数字电子技术时序逻辑电路精.ppt

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1、数字电子技术时序逻辑电路数字电子技术时序逻辑电路第1页，本讲稿共28页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*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:第2页，本讲稿共28页输出方程组输出方程组:Of1(I，S)激励方程组激励方程组:Ef2(I，S)状态方程组状态方程组:Sn+1f3(E，Sn)时序逻辑电路的整体功能可用下面三组方程表示时序逻辑电路的整体功能可用下面三组方程表示第3页，本讲稿共28页2 2、异步时

2、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。第4页，本讲稿共28页输出方程组输出方程组激励方程组激励方程组 状态状态方程组方程组1.1.逻辑方程组逻辑方程组6.1.2 时序电路功能的表达方法时序电路功能的表达方法第5页，本讲稿共28页000100001010100011100010状态转换真值表状

3、态转换真值表010100000YA111011101001110输出方程输出方程状态状态方程组方程组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2、状态表、状态表第6页，本讲稿共28页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1 0/00 0/00 1/00 0/11 1/00 0/10 1/00 0/11 11 00 00 1状态表状态表A=1A=0状态转换真值表状态转换真值表010100011100010111011101001110100010001100000000YA第7页，本讲稿共28页状态表状态表0 1/00 0/11 11 1/00 0/11 01 0

4、/00 0/00 00 1/00 0/10 1A=1A=00/01/00/11/00/11/00/11/03、根据状态表画出状态图、根据状态表画出状态图第8页，本讲稿共28页4.时序图时序图状态表状态表0 1/00 0/11 11 1/00 0/11 01 0/00 0/00 00 1/00 0/10 1A=1A=0根据状态表画出波形图根据状态表画出波形图第9页，本讲稿共28页6.2 时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析已知：时序逻辑电路已知：时序逻辑电路;待求：逻辑功能待求：逻辑功能6.2.1 分析同步时序逻辑电路的一般步骤分析同步时序逻辑电路的一般步骤:1.了解电路的组成：了解电路的组成：

5、电路的输入、输出信号、触发器的类型等电路的输入、输出信号、触发器的类型等.确定电路的逻辑功能确定电路的逻辑功能.3.列出状态转换表或画出状态图和波形图；列出状态转换表或画出状态图和波形图；2.根据给定的逻辑电路图根据给定的逻辑电路图,写出下列各逻辑方程式：写出下列各逻辑方程式：()输出方程；输出方程；()各触发器的激励方程各触发器的激励方程;（3）状状态态方方程程:将将每每个个触触发发器器的的驱驱动动方方程程代代入入其其特特性性方方程程得状态方程得状态方程.第10页，本讲稿共28页例例1 1 试分析如图所示时序电路的逻辑功能。试分析如图所示时序电路的逻辑功能。6.2.2 同步时序逻辑电路分析举

6、例同步时序逻辑电路分析举例电路是由两个电路是由两个T 触发器组成的同步时序电路。触发器组成的同步时序电路。解：解：(1)(1)了解电路组成。了解电路组成。第11页，本讲稿共28页(2)根据电路列出三个方程组根据电路列出三个方程组激励方程组激励方程组:输出方程组输出方程组:将激励方程组代入将激励方程组代入T触发器触发器的特性方程得状态方程组的特性方程得状态方程组 Y=AQ1Q0T0=A T1=AQ0第12页，本讲稿共28页(3)(3)根据状态方程组和输出方程列出状态表根据状态方程组和输出方程列出状态表Y=A Q1Q00 0/11 1/01 1/01 0/01 0/00 1/00 1/00 0/0

7、1 11 00 10 0A=1A=0第13页，本讲稿共28页(4)画出状态图画出状态图0 0/11 1/01 11 1/01 0/01 01 0/00 1/00 10 1/00 0/00 0A=1A=0电路是一个由信号电路是一个由信号A控制的可控控制的可控4进制计数器。进制计数器。第14页，本讲稿共28页0 0/11 1/01 11 1/01 0/01 01 0/00 1/00 10 1/00 0/00 0A=1A=0Q1Q0米利型时序电路输入信号影响输出信号米利型时序电路输入信号影响输出信号00第15页，本讲稿共28页例例2 2 试分析如图所示时序电路的逻辑功能。试分析如图所示时序电路的逻辑

