数字逻辑5-3-2同步时序电路设计案例(案例3、4、5)

1、数字逻辑数字逻辑章晓卿章晓卿上海交通大学继续教育学院上海交通大学继续教育学院数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路5 5.1 .1 触发器触发器基本基本RSRS触发器触发器常用的时钟控制触发器常用的时钟控制触发器不同类型触发器间的转换不同类型触发器间的转换5 5.2 .2 同步时序逻辑电路分析同步时序逻辑电路分析5.3 5.3 同步时序逻辑电路设计同步时序逻辑电路设计数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路例例3 3 同同T T触发器设计可控的二进制减法器：一个控制触发器设计可控的二进制减法器：一个控制输入端输入端x x，一个借位输出端，一个借位输出端Z Z。当。当x=0 x=0时，电路状态不时，电路状

2、态不变；当变；当x=1x=1时，对时钟脉冲信号进行减时，对时钟脉冲信号进行减1 1计数。计数。000110111/00/00/00/00/01/01/11/0数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路T T触触发器发器激励激励表表对照激励表和二进制状态表，填写激励真值表对照激励表和二进制状态表，填写激励真值表21Tx y1Tx数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路输出 Z 现态 y2y1 x=0 x=1 00 0 1 01 0 0 11 0 0 10 0 0 由状态表作出输出由状态表作出输出Z Z的卡诺图，写出的卡诺图，写出Z Z的最简与或表达式。的最简与或表达式。21Zxyy数字逻辑 第5章 同步时序逻

3、辑电路由逻辑表达式画出逻辑电路由逻辑表达式画出逻辑电路图图 & （ 2 ） C I IT （ 1 ） C I IT & y2 y1 Z C P x 1Tx21Tx y21Zxyy数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路例例4 4 同同D D触发器设计可控双向两位移位寄存触发器设计可控双向两位移位寄存器：有两个输入器：有两个输入, ,一个数据输入端一个数据输入端x x1 1，一个控，一个控制端制端x x2 2。当。当x x2 2=0=0时，数据由时，数据由x x1 1往寄存器高位往寄存器高位串行送数串行送数, ,寄存器右移寄存器右移( (由高位向低位移位由高位向低位移位) )；当当x

4、x2 2=1=1时，数据由时，数据由x x1 1往寄存器低位串行送数往寄存器低位串行送数, ,寄存器左移寄存器左移( (由低位向高位移位由低位向高位移位) )。寄存器的。寄存器的输出为触发器本身。输出为触发器本身。数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路两位移位寄存器，需两个触发器两位移位寄存器，需两个触发器。该电路。该电路状态状态变量为变量为y y2 2、y y1 1。（其中。（其中y y2 2是高位，是高位， y y1 1是低位）是低位）根据题意，可直接画出状态图。根据题意，可直接画出状态图。数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路21221Dx yx x22121Dx xx y数字逻辑 第5章 同步

5、时序逻辑电路 （2 ） C I I D 1 （1 ） C I I D 1 & & & & 1 C P x2 x1 y2 y1 由逻辑表达式画出逻辑电路图由逻辑表达式画出逻辑电路图数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路例例5 5 同同JKJK触发器设计一个触发器设计一个“101”101”序列检测电路。序列检测电路。有一个输入有一个输入, , 端端x x，一个输出端，一个输出端Z Z。当随机输入信号。当随机输入信号x x中出现中出现“101”101”时（时（“101”101”可重叠），输出可重叠），输出Z=1Z=1。数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路采用采用MooreM

6、oore型电路，进行逻辑分析，建立原型电路，进行逻辑分析，建立原始状态图：始状态图：数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路状态编码状态编码状态编码表状态编码表二进制状态表二进制状态表数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路由状态表，对照由状态表，对照JKJK触发器激励触发器激励表，作出输出触发器（表，作出输出触发器（2 2）的）的激励激励J J2 2、K K2 2的卡诺图，写出的卡诺图，写出J J2 2、K K2 2的最简与或表达式。的最简与或表达式。JKJK触触发器发器激励激励表表数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路由由J J2 2、K K2 2卡诺图化简的到它们的最简与或式：卡诺图化简的到它们的最简与

7、或式：21Jx y211Kxyxy数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路由状态表，对照由状态表，对照JKJK触发器激励触发器激励表，作出输出触发器（表，作出输出触发器（1 1）的）的激励激励J J1 1、K K1 1的卡诺图，写出的卡诺图，写出J J1 1、K K1 1的最简与或表达式。的最简与或表达式。JKJK触触发器发器激励激励表表数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路由由J J1 1、K K1 1卡诺图化简的到它们的最简表达式：卡诺图化简的到它们的最简表达式：1Jx1Kx21Zy y数字逻辑 第5章 同步时序逻辑电路由逻辑表达式画出逻辑电路图由逻辑表达式画出逻辑电路图 = 1 & & （ 2 ） C I I K I J （ 1 ）