最新时序逻辑电路课件教学讲义ppt课件.ppt

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1、时序逻辑电路课件第六章　时序逻辑电路—6.1概述时序逻辑电路：任一时刻的输出信号不但取决于当时的输入信号，而且还取决于电路原来所处的状态。一、时序逻辑电路的结构特点：X(x1，x2，…，xi)——输入信号Y(y1，y2，…，yj)——输出信号Z(z1，z2，…，zk)——存储电路的输入信号Q(q1，q2，…，qL)——存储电路的输出信号1.时序电路包含组合电路和存储电路两个组成部分，而存储电路必不可少。2.存储电路的输出状态必须反馈到输入端，与输入信号一起共同决定组合电路的输出。向量X向量Q向量Z向量Y2Y(tn)=F[X(tn)，Q(tn)]——输出方程Q(tn+1)=

2、G[Z(tn)，Q(tn)]——状态方程（对与独立的一个RS、JK、D触发器称为特征方程）Z(tn)=H[X(tn)，Q(tn)]——驱动方程（激励方程）tn，tn+1表示相邻的两个离散时间；q1，q2，…,qL为状态变量，代表存储器的输出状态，Q为状态向量二、按照存储单元状态变化的特点，时序电路可以分成同步时序电路和异步时序电路两大类。在同步时序电路中，所有触发器的状态变化都是在同一时钟信号作用下同时发生的。而在异步时序电路中，各触发器状态的变化不是同时发生，而是有先有后。异步时序电路根据电路的输入是脉冲信号还是电平信号，又可分为：脉冲异步时序电路和电平异步时序电路。第

3、六章　时序逻辑电路—6.1概述3②将驱动方程代入JK触发器的特征方程Qn+1=JQn+KQn中，得状态方程为：Q1n+1=Q2Q3Q1Q2n+1=Q1Q2+Q1Q3Q2Q3n+1=Q1Q2Q3+Q2Q3③写出输出方程为：Y=Q2Q3()在一系列时钟信号操作下电路状态转换的全部过程找出来,则电路的逻辑功能便可一目了然。状态转换表：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

4、表。第六章　时序逻辑电路—6.2分析方法7Q1n+1=0•0•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。Q1n+1=1•0•0=0•0=1Q2n+1=0•1+0•0•1=1Q3n+

5、1=0•1•0+1•0=08每经过七个时钟触发脉冲以后输出端Y从高电平跳变为低电平，且电路的状态循环一次。所以此电路具有对时钟信号进行计数的功能，且计数容量等于七，称为七进制计数器。若电路初态为111，代入方程得：Q3Q2Q1=000，Y=1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9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。106.3.1寄存器和移位寄存器在数字系统中，常需要一些数码暂时存放起来，这种暂时存放数码。一个触发器可以寄存1位二进制数码，要寄存几位数码，就应

6、具备几个触发器，此外，寄存器还应具有由门电路构成的控制电路，以保证信号的接收和清除。移位寄存器除了具有寄存数码的功能外，还具有移位功能，即在移位脉冲作用下，能够把寄存器中的数依次向右或向左移。它是一个同步时序逻辑电路。一、寄存器：维持阻塞结构的单拍工作方式寄存器,其接收数码时所有数码都是同时读入的,称此种输入、输出方式为并行输入，并行输出方式。第六章　时序逻辑电路—6.3常用的时序电路分析（寄存器）11CC4046是三态输出的4位寄存器，能寄存4位二值代码。LDA+LDB=1时,电路处于装入数据的工作状态。LDA+LDB=0时,电路处于保持状态。ENA=ENB=0时，电路

7、正常工作ENA+ENB=1时，电路输出高阻态第六章　时序逻辑电路—6.3常用的时序电路分析（寄存器）12二、移位寄存器1）从CP上升沿开始到输出新状态的建立需要经过一段传输延迟时间，故当CP上升沿同时作用于所有触发器时，它们输入端的状态都未改变。2）F1按Q0原来的状态翻转，F2按Q1原来的状态翻转，F3按Q2原来的状态翻转，同时，输入端的代码存入F0，总的效果是寄存器的代码依次右移一位。例如在四个CP周期内输入代码依次为1011，移位情况如状态表。第六章　时序逻辑电路—6.3常用的时序电路分析（移位寄存器）13可见，经过4个