数电06时序逻辑电路.ppt

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1、第六章时序逻辑电路重点:时序逻辑电路的分析方法、计数器、移位寄存器难点:时序逻辑电路的设计方法§6.1时序逻辑电路概述一、时序逻辑电路1、时序逻辑电路—任一时刻电路的输出状态不仅取决于该时刻的输入信号,而且与输入信号作用前电路的历史状态有关。2、时序逻辑电路结构由组合逻辑电路和存储电路两部分组成。3、时序逻辑电路的分类按各存储单元是否同步工作分类同步时序逻辑电路异步时序逻辑电路按功能分类寄存器计数器按输出分类米利型穆尔型二、时序逻辑电路逻辑功能的表示方法D0D1&&&≥1CPA1DC11DC1FF0FF1Q0Q0Q1Q1

2、Y11、逻辑方程组(1)输出方程组(2)激励方程组(3)状态方程组010111100011011101100001010110100010001100000000YA01(b)/000(a)/111(d)11(d)/000(a)/110(c)01(b)/000(a)/101(b)10(c)/000(a)/000(a)A=1A=02、状态表以表格的形式反映时序电路的次态、输入信号和现态之间对应的逻辑关系。3、状态图以几何图形的形式反映时序逻辑电路状态转换规律及相应的输入、输出取值情况。00(a)01(b)10(c)11(d

3、)Q1Q0A/Y0/10/01/00/11/01/01/00/101(b)/000(a)/111(d)11(d)/000(a)/110(c)01(b)/000(a)/101(b)10(c)/000(a)/000(a)A=1A=0CPAQ0Q1Y4、时序图以波形图形式反映时序电路输入信号,输出信号,电路状态等取值在时间上的对应逻辑关系。§6.2同步时序逻辑电路的分析1、根据给定的逻辑电路图,写出电路的输出方程组。2、根据逻辑电路图,写出存储电路每个触发器的激励方程(驱动方程)。3、将激励方程代入各个触发器的特性方程中,得到

4、每个触发器的状态方程。4、由三个方程组(激励、状态、输出方程组)列出电路的状态表、画出状态图或时序图。5、确定电路的逻辑功能,用文字描述电路的逻辑功能。例1分析同步时序电路的逻辑功能。(1)输出方程组(2)激励方程组(3)状态方程组00/111/01111/010/01010/001/00101/000/000A=1A=0状态表00011110Q1Q0A/Y1/00/01/01/00/01/10/00/0状态图时序图逻辑功能分析由信号A控制的可控二进制计数器,CP为计数脉冲。例2分析同步时序逻辑电路。时序图例3分析同步时

5、序逻辑电路。例4:分析下列时序电路的逻辑功能.输出方程:Z=XQ0Q1驱动方程:J0=XQ1,K0=XJ1=X,K1=X+Q0状态方程:Q0=XQ1Q0+XQ0=X(Q0+Q1)Q1=XQ1+X+Q0Q1=X(Q0+Q1)n+1n+1nnnnnnnnnnJK触发器的特性方程:Qn+1=JQn+KQn1J1KC1QQF01J1KC1QQF1CP&1&&ZX状态表XQ1Q0Q1Q0Z000000001000010000011000100100101110110010111111nnn+1n+1状态图001001110/00/

6、00/00/01/01/01/01/1Q1Q0X/Z功能:1111序列检测器输出方程:Z=XQ0Q1状态方程:Q0=XQ1Q0+XQ0=X(Q0+Q1)Q1=XQ1+X+Q0Q1=X(Q0+Q1)n+1n+1nnnnnnnnnn设计要求原始状态图最简状态图画电路图检查电路能否自启动1246时序逻辑电路的设计步骤:选触发器,求时钟、输出、状态、驱动方程5状态分配3化简§6.3同步时序逻辑电路的设计例1用D触发器设计一个8421BCD码同步十进制计数器。000010019100100018000111107111001106

7、011010105101000104001011003110001002010010001100000000次态(激励信号)现态计数脉冲CP(1)列出状态表(2)确定激励方程组(3)画出逻辑图,检查自启动能力(3)画出逻辑图,检查自启动能力例2设计110序列编码检查器。输入信号为110时输出为1,否则为0。(1)建立原始状态图,列出原始状态表原始状态表(2)状态化简简化状态表(3)状态分配(4)选择触发器类型JK触发器激励表(5)确定激励方程组和输出方程组状态转换真值表及激励信号激励信号及输出信号的卡诺图激励方程组和输出

8、方程组(6)画出逻辑图,检查自启动能力电路进入无效状态10后,(1)A=0,次态为00,Y=1,出错,修正Y=Q1Q0A;(2)A=1,次态为11,Y=0例3根据给定原始状态图,用D触发器设计逻辑电路。(1)列原始状态表(2)状态化简化简后的状态图(3)状态分配(4)确定激励方程组和输出方程组(5)画出逻辑图,检查自

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