1、写方程
时钟方程： CP0= CP2 = CP CP2 = Q0
2、求状态方程 状态方程： （将各个FF的驱动方 程 代入其特性方程） Q0n+1= Qn2Qn0
驱动方程：
D 0 = Q n2 Q n0 D 1 = Q n1 D 2 = Q n1 Q n0
（CP下降沿有效）
Q1n+1= Qn1
（Q0上升沿有效）
Q2
FF2 D Q D RD FF1 Q
Q1
FF0 D Q RD
Q0
（1）复位： RD 0 Q3Q2Q1Q0 0000 ;
DIR
FF3 D Q RD
RD
(2)移位： Q3n 1 D3 CP DIR CP
n 1 Q2 D2 CP Q3n CP n Q1n 1 D1 CP Q2 CP
2. 状态表 反映输出Z、次 态Q*与输入X、 现态Q之间关系 的表格。
3. 状态图 反映时序电路 状态转换规律， 及相应输入、 输出取值关系 的图形。
箭尾： 现态
标注：输入／输出
箭头： 次态
4. 时序图
时序图又叫工作波形图，它用波形的形式形 象地表达了输入信号、输出信号、电路的状态等 的取值在时间上的对应关系。
0 1 0
1 1 0 0 1
0 1 1 0
1 0 0
0 1
首先将4位数据并行置入移位寄存器的4个触发器中，经 经过 4位代码将从串行输出端依次输出，实现数据的并行 个CLK信号以后，串行输入的4位代码全部移入寄 过4个 CP,4 存器中，同时在 －串行转换。 4个触发器输出端得到并行输出代码。
Q3
这四种方法从不同侧面突出了时序电路逻 辑功能的特点，它们在本质上是相同的，可以
互相转换。
6.2 时序逻辑电路的分析方法
时序电路的分析步骤：
电路图
1
时钟方程、 驱动方程和 输出方程
2 将驱动方 程代入特 性方程 4
状态方程
3 计算
判断电路逻 辑功能,检查 自启动
5
时序图
状态图、 状态表
几个概念
有效状态：在时序电路中，凡是被利用了的状态。
1 0 1 1 1 0 1 0 1 1
0
0
⑤说明电路功能
A=0时是二位二进制加法计数器；
A=1时是二位二进制减法计数器。
例3、试画出图示电路的状态图和时序图
1、写方程 时钟方程： CP0= CP2 = CP CP1 = Q0 驱动方程： D 0 = Q n2 Q n0 D 1 = Q n1 D 2 = Q n1 Q n0
二、时序逻辑电路的分类： 按 动 作 特 点 可 分 为
同步时序逻辑电路
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。
异步时序逻辑电路
触发器状态的变化不是同时发生。
按 输 出 特 点 可 分 为
米利型时序逻辑电路
输出不仅取决于存储电路的状态，而且还 决定于电路当前的输入。
穆尔型时序逻辑电路
清0按键 1秒
S1=0,S0=1
CLK 右移控制
本节小结：
寄存器是用来存放二进制数据或代
码的电路，是一种基本时序电路。任何
现代数字系统都必须把需要处理的数据
和代码先寄存起来，以便随时取用。
移位寄存器
6.3 若干常用的时序逻辑电路
寄存器和移位寄存器
一、寄存器 在数字电路中，用来存放二进制数据或代码 的电路称为寄存器。 寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。 一个触发器可以存储1位二进制代码，存放n位二进制 代码的寄存器，需用n个触发器来构成。
数据寄存器
1. 电路结构（N=4）
D3D2D1D0：并行数据输入 Q3Q2Q1Q0：并行数据输出
CP RD
Q3 FF3
QQ1
FF1 Q D RD
Q0
FF0 Q D RD
2、工作原理
（ 1 ）清除（复位）： 当R D 0时， Q3Q2Q1Q0 0000 ;
D3
D2
D1
D0
(2)置数：当CP CP 时， Q3Q2Q1Q0＝D3 D2 D1 D0
3、工作方式（数据输入输出方式）－－
并入并出
4、基本寄存器的特点

数据或代码只能并入并出 存储单元可用基本、同步、主从和边沿触 发器。
5、集成基本触发器 4边沿D触发器74LS175 双4位锁存器74116 4*4寄存器阵列74LS170
二、移位寄存器
单向移位寄存器
* * * * Q0 Di、Q1 Q0、Q2 Q1 、Q3 Q2
③计算、列状态转换表
