数字电子技术时序逻辑电路的分析与设计国家精品课程课件PPT

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1、《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计第6章时序逻辑电路的分析与设计本章学习重点n时序逻辑电路的分析方法v时序逻辑电路的设计方法《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计第6章时序逻辑电路的分析和设计一．时序逻辑电路的基本概念二．时序逻辑电路的分析方法三．时序逻辑电路的设计方法《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计组合电路与时序电路的区别电路的输出只与电路的输入有关，与电路的1、组合电路：前一时刻的状态无关2、时序电路：取决于该时刻电路由的触输发入器保存电路在某一给定时刻的输出还取

2、决于前一时刻电路的状态时序电路：组合电路+触发器电路的状态与时间顺序有关《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计时序电路的基本结构输入信号输出信号输出方程：X1Z1Z=F1[X，Qn]XZi组合电路j驱动方程（激励方程）：QrQ1YY1rY=F2[X，Qn]次态或控制信号新状态存储电路状态方程:现态，或原状态Qn+1=[Y，Qn]输出状态时钟信号未注明《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计时序电路的分类1、输出Z与现态Qn及输入X的关系分：其输出仅决定于电路的现态，与电路当前的F[Qn]输入无关穆

3、；或尔者型根（本就M不o存or在e）独立电设路置的输Z=出，而以电路的状态直接作为输出。F[X,Qn]其输出不仅米与利现型态有（关M，e而al且y）电路还决定于电路当前的输入。2、从控制时序状态的脉冲源来分：同步：存储电路里所有触发器由一个统一的时钟脉冲源控制时序电路异步：没有统一的时钟脉冲二者比较：1、同步时序电路的速度高于异步时序电路；2、同步时序电路的结构较异步时序电路复杂。《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计时序逻辑电路功能的描述方法时序电路的逻辑功能可用逻辑方程式、状态表、状态图、时序图、卡诺图和逻辑图6

4、种方式表示，这些表示方法在本质上是相同的，可以互相转换。（1）逻辑方程式nZFX,Q输出方程1n包括YFX,Q驱动方程2n1nQFY,Q状态方程3《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计（2）状态表（也叫状态转换表）输入现态次态输出XQ1nQ0nQ1n+1Q0n+1Z★※※＃＃◆★＃＃▲▲◆★▲▲……◆………………如果将任何一组输入变量和电路初态的取值代入状态方程和输出方程，就可以算出电路的次态Qn+1和现态下的输出值Z；把得到的次态做为新的初态，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

5、算，又得到一组新的次态和输出值。就这样继续下去，把全部的计算结果列成真值表的形式，就得到了状态转换表。《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计（3）状态图（也叫状态转换图）在状态转换图中用圆圈表示电路的各个状态，用箭头表示状态转换的方向。同时，还在箭头旁注明了状态转换前的输入变量取值和输出值。通常把输入变量取值写在斜线以上，把输出值写在斜线以下。X/Z比如：QQ100/01/000010/11/1《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计1.时序电路的分析步骤：1写方程（1）时钟方程（对异步时序电路而言）

6、电路图（2）各触发器的驱动方程（3）输出方程243判断电路状态图、状态各触发器的逻辑功能表或时序图状态方程返回《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计2.同步时序逻辑电路的分析举例例1：试分析如图的时序电路。&ZFF0FF1FF2Q0Q1Q21J1J1JC1C1C11K1K1KQ0Q1Q2CP①写方程式Ø时钟方程：CPCPCPCP同步时序电路的时钟210方程可省去不写。YQnQn输出仅与电路现态有关，Ø输出方程：12为穆尔型时序电路。《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计&ZFF0FF1FF2

7、Q0Q1Q21J1J1JC1C1C11K1K1KQ0Q1Q2CPnnJQKQ2121nnØ驱动方程：J1Q0K1Q0nnJQKQ0202《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计nn②求状态方程J2Q1,K2Q1nnJ1Q0,K1Q0nnJQ,KQJK触发器的特性方程：0202n1nnQJQKQ将各触发器的驱动方程代入，即得电路的状态方程：n1nnnnnnnQJQKQQQQQQ2222212121n1nnnnnnnQ1J1Q1K1Q1Q0Q1Q0

8、Q1Q0n1nnnnnnnQJQKQQQQQQ0000020202《数字电子技术》精品课程——第6章时序逻辑电路的分析与设计③计算、列状态表n1nQ2Q1现态次态输出