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第五章时序逻辑电路新优秀课件


Q1n Q0n
Q1n1Q0n1/Y
A=0
A=1
00 00/0 10/0
0 1 0 0/ 1 0 1 / 0 10 00/1 11/0
1 1 0 0/ 1 0 1 / 0
13
Q1Q0 A/Y
0/0
1/0
0/1
00
01
1/0 0/1
1/0
10
0/1 1/0
11
(四) 时序图
状态表
根据状态表画出波形图
Q1n
13
一、时序逻辑电路的结构及特点
结构特征: *电路由组合电路和存储电路组成。
13
*电路存在反馈。
一、时序逻辑电路的结构及特点
信号之间的逻辑关系:
输出方程:Z=f1பைடு நூலகம்X,Qn)
表达输出信号与输入信号、状态变量的关系式
激励方程: D=f2(X,Qn)
表达了激励信号与输入信号、状态变量的关系式
状态方程: Qn+1=f3(D,Qn)
2.写出各触发器的时钟方程。
3.写出时序逻辑电路的输出方程。
4.写出各触发器的驱动方程。
5.将各触发器的驱动方程代入其特性方程,求得各触发器的次 态方程,也就是时序逻辑电路的状态方程。
6.根据状态方程得到该时序逻辑电路的状态表。
7.根据状态表得到该时序逻辑电路的状态图。
8.在给定的输入信号作用下得到该时序逻辑电路的时序图。
13
教学基本要求
1、熟练掌握时序逻辑电路的描述方式及其 相互转换。 2、熟练掌握时序逻辑电路的分析方法 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。
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第一节 概述
按逻辑功能和电路组成,数字电路分为组合 逻辑电路和时序逻辑电路。
Q Q n1 n1 10
Y
000000
状态方程组
Q1n1 Q0nA
Q 0 n1(Q 0 nQ 1 n)A
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001100 010001 011010 100001 101110 110001 111010
(二)将状态转换真值表转换为状态表
状态转换真值表
Q
n 1
Q
n 0
A
Q Q n1 n1 10
Y
Q
n 0
Q1n1Q0n1/Y
A=0 A=1
CP
A
00 00/0 10/0
0 1 0 0/ 1 0 1 / 0 Q0
1 0 0 0 / 1 1 1 / 0 Q1
1 1 0 0/ 1 0 1 / 0 Y
时序逻辑电路的四种描述方式是可以相互转换的
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第二节 时序逻辑电路的分析
时序逻辑电路分析的任务: 分析时序逻辑电路在输入信号的作用下,其状态
Q 0 n 1 J 0 Q 0 n K 0 Q 0 n (X Q 1 n )Q 0 n
Q 1 n 1J 1 Q 1 nK 1 Q 1 n (X Q 0 n )Q 1 n
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例5-1 试分析如图所示时序电路的逻辑功能。
(3)根据状态方程组和输出方程列出状态表
Q 0 n 1 J 0 Q 0 n K 0 Q 0 n (X Q 1 n )Q 0 n
表达存储电路从现态到次态的转换关系式 其中:Qn是现态,Qn+1是次态。
13
13 二、时序逻辑电路的分类
1. 按时钟信号CP作用方式:
同步: 存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源,
时序电路
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。
X
=1
Q1
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三、时序逻辑电路的描述方法
驱动方程 (一)逻辑方程组 输出方程
状态方程 (二)状态转移表(State Transition
Table) (三)状态转移图(State Transition
Diagram) (四)时序图(波形图)
13
A CP
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(一)逻辑方程组
输出方程
&
D0 1D
Q0
≥1
C1
Q0
Y(Q0 Q1 )A
激励方程组
FF0
D0(Q0Q1)A
&
D1 1D
Q1
C1 Q1
D1 Q0 A
状态方程组
FF1
Qn1 D
& 1
Y Q 0 n1(Q 0 nQ 1 n)A
Qn1 1
Q0n A
(一)逻辑方程组
根据方程组列出状态转换真值表 状态转换真值表
输出方程
Y(Q0 Q1 )A
Q
n 1
Q
n 0
A
9.根据状态图分析该时序逻辑电路的功能。
需要说明的是,上述步骤不是必须遵循的固定步骤,实际
应用中可根据具体情况加以取舍,如在分析同步时序逻辑电路
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时,各触发器的时钟信号的逻辑表达式就可以不写。
二、同步时序逻辑电路的分析举例
(一)米里型同步时序逻辑电路的分析 例5-1 试分析如图所示时序电路的逻辑功能。
第五章时序逻辑电路新
作业
5-3、5-4、5-8、5-35 5-9、5-12 5-19、5-21 5-24、5-27、5-36 5-29
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本章内容
第一节 概述 第二节 同步 时序逻辑电路的分析 第三节 同步时序逻辑电路的设计 第四节 计数器 第五节 常用中规模计数器芯片及应用 第六节 数码寄存器与移位寄存器
解:(1)了解电路组成。
电路是由两个JK 触发器组成的米里型同步时序
13 电路,该电路有一个输入信号X和一个输出信号Z。
例5-1 试分析如图所示时序电路的逻辑功能。
(2)根据电路列出三个方程组
输出方程: Z(XQ1n)Q0n 激励方程组: J0 XQ1n
K0 1
J1 XQ0n K1 1
将激励方程组代入T触发器的特性方程得状态方程组
和输出信号变化的规律,进而确定电路的逻辑功能。
分析过程的主要表现形式: 时序电路的逻辑功能是由其状态和输出信号的
变化规律呈现出来的。所以,分析过程主要是列出电 路状态表或画出状态图、工作波形图。
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一、时序逻辑电路分析的一般步骤
1.观察电路的结构,确定电路是同步时序逻辑电路还是异步时 序逻辑电路,是米里型电路还是莫尔型电路。
000000
001100
010001 011010
100001
101110
110001
111010
状态表
Q1n
Q
n 0
Q1n1Q0n1/Y
A=0
A=1
00 00/0 10/0
0 1 0 0/ 1 0 1 / 0
10 00/1 11/0
11
0 0/ 1 0 1 / 0
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(三)根据状态表画出状态图
状态表
Q2
“1”
1J
1J
&Z
1D
1D
CP
>C1
>C1
CP >

1K
Q1
FF1
1K FF2
Q2 & Y
Q0 FF0
FF1 Q1
Q0
Q1
二、时序逻辑电路的分类
2.按输出函数的依从关系:
米里(Mealy)型 Z = f(Qn,X)
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二、时序逻辑电路的分类
2.按输出函数的依从关系:
莫尔(Moore)型 Z = f(Qn)
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