Q1* (Q2 Q3 ) Q1 * Q1 Q3 Q2 Q2 Q1 Q2 Q * Q Q Q Q Q 1 2 3 2 3 3
Q1* (Q2 Q3 ) Q1 * Q1 Q3 Q2 Q2 Q1 Q2 Q * Q Q Q Q Q 1 2 3 2 3 3
输出仅决定于存储电路的状态，与电路 当前的输入无关。
三、时序逻辑电路的功能描述方法 逻辑方程组 状态表 卡诺图 状态图 时序图 逻辑图
1. 逻辑方程组
特性方程：描述触发器逻辑功能的逻辑表达式。 驱动方程：（激励方程）触发器输入信号的逻辑 表达式。 时钟方程：控制时钟CLK的逻辑表达式。 状态方程：（次态方程）次态输出的逻辑表达式。 驱动方程代入特性方程得状态方程。 输出方程：输出变量的逻辑表达式。
计 算
状态图
有效循环
4、时序图
状态图
时序图
CP
Q0 Q1 Q2
0 0 0
1
1
0 1 0
1 0 0
0
0
0
0
6.3 若干常用的时序逻辑电路
寄存器和移位寄存器
——用于存放数据的器件
寄存器的特点和分类 1、结构特点（主要由触发器组成，结构 简单） 2、功能特点（暂存数据，功能单一） 3、分类：基本（数据）寄存器
有效循环：有效状态构成的循环。 无效状态：在时序电路中，凡是没有被利用的状态。 无效循环：无效状态若形成循环，则称为无效循环。 自启动：在CLK作用下，无效状态能自动地进入到 有效循环中，则称电路能自启动，否则称不能自启 动。
例1
解: ①写方程组 驱 动 方 程
J1 (Q2 Q3 ) J 2 Q1 J Q Q 1 2 3
电路在某一给定时刻的输出
由触发器保存 取决于该时刻电路的输入
还取决于前一时刻电路的状态
时序电路： 组合电路 + 触发器
电路的状态与时间顺序有关
输 入
X1 Xp
Y1
…
组合电路
…
Ym
输 出
Q1 Qt
W1
…
存储电路
… Wr
时序电路在任何时刻的稳定输出，不仅与
该时刻的输入信号有关，而且还与电路原来的
状态有关。 构成时序逻辑电路的基本单元是触发器。
输出
电路状态
A
0 0 0 0 1 1 1 1
Q2 Q1
0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1
Q Q
0 1 1 0 1 1 0 0
* 2
* 1
Y
0 0 0 1 1 0 0 0
转换方向 00 0/1 1/1 01 1/0 1/0 10
1/0
11
1 0 1 0 1 0 1 0
④作时序图
画状态转换图
Q3Q2Q1 /Y
000
/1 /1 111
/0
001
/0
010
/0
011 /0
110
/0
101
/0
100
④作时序图
1 0 0 1
1
0 1
1
0 0 1 0 1 0
0 0
0 0 0 0
0 1
0 1
⑤说明电路功能
这是一个同步七进制加法计数器，能自启动。
例2
解: ①写方程式 驱 D Q 1 1 动 方 D2 A Q1 Q2 程
次 态
* Q2
输出
Q1*
1 0 1 0 1 0 1 0
Y
0 0 0 1 1 0 0 0
0 1 1 0 1 0 0 1
Q1* D1 Q1 * Q2 D2 A Q1 Q2
Q2 Y AQ1Q2 AQ1
转换条件
画状态转换图
A/Y
Q2 Q1
输入 现
态
次 态
用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路
1k LED 发光 二极管
RD Q0 Q1 Q2 Q3 S1 74LS194
+5V
Q=0时
LED亮
RD Q0 Q1 D1 Q2 D2 D3 Q3 S1
DIR D0 D1
D2
D3
S0 DIL CLK +5V
74LS194
DIR D0
S0 DIL CLK +5V
CP RD
CP
DIR
Q3 Q2
1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0
Q0n 1 D0 CP Q1n CP
Q1
Q0
3.工作方式——（1）串入并出——串并转换（需要N个CP周期） （2）串入串出——延迟线（N级FF延迟N个CP周期）
单向移位寄存器具有以下主要特点：
（ 1 ）单向移位寄存器中的数码，在 CLK 脉冲操
Q2n+1= Qn1Qn0 （CP下降沿有效）
状态方程：
3、计算
Q0n+1= Qn2 Qn0