时序逻辑电路的分析与设计

1、6 . 时序逻辑电路的分析与设计时序逻辑电路的分析与设计6.1 时序逻辑电路的基本概念时序逻辑电路的基本概念6.2 同步同步 时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析6.3 同步同步 时序逻辑电路的设计时序逻辑电路的设计6.4 异步异步 时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析6.5 若干典型的时序逻辑集成电路若干典型的时序逻辑集成电路*6.6 用用Verilog描述时序逻辑电路描述时序逻辑电路6.7 时序逻辑可编程逻辑器件时序逻辑可编程逻辑器件教学基本要求教学基本要求2、熟练掌握时序逻辑电路的分析方法、熟练掌握时序逻辑电路的分析方法1、熟练掌握时序逻辑电路的描述方式及其相互转换。、熟练掌握时序逻辑电

2、路的描述方式及其相互转换。3、熟练掌握时序逻辑电路的设计方法、熟练掌握时序逻辑电路的设计方法4、熟练掌握典型时序逻辑电路计数器、寄存器、移位、熟练掌握典型时序逻辑电路计数器、寄存器、移位寄存器的逻辑功能及其应用。寄存器的逻辑功能及其应用。5、正确理解时序可编程器件的原理及其应用。、正确理解时序可编程器件的原理及其应用。6、学会用、学会用Virelog HDL设计时序电路及时序可编程逻辑器件的设计时序电路及时序可编程逻辑器件的方法。方法。6.1 时序时序逻辑电路的基本概念逻辑电路的基本概念6.1.1 时序逻辑电路的模型与分类时序逻辑电路的模型与分类6.1.2 时序电路逻辑的表达时序电路逻辑的表达

3、6.1 时序逻辑电路的基本概念时序逻辑电路的基本概念6.1.1 时序逻辑电路的模型与分类时序逻辑电路的模型与分类1. . 时序电路的一般化模型时序电路的一般化模型 组组合合电电路路 I O 存存储储电电路路 E S i j k m * *电路由组合电路和存储电路组成。电路由组合电路和存储电路组成。 * *电路存在反馈。电路存在反馈。 结构特征结构特征: : 输出方程输出方程: Of1(I，S) 激励方程激励方程: Ef2(I，S) 状态方程状态方程 : Sn+1f3(E，Sn) 表达输出信号与输入信号、状态变量的关系式表达输出信号与输入信号、状态变量的关系式表达了激励信号与输入信号、状态变量的

4、关系式表达了激励信号与输入信号、状态变量的关系式表达存储电路从现态到次态的转换关系式表达存储电路从现态到次态的转换关系式 组组合合电电路路 I O 存存储储电电路路 E S i j k m 2 2、异步时序电路与同步时序电路、异步时序电路与同步时序电路时序电路时序电路同步：同步：存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源，存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源，它们的状态在同一时刻更新它们的状态在同一时刻更新。 异步：异步： 没有统一的时钟脉冲或没有时钟脉冲，电路没有统一的时钟脉冲或没有时钟脉冲，电路的状态更新不是同时发生的。的状态更新不是同时发生的。 1D Q0 FF0 FF1 Q1 Q1 Q0

5、 & Z CP 1D CP X 1J C1 1K 1J C1 1K =1 Q1 “1” Q2 Y & Q2 Q1 FF1 FF2 1D C1 & 1 & D0 Q0 FF0 Q0 & 1 1D C1 D1 Q1 FF1 Q1 Y A CP 输出方程输出方程A)QQ(Y10 A)QQ(D100 AQD01 激励方程组激励方程组 A)QQ(Qnnn1010 AQQnn011 状态状态方程组方程组DQn 111. 1. 逻辑方程组逻辑方程组6.1.2 时序电路时序电路功能的表达方法功能的表达方法状态转换真值表状态转换真值表100010001100000000n

6、Q1nQ011nQ10nQYA010100011100010111011101001110输出方程输出方程A)QQ(Y10 A)QQ(Qnnn1010 AQQnn011 状态状态方程组方程组1. 根据方程组列出根据方程组列出状态转换真值表状态转换真值表将状态转换真值表转换为状态表将状态转换真值表转换为状态表0 1 / 00 0/ 11 11 1 / 00 0 / 11 01 0 / 00 0 / 00 00 1 / 00 0/ 10 1状态表状态表nnQQ01YQQnn/1011A=1A=0状态转换真值表状态转换真值表010100011100010111011101001110100010001100000000nQ1nQ011nQ10nQYA状态表状态表0 1 / 00 0/ 11 11 1 / 00 0 / 11 01 0 / 00 0 / 00 00 1 / 00 0/ 10 1nnQQ01YQQnn/1011A=1A=0 10 11 00 01 0/0 1/0 0/1 10 11 00 01 1/0 0/11/00/11/02.根据状态表画出状态图根据状态表画出状态图 CP A Q0 Q1 Y 4. 时序图时序图 时序逻辑电路的四种描述方式是可以相互转换的时序逻辑电路的四种描述方式是可以相互转换的状态表状态表