8、功能。电路是由两个电路是由两个JK触发器组成的穆尔型同步时序电路。触发器组成的穆尔型同步时序电路。解：解：l了解电路组成。了解电路组成。J1=K1=A Q0J0=K0=1Z=Q1Q0 l写出下列各逻辑方程式：写出下列各逻辑方程式：输出方程输出方程激励方程激励方程第16页，本讲稿共28页J1=K1=A Q0 J0=K0=1将激励方程代入将激励方程代入JK触发器的特触发器的特性方程得状态方程性方程得状态方程整理得：整理得：FF1FF0第17页，本讲稿共28页1 11 00 10 0A=1A=0状态转换表状态转换表1 0/10 0/10 1/01 1/00 0/01 0/01 1/00 1/0Z=Q

9、1Q0 第18页，本讲稿共28页11 0 0 0 1 100 1 1 1 1 000 0 1 0 0 101 10 10 0A=1A=0Z状态表也可列成状态表也可列成Z=Q1Q0穆尔型穆尔型1 0/10 0/11 10 1/01 1/01 00 0/01 0/00 11 1/00 1/00 0A=1A=0状态转换表状态转换表第19页，本讲稿共28页o状态图状态图 11 0 0 0 1 100 1 1 1 1 000 0 1 0 0 101 10 10 0A=1A=0Z第20页，本讲稿共28页o状态图状态图 11 0 0 0 1 100 1 1 1 1 000 0 1 0 0 101 10 10

10、 0A=1A=0Z可逆四进制计数器可逆四进制计数器第21页，本讲稿共28页l根据状态转换表，画出波形图。根据状态转换表，画出波形图。11 0 0 0 1 100 1 1 1 1 000 0 1 0 0 101 10 10 0A=1A=0ZA=0时，时，Z的下降沿作为加法计数器的的下降沿作为加法计数器的进位信号，进位信号，A=1时，时，Z的上升沿作为减法计数器的的上升沿作为减法计数器的借位信号，借位信号，穆尔型时序电路输入信号不影响输出信号穆尔型时序电路输入信号不影响输出信号第22页，本讲稿共28页例例3 分析下图所示的同步时序电路。分析下图所示的同步时序电路。激励方程组激励方程组输出方程组输出

11、方程组 Z0=Q0 Z1=Q1 Z2=Q21.根据电路列出逻辑方程组根据电路列出逻辑方程组:第23页，本讲稿共28页得状态方程得状态方程2.列出其状态表列出其状态表将激励方程代入将激励方程代入D 触发器触发器的特性方程得状态方程的特性方程得状态方程1 1 01 0 00 1 00 0 11 1 01 0 00 1 00 0 1激励方程组激励方程组1 1 11 1 01 0 11 0 00 1 10 1 00 0 10 0 0状态表状态表第24页，本讲稿共28页3.画出状态图画出状态图 有效状态有效状态无效状态无效状态自启动能力自启动能力1 1 01 0 00 1 00 0 11 1 01 0

12、00 1 00 0 11 1 11 1 01 0 11 0 00 1 10 1 00 0 10 0 0状态表状态表 000001 100011010110 101 111Q2Q1Q0 第25页，本讲稿共28页3.画出时序图画出时序图顺序脉冲产生器、节拍脉冲产生器顺序脉冲产生器、节拍脉冲产生器第26页，本讲稿共28页米利型和穆尔型时序电路米利型和穆尔型时序电路 电路的输出是输入变量电路的输出是输入变量A及触发器现态及触发器现态Q1、Q0 的函数，的函数，这类时序电路亦称为米利型电路这类时序电路亦称为米利型电路 米利型电路米利型电路第27页，本讲稿共28页电路输出仅仅取决于各触发器的状态，而不受电路当时的输入电路输出仅仅取决于各触发器的状态，而不受电路当时的输入信号影响或没有输入变量，这类电路称为穆尔型电路信号影响或没有输入变量，这类电路称为穆尔型电路 穆尔型电路穆尔型电路 第28页，本讲稿共28页