数字电路与数字逻辑 第6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安徽建工学院孙虹第六章时序逻辑电路6-1概述6-2时序逻辑电路的分析方法6-3若干常用的时序逻辑电路§6-4时序逻辑电路的设计方法§6-1概述反馈电路将存储电路的输出状态反馈到组合逻辑电路的输入端，与输入信号一起共同决定电路的输出。时序逻辑电路的特点1、功能特点而且取决于上一个时刻的输出状态。包含组合逻辑电路和存储电路；包含反馈电路。任一时刻的输出信号不仅取决于此时刻的输入信号，2、电路特点按触发脉冲输入方式的不同，时序电路可分为同步时序电路和异步时序电路。同步时序电路是指各触发器状态的变化受同一个时钟脉冲控制；而在异步时序电路中，各触发器状态的变化不受同一个时钟脉冲控制。

2、3．电路框图Z（tn）=F[X（tn），Y（tn）]───输出方程W（tn）=G[X（tn），Y（tn）]───驱动方程Y（tn+1）=H[W（tn），Y（tn）]───状态方程信号间的关系：4．分类按Qn─→Qn+1的特点：同步时序电路：在同一CP下发生翻转；异步时序电路：不在同一CP下发生翻转。按Z的特点：米里型（Mealy）：Z=F[X、Y]摩尔型（Moore）：Z=F[Y]（是米里型的特例）§6-2时序逻辑电路的分析方法重点讲同步时序逻辑电路的分析方法。同步时序电路：构成电路的每块触发器的时钟脉冲来自同一个脉冲源，同时作用在每块触发器上。异步时序电路：构成电路的每块触发器的时

3、钟脉冲来自不同的脉冲源，作用在每块触发器上的时间也不一定相同。一、同步时序逻辑电路的分析步骤1、写输出方程2、写驱动方程3、写状态方程4、填状态转换表5、画状态转换图6、画时序波形图7、分析其功能8、检查自启动二、举例试分析下图时序电路的逻辑功能。P227解：1）输出方程Y=Q3Q22）驱动方程J3=Q2Q1；J1=Q3Q2；K2=Q3Q13)状态方程=Q3Q2Q1=Q2Q1+Q3Q2Q1=Q3Q2Q1+Q3Q2Q1n+1=J1Q1+K1Q1Q2n+1=J2Q2+K2Q2Q3n+1=J3Q3+K3Q3K1=1J2=Q1；K3=Q2=（Q3+Q2）Q1Q3Q2Q1YCP1J1K1J1K1J1K

4、&1&Q3Q2Q1C1C1C14）状态转换表CP的顺序Q3Q2Q1Y设：0000设：0111则：1000Q1n+1Q2n+1Q3n+1=Q2Q1+Q3Q2Q1=Q3Q2Q1+Q3Q2=（Q3+Q2）Q1Y=Q3Q2则：100120103011410051016110000000170000已知：5）状态转换图000001010011100101110111/0/1Q3Q2Q1/Y/0/0/0/0/0/16）时序图CPtQ3tYtQ2t7、分析电路的功能8、检查自启动由状态转换表知，此电路能自启动。1234567Q1t随CP的输入，电路循环输出七个稳定状态，所以是七进制计数器。Y端的输出是此七

5、进制计数器的进位脉冲。110000三、举例试分析如图所示的时序逻辑电路解：该电路为同步时序逻辑电路，时钟方程可以不写。（1）写出输出方程：（2）写出驱动方程：（3）写出JK触发器的特性方程，然后将各驱动方程代入JK触发器的特性方程，得各触发器的次态方程：（4）作状态转换表及状态图①当X=0时：触发器的次态方程简化为：作出X=0的状态表：输出方程简化为：现态次态输出Q1nQ0nQ1n+1Q0n+1Z000101100100001②当X=1时：触发器的次态方程简化为：作出X=1的状态表：将X=0与X=1的状态图合并起来得完整的状态图。输出方程简化为：各触发器的次态方程：现态次态输出Q1nQ0nQ

6、1n+1Q0n+1Z001010011010000根据状态表或状态图，可画出在CP脉冲作用下电路的时序图。（5）画时序波形图。（6）逻辑功能分析：当X=1时，按照减1规律从10→01→00→10循环变化，并每当转换为00状态（最小数）时，输出Z=1。该电路一共有3个状态00、01、10。当X=0时，按照加1规律从00→01→10→00循环变化，并每当转换为10状态（最大数）时，输出Z=1。所以该电路是一个可控的3进制计数器。CP1=Q0（当FF0的Q0由0→1时，Q1才可能改变状态。）异步时序逻辑电路的分析举例例试分析如图所示的时序逻辑电路该电路为异步时序逻辑电路。具体分析如下：（1）写出

7、各逻辑方程式。①时钟方程：CP0=CP（时钟脉冲源的上升沿触发。）②输出方程：③各触发器的驱动方程：（3）作状态转换表。（2）将各驱动方程代入D触发器的特性方程，得各触发器的次态方程：（CP由0→1时此式有效）（Q0由0→1时此式有效）现态次态输出时钟脉冲Q1nQ0nQ1n+1Q0n+1ZCP1CP0CP1=Q0①时钟方程：CP0=CP001000↑↑1111↑0101010↑↑0100↑0（4）作状态转换图