文档介绍：第五章时序逻辑电路(Sequential logic)
第一节概述
一、定义:任一时刻电路的稳定输出不仅取决于当时的输入信号,而且还取决于电路原来的状态,或者说,还与以前的输入有关。
结构上的特点:
1. 必须包含存储器,通常还包含组合电路;
。
CP ai bi ci-1(Q) si ci(D)
0 a0 b0 0 s0 c0
1 a1 b1 c0 s1 c1
2 a2 b2 c1 s2 c2
…
由此可归纳出时序电路的框图:
1
二、时序电路的框图
外部输入
外部输出
原状态:
…
新状态:
…
三、描述其逻辑功能的方程组
驱动方程
状态变量
输出方程
状态方程
状态用ql
q1表示。
…
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四、时序电路的分类
同步时序逻辑电路:电路中所有触发器状态的变化都在同一时钟信号的同一边沿发生。
异步时序逻辑电路:不满足同步时序逻辑电路的条件。
不在同一时钟边沿翻转;
没有时钟信号。
按输出信号的特点分可分为:
米利型:输出信号与电路的状态和输入变量都有关。
穆尔型:输出信号只取决于电路的状态。(电路可能没有输入信号)。
按电路中触发器的动作特点可分为:
同步时序逻辑电路;异步时序逻辑电路。
米利型(Mealy) 和穆尔型(Moore)两种。
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五、本章重点
时序电路的分析;
时序电路的设计;
常用电路。
包括同步和异步时序电路,以同步电路为重点
只要求同步电路的设计;包括计数器和串行数据检测器
包括寄存器和计数器
【】,【】,【】,实验四电路设计;【加】用JK触发器设计7进制加法计数器。
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第二节同步时序电路的分析方法(Synchronous)
例1:分析七进制递增计数器。
要求:
解:
分析:必须求出三组方程: 输出方程、驱动方程、
状态方程。
第1步:求驱动方程和输出方程
J1= Q3Q2
K1= 1
J2= Q1
K2= Q1 Q3
J3= Q2Q1
K3= Q2
驱动方程
输出方程:
Y = Q3Q2
逻辑图
逻辑功能
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第2步:求状态方程
方法:将驱动方程代入所用触发器的特性方程。
Qn+1=J Qn + K Qn
省略表示原状态的n:
为了更直观的描述时序电路的功能,还要引进新的描述方法。如:状态转换表、状态转换图、时序图(波形图)。
J1= Q3Q2
K1= 1
J2= Q1
K2= Q1 Q3
J3= Q2Q1
K3= Q2
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第3步:求状态转换表
第4步: 求状态转换图
有时还要画电路的工作波形图,也叫时序图。
X
注意Q端顺序和X,Y的标法
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第5步: 求时序图
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例2:分析图示有输入信号的时序电路:
第1步:驱动方程、输出方程
第3步:状态转换表
解:
第2步:状态方程
可称为次态卡诺图
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分析:这是一个可控计数器。当A=0时,是加法计数器,其状态由00递增到11,再从00开始;当A=1时,是减法计数器,其状态由11递减到00,再从11开始。
第四步:状态转换图
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