时序逻辑电路的分析和设计(第五版教材)ppt课件.ppt

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1、6时序逻辑电路的分析和设计主要内容及基本要求1概述逻辑电路可分为两大类：1、组合电路：2、时序电路：由若干逻辑门组成，电路不具记忆能力。电路的输出仅仅与当时的输入有关。存储电路，因而具有记忆能力。电路的输出不仅与当时的输入有关，而且还与电路原来的状态有关。时序逻辑电路是数字逻辑电路的重要组成部分。延迟元件或触发器26.1时序逻辑电路的基本概念6.1.1时序逻辑电路的结构组合电路存储电路Z1ZjY1YrQ1QrX1Xi输入信号输出信号存储电路的输入输出状态逻辑电路中存在反馈，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。3逻辑关系方程：X(X1，…X

2、i)Q(Q1，…Qr)Y(Y1，…Yr)Z(Z1，…Zj)Z＝F1(X，Qn)输出方程Y＝F2(X，Qn)驱动方程Qn+1＝F3(Y，Qn)状态方程各信号之间的逻辑关系方程组：46.1.2时序逻辑电路的分类1、从控制时序状态的脉冲源来分：时序电路同步：异步：存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源没有统一的时钟脉冲52、从输出信号的特点分：同步时序电路莫尔型：米里型：Z=F1[X,Qn]Z=F1[Qn]66.1.3时序电路的四种描述方法Z＝F1(X，Qn)输出方程Y＝F2(X，Qn)驱动方程Qn+1＝F3(Y，Qn)状态方程状态转换表能直观地看出时序电路的

3、逻辑功能，且能够反映时序电路状态变化全过程。1.逻辑方程式状态图时序图72、状态转换表现态次态／输出X=0X=10000/001/00101/010/01010/011/11111/000/03.状态图现态次态／输出X=0X=10000/001/00101/010/01010/011/11111/000/0000110111/11/01/0X/Y1/00/00/00/00/084、时序图00010001011100001111000111010100能直观地描述电路输入信号、输出信号及电路状态在时间上的对应关系。END6.196.2时序逻辑电路的分析6.

4、2.1分析时序逻辑电路的一般步骤:1.确定电路的输入、输出信号、触发器的类型等5.综合分析，用文字描述电路的逻辑功能;2.根据时序逻辑电路写出各触发器的驱动方程3.将每个触发器的驱动方程代入其特性方程中，得出其状态方程;4.写出时序电路的输出方程;6.列出状态转换表或画出状态图和波形图。106.2.2同步时序逻辑电路的分析举例例6.2.1试分析图6.2.1所示时序电路的逻辑功能。Y与输入X无关，电路是莫尔型同步时序电路。解：1.了解电路组成。输入信号输出信号＞1JC11K＞1JC11KJ2=K2=XQ1J1=K1=13.求出电路状态方程。Y=Q2Q12

5、.写出各触发器的驱动方程和输出方程。114.列出其状态转换表，画出状态转换图和波形图。X=0X=10001/011/00110/000/11011/001/01100/110/1Y=Q2Q1状态转换表12电路状态图X=0X=10001/011/00110/000/01011/001/01100/110/113画出波形图X=0X=10001/011/00110/000/01011/001/01100/110/1波形可以根据状态转换表、状态转换图或方程画出。145.确定逻辑功能X=0时，电路进行加1计数。可逆计数器X=1时，电路进行减1计数。Y可理解为进位或

6、借位端。15分析下图所示同步时序逻辑电路，试画出在CP时钟脉冲信号作用下，电路L1~L4的波形图，并确定电路逻辑功能。（设各触发器初态均为0）＞1JC11K解：1.了解电路组成。输入信号输出信号＞1JC11K＞1JC11K2.写出各触发器的驱动方程。输出与输入无关*例2莫尔型同步时序电路。6.2.2同步时序逻辑电路的分析举例163.求出电路状态方程174.求输出方程185.列出其状态转换表，画出状态转换图和波形图状态转换表现态次态/输出信号000001/1110001010/1101010011/1011011100/0111100000/1110101

7、011/1101110010/1011111001/011119画出状态图现态次态/输出信号000001/1110001010/1101010011/1011011100/0111100000/1110101011/1101110010/1011111001/0111波形图（略）206.电路自启动能力的确定本电路具有自启动能力。216.2.3异步时序逻辑电路的分析举例1.异步时序逻辑电路的分析方法：要特别注意各触发器的时钟脉冲输入端的时钟信号状态。时钟方程触发器的驱动方程；电路输出方程。(1)列出电路方程(2)求电路状态方程(3)列出状态转换表或画出状态

8、图和波形图.将驱动方程代入相应触发器的特性方程，求出电路状态方程。——触发器时钟