数字电子技术基础第六章 时序逻辑电路ppt课件.ppt

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1、第6章时序逻辑电路6.1时序逻辑电路的分析6.2常用时序逻辑电路6.3时序逻辑电路的设计教学重点：1．时序逻辑电路的特点及功能表示方法；2．同步和异步时序逻辑电路的分析方法；3．同步时序逻辑电路的设计方法；4．计数器、寄存器等常用时序逻辑电路的功能及应用。5．用集成计数器构成任意进制计数器的方法。教学难点：1.一般时序逻辑电路的设计；2．用集成计数器构成任意进制计数器的方法。6.1时序逻辑电路的分析6.1.1时序电路的特点与分类任何时刻电路的输出，不仅和该时刻的输入信号有关，而且还取决于电路原来的状态。1.电路特点(1)与时间因素(CP)有关；(2)含有记忆性的元件(触发

2、器)及反馈电路。组合逻辑电路存储电路…………x1…xiy1…yjw1wkq1ql输入输出2.时序电路逻辑功能表示方法1）逻辑表达式(1)输出方程(3)状态方程(2)驱动方程2）状态表、卡诺图、状态图和时序图组合逻辑电路存储电路…………x1…xiy1…yjw1wkq1qlx1y1y2JKQ1Q2x21J1KC1CP3.时序逻辑电路分类1）按逻辑功能划分：计数器、寄存器、读/写存储器、顺序脉冲发生器等。2）按时钟控制方式划分：同步时序电路触发器共用一个时钟CP，要更新状态的触发器同时翻转。异步时序电路电路中所有触发器没有共用一个CP。3）按输出信号的特性划分：Moore型Me

3、aly型存储电路Y(tn)输出WQX(tn)输入组合电路CPY(tn)输出CPX(tn)输入存储电路组合电路组合电路6.1.2同步时序逻辑电路的分析1.分析步骤时序电路时钟方程驱动方程状态表状态图时序图CP触发沿特性方程输出方程状态方程计算2.分析举例写方程式时钟方程输出方程(同步)驱动方程状态方程特性方程(Moore型)[解]1J1KC11J1KC11J1KC1&FF1FF0FF2CPYYQ2n+1Q1n+1Q0n+1000001011111110100010101Q2nQ1nQ0n输出次态现态计算，列状态转换表00101111111010000010101011110

4、111计算，列状态转换表CPQ2Q1Q0Y012345012000100110111111111010100010110110101画状态转换图000001/1011/1111/1110/1100/1/0有效状态和有效循环010101/1/1无效状态和无效循环能否自启动?能自启动：存在无效状态，但没有形成循环。不能自启动：无效状态形成循环。Q2Q1Q0画时序图000001/1011/1111/1110/1100/1/0123456CPCP下降沿触发Q2Q1Q0000001011111110100000Y1JC11KQ1Q11JC11KQ2Q2&1JC11KQ3Q3&&&&

5、CPZ[例]驱动方程：输出方程：，驱动方程状态方程特性方程现态次态输出Q2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1Z00000101101011010110011100101101011010100000110000000101计算，列状态转换表画状态图Q3Q2Q1/1000/Z100/0111/1010/0001/0011/0110/0101/0波形图CPQ1Q2Q3Z123456Mealy型[例]时钟方程输出方程驱动方程状态方程[解]写方程式状态转换表输入现态次态输出SQ2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1Y1Y200000000111111110000

6、0101001110010111011100000101001110010111011100101001110010111011100000101001110010100011100000000000000000010000000000100011状态图000001/00010/00011/00100/00101/001100/001110/000/011/101101111/00能自启动S/Y1Y21/11000001/00010/00011/00100/00101/001100/001110/000/011/10110

7、1111/00画时序图当S=0时，每8个CP一个循环；当S=1时，每6个CP一个循环。Q11JC11K1JC11K&CP1JC11KQ2Q3Z6.1.3异步时序电路的分析驱动方程：K1=1时钟方程：CP1=CP3=CP↓；CP2=Q1↓K3=1输出方程[例]CP下降沿到达时有效Q1由1→0时有效CP下降沿到达时有效状态方程Q11JC11K1JC11K&CP1JC11KQ2Q3Z000001010011100101110111时钟条件Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q3nQ2nQ1n输出次态现态状态表001cp2cp0cp2cp