数字电子技术ch6-时序逻辑电路的分析与设计ppt课件.ppt

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1、6.1时序逻辑电路的基本概念6.2时序逻辑电路的分析方法6.3同步时序逻辑电路的设计第6章时序逻辑电路的分析和设计2021/9/116.1概述一、时序电路的特点1.定义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。2.电路特点(1)与时间因素(CP)有关；(2)含有记忆性的元件(触发器)。组合逻辑电路存储电路…………x1…xiy1…yjw1wkq1ql输入输出2021/9/121.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…yjw1wkq1qlx1y1y2JKQ1Q2x

2、21J1KC1CP二、时序电路逻辑功能表示方法2021/9/13（1）逻辑方程式（2）状态表逻辑功能唯一确定，但不能直接看出电路的功能。反应输出Z、次态和电路的输入X、现态之间对应取值关系的表格。2021/9/14（3）状态图（4）时序图反应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。描述时序电路的时钟信号、输入信号、输出信号及电路的状态转换等时间上的对应关系。2021/9/151.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C

3、P。3.按输出信号的特性划分：Moore型Mealy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三、时序逻辑电路分类2021/9/166.2时序电路的基本分析方法6.2.1时序电路的基本分析方法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2021/9/17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)[例1][解]1J1KC11J1KC11J1KC1&FF1FF0FF2CPY6.2.2同步时序逻辑电路分析举例2021/9/18计算，列状态转换表CP

4、Q2Q1Q0Y012345012000100110111111111010100010110110101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。2021/9/19方法2利用卡诺图求状态图11001100Q2n+1Q2nQ1nQ0n010001111001100110Q1n+1Q2nQ1nQ0n010001111000001111Q0n+1Q2nQ1nQ0n0100011110Q2n+1Q1n+1Q0n+1Q1nQ0nQ

5、2n01000111100010111111010000101101000000010111111101000101012021/9/110画时序图000001/1011/1111/1110/1100/1/0123456CPCP下降沿触发Q2Q1Q0000001011111110100000Y2021/9/111Mealy型[例2]时钟方程输出方程驱动方程状态方程[解]写方程式2021/9/11210110100Q2n+1SQ2nQ1nQ0n00011110010010010001111010101010Q1n+1SQ2nQ1nQ0n000111101010

6、10000001111010011001Q0n+1SQ2nQ1nQ0n000111101001100100011110S=0Q2n+1Q1n+1Q0n+1Q1nQ0nQ2n0100011110001010100011101110000111S=1Q1nQ0nQ2n01000111100010101000111010000001112021/9/113状态转换表状态图000001/00010/00011/00100/00101/001100/001110/000/011/101101111/00能自启动S/Y1Y21/112021/9/114000001/

7、00010/00011/00100/00101/001100/001110/000/011/10110111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。2021/9/115[例1]1DC11DC11DC1&FF1FF0FF2CP&[解]时钟方程驱动方程状态方程(CP有效)(Q0有效)(CP有效)写方程式6.2.3异步时序电路分析举例2021/9/116现态次态输出Q2nQ1nQ0nQ