第二十一讲 时序逻辑电路分析.ppt

1、D触发器,T触发器,JK触发器,SR触发器,T触发器,各种触发器的特性方程,内容回顾,6.1 概述 6.2 时序逻辑电路的分析方法 6.3 若干常用的时序逻辑电路 6.4 时序逻辑电路的设计方法 6.5 时序逻辑电路中的竞争冒险现象,第六章 时序逻辑电路,输出仅取决于输入,输出除与输入有关外,还与电路原状态有关,6.1 概述,X（x1, x2, , xi）：外部输入信号； Q（q1, q2, , ql）：存储电路的状态输出， 也是组合逻辑电路的内部输入； Y（ y1, y2, , yj ）：外部输出信号； Z（ z, z2, , zk ）：存储电路的激励信号，也是组合逻辑电路的内部输出。,输出

2、方程,驱动方程（或激励方程）,状态方程,时序逻辑电路的分类：,根据存储电路的动作特点,同步时序电路,异步时序电路,同步时序电路：所有触发器状态的变化都是在同一时钟信号操作下同时发生的。,异步时序电路：触发器状态的变化不是同时发生的。,同步时序电路,异步时序电路,按输出信号的特点,米利（Mealy）型时序电路,穆尔(Moore)型时序电路,米利（Mealy）型电路：输出信号取决于存储电路的状态和输入变量。,穆尔(Moore)型电路：输出信号仅取决于存储电路的状态。,穆尔(Moore)型电路是米利（Mealy）型电路的一种特例。,米利（Mealy）型时序电路,穆尔(Moore)型时序电路,时序电路

3、在工作时是在电路的有限个状态间按一定规律转换的，因此又称状态机（State Machine,简称SM）或算法状态机（ASM)。,6.2 时序逻辑电路的分析方法,6.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法,时序逻辑电路的分析： 已知时序电路，找出该电路的逻辑功能。,2.把驱动方程代入触发器的特性方程中，得到每个触发器的状态方程。,3. 写出输出方程。,4.写出整个电路的状态转换表、状态转换图和时序图。,5.由状态转换表或状态转换图得出电路的逻辑功能，并判断电路能否自启动。,步骤：,1. 写出每个触发器的驱动方程。,例 试分析图示的时序逻辑电路的逻辑功能，写出它的驱动方程、状态方程和输出方程，写出电路

4、的状态转换表，画出状态转换图和时序图。输入端悬空时等效为逻辑1。,解：(1) 驱动方程：,（2) 状态方程：,JK触发器的特性方程,将驱动方程代入JK触发器的特性方程中，得出电路的状态方程，即,(3)输出方程：,输出方程：,状态方程：,驱动方程：,6.2.2 时序逻辑电路的状态转换表、状态转换图和时序图,从逻辑电路的三个方程还不能一目了然看出电路的功能。,还需列出状态转换表（状态转换真值表）、状态转换图、时序图。,一、状态转换表：,将所有的输入变量和电路初态的取值，带入电路的状态方程和输出方程，得到电路次态和输出值，列成表即为状态转换表。,设初态Q3Q2Q1=000，由状态方程可得：,状态转换

5、表的另一种形式,二、状态转换图：,将状态转换表以图形的方式直观表示出来，即为状态转换图,循环状态之外的状态在时钟信号的作用下，都能进入状态转换图中的循环状态之中，具有这种特点的时序电路叫做能自启动的时序电路。,电路为七进制计数器，能自启动。,三、时序图：,在输入信号和时钟脉冲序列的作用下，电路的状态、输出状态随时间变化的波形叫做时序图。,例 分析图示的时序逻辑电路的功能，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。,解： （1） 驱动方程：,（2） 状态方程,D触发器的特性方程为Q *D，得,（3) 输出方程：,(4）状态转换表：,故此电路为可控四进制计数器，A0为加法计数器，