0～5这6个十进制数字的格雷码，并且在时钟脉冲CP的作用下，这6个状态是按递增规律变化的，即：000→001→011→111→110→100→000→…所以这是一个用格雷码表示的六进制同步加法计数器。当对第6个脉冲计数时，计数器又重新从000开始计数，并产生输出Y＝1。例：分析图示电路的逻辑功能输出方程：输出与输入有关，为米利型时序电路。同步时序电路，时钟方程省去。驱动方程：1写方程式2求状态方程D触发器的特性方程：将各触发器的驱动方程代入，即得电路的状态方程：3计算、列状态表45电路功能由状态图可以看出，当输入A＝0

7、时，在时钟脉冲CP的作用下，电路的4个状态按递增规律循环变化，即：00→01→10→11→00→…当A＝1时，在时钟脉冲CP的作用下，电路的4个状态按递减规律循环变化，即：00→11→10→01→00→…可见，该电路既具有递增计数功能，又具有递减计数功能，是一个2位二进制同步可逆计数器。画状态图时序图写各触发器的驱动方程写电路的输出方程写触发器的状态方程作状态转换表及状态转换图作时序波形图得到电路的逻辑功能同步时序电路的分析方法简单的电路可直接绘出状态转换图无要求可不画同步时序电路分析6.3同步时序逻辑电路的设计同步时序逻

8、辑电路的设计是分析的逆过程,其任务是根据实际逻辑问题的要求，设计出能实现给定逻辑功能的电路。同步时序电路设计设计方法给定逻辑功能写原始状态图原始状态表状态简化得最小化状态表状态编码选触发器类型，求状态方程、输出方程、驱动方程画逻辑电路图画出全状态图，检查设计，如不符合要求，重新设计画原始状态图数据检测器