电子技术基础数字部分课件

6.

时序逻辑电路的分析与设计AnalysisanddesignofSequentiallogiccircuit6.1时序逻辑电路的基本概念6.2同步时序逻辑电路的分析6.3同步时序逻辑电路的设计6.4异步时序逻辑电路的分析6.5若干典型的时序逻辑集成电路教学基本要求2、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。3、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、移位寄存器的逻辑功能及其应用。6.1时序逻辑电路的基本概念BasicconceptofSequentiallogiccircuit6.1.1时序逻辑电路的模型与分类6.1.2时序电路逻辑的表达6.1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1.时序电路的一般化模型*电路由组合电路和存储电路组成。*电路存在反馈。结构特征:输出方程: O＝f1(I，S)激励方程:E＝f2(I，S)状态方程:Sn+1＝f3(E，Sn)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、状态变量的关系式表达存储电路从现态到次态的转换关系式2、异步时序电路与同步时序电路时序电路同步：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。

异步：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。

时序逻辑电路的另一种分类

输出方程激励方程组

状态方程组1.逻辑方程组6.1.2时序电路功能的表达方法状态转换真值表100010001100000000YA010100011100010111011101001110输出方程状态方程组2.根据方程组列出状态转换真值表2.将状态转换真值表转换为状态表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101状态表A=1A=0状态转换真值表010100011100010111011101001110100010001100000000YA状态表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=00/01/00/11/00/11/00/11/03.根据状态表画出状态图4.时序图

时序逻辑电路的四种描述方式是可以相互转换的状态表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=0根据状态表画出波形图时序逻辑电路功能的描述方法4种

1、逻辑方程式2、状态表（状态转换表）3、状态图（状态转换图）4、时序图例:试分析下图时序逻辑电路的逻辑功能，写出它的激励（驱动）方程、状态方程和输出方程。FF1、FF2、FF3是三个主从结构的触发器，下降沿动作，输入端悬空时和逻辑1状态等效。一组方程还不能获得电路逻辑功能的完整印象。

J1=Q2Q3K1=1

J2=Q1K2=Q1Q3

J3=Q1Q2K3=Q2输出方程

Y=Q2Q3Qn+1=JQ+KQ激励方程(驱动)方程JK特性方程

状态(次态)方程

Q1n+1=Q2Q3Q1

Q2n+1=Q1Q2+Q1Q3Q2Q3n+1=Q1Q2Q3+Q2Q3

状态表（状态转换表）

状态图（状态转换图）时序图Qn时序逻辑电路的状态表Qn+1/Z输入次态/输出现态X时序电路的状态转换图00010/11/10/11/0Q1Q0X/ZQ3nQ2nQ1n电路的状态表YQ3n+1Q2n+1Q1n+100000101001110010111011100101001110010111000000000000011Q3

Q2

Q1

电路的状态转换表的另一种形式Y01234567010000010100111001011100001110000000001010CP的顺序试列出上图电路的状态转换表这个电路没有输入逻辑变量,因此,电路的次态和输出只取决于电路的初态，它属于穆尔型时序电路。设电路的初态为Qn3Qn2Qn1=000，代入状态(次态)方程式和输出方程式后得到001将这一结果作为新的初态，即Qn3Qn2Qn1=001，重新代入式，又得到一组新的次态和输出值。还要检查一下得到的状态转换表是否包含了电路所有可能出现的状态。状态图（状态转换图）、时序图电路的状态转换图/1/1000/0Q3Q2Q1/Y001/0010/0011110/0101/0100/0111例2分析时序逻辑电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图。

写出驱动方程

状态方程

输出方程

00011011电路的状态表Q2n+1Q1n+1/Y0AQ2nQ1n01/010/01