文档介绍：第五章时序逻辑电路
§5-1 时序电路概述
§5-2 同步时序电路的分析
§5-3 同步时序电路的设计
§5-4 异步时序电路
小结
时序电路概述
组合电路与时序电路的区别
1、组合电路:
电路的输出
只与电路的输入有关,
与电路的前一时刻的状态无关
2、时序电路:
电路在某一给定时刻的输出
取决于该时刻电路的输入
还取决于前一时刻电路的状态
由触发器保存
时序电路:
组合电路
+
触发器
电路的状态与时间顺序有关
返回
式中:tn、tn+1表示相邻的两个离散时间
时序电路概述
组合电路
存储电路
Z1
Zn
W1
Wh
Y1
YK
X1
Xn
输出状态
时钟信号
未注明
输出方程:
Z(tn) = F[X(tn),Y(tn)]
状态方程:
Y(tn+1)= G[W(tn),Y(tn)]
控制方程:
W(tn) = H[X(tn),Y(tn)]
时序电路的结构
输出信号
输入信号
现态,或原状态
次态或新状态
控制信号
时序电路概述
时序电路的分类
1、输出Z(tn)与现态Y(tn)及输入X(tn)的关系分:
Z(tn) =
F[Y(tn)]
穆尔型(Moore)电路
F[X(tn),Y(tn)]
米莱型(Mealy)
2、从控制时序状态的脉冲源来分:
时序电路
同步:
异步:
存储电路里所有触发器由一个统一的时钟脉冲源控制
没有统一的时钟脉冲
同步时序电路分析
写各触发器的控制函数
写电路的输出函数
写触发器的状态方程
作状态转换表及状态转换图
作时序波形图
得到电路的逻辑功能
同
步
时
序
电
路
的
分
析
方
法
输入端的表达式,
如T、J、K、D
组合电路的输出
特性方程
描述输入与状态转换关系的表格
画出时钟脉冲作用下的输入、输出波形图
返回
同步时序电路分析
例:已知某同步时序电路的逻辑图,试分析电路的逻辑功能
解:
控制函数:
T1n = Xn
Q1n
X
T2n = XnQ1n
输出函数:
X
Q1n
Q2n
Zn = XnQ2nQ1n
T触发器的状态方程为:
将T1n、 T2n代入则得到两个触发器的状态方程
同步时序电路分析
描述输入与状态转换关系的表格
现入
Xn
现态
Q2n Q1n
现控制入
T2n T1n
次态
Q2n+1 Q1n+1
现输出
Zn
输入:输入信号、触发器的输入及现态量
输出:触发器的次态及组合输出Zn
填表方法:
0 0
0 1
0
0
0
0
1 0
1 1
1
1
1
1
0 0
0 1
1 0
1 1
0 0
0
0 0
T1n = Xn
T2n = XnQ1n
Zn = XnQ2nQ1n
Xn Q2n Q1n 所有组合
求T1nT2nZn
由状态方程
求Q2n+1 Q1n+1
T1n = Xn
T2n = XnQ1n
0 1
Zn = XnQ2nQ1n
0
0 1
Q 1n+1=XnQ1n
Q2n+1
0 1
0 0
0
1 0
0 0
0
1 1
0 0
0
1 0
1 0
0
1 1
1 1
0
0 0
0 0
1
返回
同步时序电路分析
现入
Xn
现态
Q2n Q1n
现控制入
T2n T1n
次态
Q2n+1 Q1n+1
现输出
Zn
0 0
0 1
0
0
0
0
1 0
1 1
1
1
1
1
0 0
0 1
1 0
1 1
0 0
0
0 0
0 1
0
0 1
0 1
0 0
0
1 0
0 0
0
1 1
0 0
0
1 0
1 0
0
1 1
1 1
0
0 0
0 0
1
由状态表绘出状态图
电路状态
转换条件
转换方向
返回
00
01
10
11
1/1
1/0
1/0
Xn/Zn
1/0
0/0
0/0
0/0
0/0
同步时序电路分析
由状态图得电路的逻辑功能:
电路是一个可控模4计数器
X端是控制端,时钟脉冲作为计数脉冲输入。
X=1 初态为00时,
实现模4
加计数
X=0时
保持原态
电路属于米莱型、可控模4计数器电路
输出不仅取决于电路本身的状态,而且也与输入变量X有关
返回
00
01
10
11
1/1
1/0
1/0
Xn/Zn
1