数字电路技术时序逻辑电路分析正式总结讲课讲稿.ppt

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1、数字电路技术时序逻辑电路分析正式总结一、时序逻辑电路特点1.功能上：任何一个时刻的输出状态不仅取决于该时刻的输入信号，还与电路原来的状态有关。例如：串行加法器，两个多位数由高到低依次相加。6.1概述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2二、时序电路的一般结构形式与功能描述方法6.1概述输入信号输出信号存储电路的输入信号存储电路的输出信号x1xny1yiz1zjq1qk组合逻辑电路存储电路Z=G（X，Qn）驱动方程Qn+1=H（Z，Qn）状态方程Y=F（X，Qn）输出方程3三、时序电路的分类6.1

2、概述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cp,状态变化发生在同一时刻异步：没有统一的cp,触发器状态的变化有先有后2、Mealy型和Moore型Mealy型：Y=F(X,Q)与X、Q有关Moore型：Y=F（Q）仅取决于电路状态4分析步骤同步时序逻辑电路分析举例6.2时序逻辑电路分析方法5同步时序逻辑电路的分析分析：找出给定时序电路的逻辑功能即找出在输入和CP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（触发器输入的逻辑式），得到整个电路的驱动方程2.将驱动

3、方程代入触发器的特性方程，得到触发器状态3.从给定电路写出输出方程6分析：找出给定时序电路的逻辑功能即找出在输入和CP作用下，电路的次态和输出。一般步骤：4.若将任何一组输入变量及电路初态的取值代入状态方程和输出方程，即可算得电路次态和输出值：以得到的次态作为新的初态，和这时的输入变量取值一起，再代入状态方程和输出方程进行计算，又可得到一组新的次态和输出值。如此继续，将结果列为真值表形式，便得到状态转换表。同步时序逻辑电路的分析7分析：找出给定时序电路的逻辑功能即找出在输入和CP作用下，电路的次态和输出。一般步骤：5.根据状态转换表

4、，画出状态转换图。同步时序逻辑电路的分析8J1=Q2nQ3n，K1=1J2=Q1n，K2=Q1nQ3nJ3=Q1nQ2n，K3=Q2n①写电路的驱动方程：写出输出方程为Y=Q2Q3例119状态转换表同步时序逻辑电路的分析写出状态转换表10J1=Q2nQ3n，K1=1J2=Q1n，K2=Q1nQ3nJ3=Q1nQ2n，K3=Q2n①写电路的驱动方程：写出输出方程为Y=Q2Q3代入JK触发器的特征方程中，得状态方程为：Q1n+1=Q2Q3Q1Q2n+1=Q1Q2+Q1Q3Q2Q3n+1=Q1Q2Q3+Q2Q3例1111Q1n+1=0•0

5、•0=1•1=1Q2n+1=0•0+0•0•0=0Q3n+1=0•0•0+0•0=0Y=0•0=0例题中电路无输入变量，次态和输出只取决于电路的初态，设初态为Q3Q2Q1=000，代入其状态方程及输出方程，得：又以100为初态，代入得Q1n+1=0•0•1=0Q2n+1=1•0+1•0•0=1Q3n+1=1•0•0+0•0=0再以010为初态，代入得如此继续，依次得到100，101，110，000，又返回最初设定的初态，列出其状态转换表。若电路初态为111，代入方程得：Q3Q2Q1=000，Y=1Q1n+1=1•0•0=0•0=1Q

6、2n+1=0•1+0•0•1=1Q3n+1=0•1•0+1•0=012状态转换表同步时序逻辑电路的分析写出状态转换表状态转换表13状态转换图：更形象表示时序电路的逻辑功能。→代表转换方向，输入变量取值写出斜线之上，输出值写在斜线之下。代表状态同步时序逻辑电路的分析画出状态图14每经过七个时钟触发脉冲以后输出端Y从低电平跳变为高电平，且电路的状态循环一次。若电路初态为111，代入方程得：Q3Q2Q1=000，Y=1，经一个CP作用后仍能进入有效状态，这叫计数器具有自启动能力。逻辑功能：电路具有对时钟信号进行计数的功能，且计数容量等于七

7、，称为七进制计数器。同步时序逻辑电路的分析15时序图：在时钟脉冲序列作用下电路状态，输出状态随时间变化的波形图叫做时序图。同步时序逻辑电路的分析161JC11K1JC11K1JC11KCPQ2FF0FF1FF2Q0Q1＆YQ2例21.驱动方程J0=Q2nK0=1J1=K1=Q0nJ2=Q0nQ1nK2=12.状态方程将驱动方程代入JK触发器特征方程状态方程Q0n+1=Q2nQ0nQ1n+1=Q0nQ1n+Q0nQ1nQ2n+1=Q0nQ1nQ2n3.输出方程Y=Q2n17Q2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1Y000010

8、011001010000100110010100000011110111010001100001116.2.2同步时序逻辑电路分析4.列状态转换表185.画状态图Q2Q1Q0000001010011100101110111/0/0/0