模块时序逻辑电路

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1、第五模块：时序逻辑电路一、本模块学习目标1、掌握时序逻辑电路的特点；2、熟练掌握时序逻辑电路的分析与设计方法；3、掌握同步和异步的二—十进制计数器的构成方法和工作原理；4、熟练掌握中规模集成芯片，运用“反馈归零法”、“反馈置数法”、“反馈置最小数法”和“级联法”等四种方法构成“N进制计数器”。二、本模块重难点内容1、时序逻辑电路在逻辑功能和电路结构上的特点，以及时序逻辑电路逻辑功能的描述方法。2、同步时序逻辑电路的分析方法和设计方法。3、几种常见中规模集成时序逻辑电路的逻辑功能和使用方法（会读功能表，掌握扩展接法及任意进制计数器的构成方法等）。三、本模块问题释疑1、时序逻辑电路

2、由哪几部分组成？它和组合电路的区别是什么？答：时序逻辑电路由组合电路和存储电路两部分组成。组合逻辑电路在任一时刻的输出信号仅与当时的输入信号有关；而时序逻辑电路还与电路原来的状态有关。时序电路可分为同步时序电路和异步时序电路两大类。2、描述时序电路逻辑功能的方法有哪几种？答：描述时序电路逻辑功能的方法有：状态方程、驱动方程、输出方程、状态表、状态图和时序图。3、什么是状态表、状态图、时序图？答：反映时序逻辑电路的输出Z、次态Qn+1和电路的输入X，现态Qn间对应取值关系的表格称为状态表。反映时序逻辑电路状态转换规律及相应输入、输出取值关系的图形称为状态图。时序图即时序电路的工作

3、波形图。4、状态图怎样构成？答：在状态图中，圆圈及圈内的字母或数字表示电路的各个状态，连线箭头表示状态转换的方向（由现态到次态）。标在连线一侧的数字表示状态转换前输入信号的取值和输出值。例如已知状态表，请作出状态转换图。答：其对应的状态转换图如下：5、存储电路的作用？答：由于时序逻辑电路在任一时刻的输出信号不仅与当时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关，因此，时序逻辑电路中必须存储电路，由它将某一时刻之前的电路状态保存下来。6、时序逻辑电路的特点？解：时序逻辑电路的特点如下：a)时序逻辑电路由组合电路和存储电路组成。b)时序逻辑电路中存在反馈，因而电路的工作状态与时间因素

4、相关，即时序电路的输出由电路的输入和电路原来的状态共同决定。7、分析比较同步时序电路和异步时序电路？答：同步时序电路：电路中的触发器均用一个时钟脉冲，在它的统一控制下，各触发器同时翻转，工作的速度较快。异步时序电路：电路中存在多个时钟信号，分别控制不同的触发器，因此，各触发器不是在同一时刻翻转，时间上有先有后，工作速度较慢。8、时序电路按输出与输入的关系如何分类？答：可分为米里型和莫尔型两类。米里型电路的输出是输入变量和电路现状的函数；莫尔型电路的输出仅与电路的现态有关。9、什么是时序逻辑电路的分析？答：根据给定的时序逻辑电路图，通过分析，求出它的输出Z的变化规律，以及电路状态

5、Q的转换规律，进而说明该时序电路的逻辑功能和工作特性。6、列写状态表的方法？答：先填入电路现态Qn的所有组合状态以及输入信号X的所有组合状态，然后根据输出方程及状态方程，逐行填入当前输出Z的相应值，以及次态Qn+1的相应值。如下例所示：7、什么是原始状态图？做图方法？答：直接由要求实现的逻辑功能求得的状态转换图叫做原始状态图。具体做法：a)分析给定的逻辑功能，确定输入变量、输出变量及该电路应包含的状态，并用字母SO、S1、……表示这些状态。b)分别以上述状态为现态，考察在每一个可能的输入组合作用下应转入哪个状态及相应的输出，便可求得符合题意的状态图。8、作出原始状态图？设计一个

6、串行数据检测电路，当连续输入3个或3个以上1时，电路的输出为1，其它情况下输出为0。例如：输入X101100111011110输入Y000000001000110答：所作出的原始状态图如下：9、什么是状态等价？如何进行状态化简？答：所谓状态等价，是指在原始状态图中，如果有两个或两个以上的状态，在输入相同的条件下，不仅有相同的输出，而且向同一个次态转换，则称这些状态是等价的。凡是等价状态都可以合并。例如S1与S2等价，可取消S2并且将S2出发的所有连线去掉，将指向S2的连线改而指向S1。10、指出下列原始状态转换图中有否等价的状态？答：所得原始状态图中，状态S2和S3等价。因为它

7、们在输入为1时输出都为1，且都转换到次态S3；在输入为0时输出都为0，且都转换到次态S0。所以它们可以合并为一个状态，合并后的状态用S2表示。6、选择触发器个数的要求？答：在进行时序逻辑电路设计时，设电路包含M个状态，则选择触发器的个数为n，应满足2n-1