第五章 -时序逻辑电路.ppt

文档介绍：第五章时序逻辑电路
5-1 概述
5-2 时序逻辑电路的分析方法
5-3 若干常用的时序逻辑电路
§5-4 时序逻辑电路的设计方法
§5-1 概述
反馈电路将存储电路的输出状态反馈到组合逻辑电路的输入端,与输入信号一起共同决定电路的输出。
时序逻辑电路的特点
1、功能特点
而且取决于上一个时刻的输出状态。
包含组合逻辑电路和存储电路;包含反馈电路。
任一时刻的输出信号不仅取决于此时刻的输入信号,
2、电路特点
§5-2 时序逻辑电路的分析方法
重点讲同步时序逻辑电路的分析方法。
同步时序电路:构成电路的每块触发器的时钟脉冲来自同一个脉冲源,同时作用在每块触发器上。
异步时序电路:构成电路的每块触发器的时钟脉冲来自不同的脉冲源,作用在每块触发器上的时间也不一定相同。
一、同步时序逻辑电路的分析步骤
1、写输出方程
2、写驱动方程
3、写状态方程
4、填状态转换表
5、画状态转换图
6、画时序波形图
7、分析其功能
8、检查自启动
二、举例
试分析下图时序电路的逻辑功能。
解:
1)输出方程
Y = Q3Q2
2)驱动方程
J3 = Q2Q1 ;
J1 = Q3Q2 ;
K2 = Q3 Q1
3) 状态方程
=Q3Q2 Q1
=Q2Q1+Q3Q2Q1
=Q3Q2Q1+Q3Q2
Q1n+1 = J1Q1+K1Q1
Q2n+1 = J2Q2+K2Q2
Q3n+1 = J3Q3+K3Q3
K1 = 1
J2 = Q1 ;
K3 = Q2
=(Q3+Q2 ) Q1
Q3
Q2
Q1
Y
CP
1J
1K
1J
1K
1J
1K
&
1
&
Q3
Q2
Q1
C1
C1
C1
4)状态转换表
CP的顺序
Q3 Q2 Q1
Y
设: 0 0 0 0
设:0 1 1 1
则:1 0 0 0
Q1n+1
Q2n+1
Q3n+1
=Q2Q1+Q3Q2Q1
=Q3Q2Q1+Q3Q2
=(Q3+Q2 ) Q1
Y = Q3Q2
则:
1
0
0
1
2
0
1
0
3
0
1
1
4
1
0
0
5
1
0
1
6
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
7
0
0
0
0
已知:
5)状态转换图
000
001
010
011
100
101
110
111
/0
/1
Q3Q2Q1
/Y
/0
/0
/0
/0
/0
/1
6) 时序图
CP
t
Q3
t
Y
t
Q2
t
7、分析电路的功能
8、检查自启动
由状态转换表知,此电路能自启动。
1 2 3 4 5 6 7
Q1
t
随CP的输入,电路循环输出七个稳定状态,
所以是七进制计数器。
Y端的输出是此七进制计数器的进位脉冲。
1
1
0
0
0
0
§5-3 若干常用的时序逻辑电路
5-3-1 寄存器和移位寄存器
5-3-2 计数器
5-3-3 顺序脉冲发生器
寄存器和移位寄存器
一、寄存器
(用四块D触发器构成)
若输入:1 0 0 1
0 0 0 0
1、电路结构
存入: 1 0 0 1
2、工作原理
存数指令
CP
Q0
Q1
Q2
Q3
D0
D1
D2
D3
1D
R
1D
R
1D
R
1D
R
RD
二、移位寄存器
1、左移位电路组成
(从Q0 向Q3移)
Q0端是串行输出端;
DIL是左移数据输入端;
1D
C1
FFD
Q3
1D
C1
FFC
Q2
1D
C1
FFB
Q1
1D
C1
FFA
Q0
CP
DIL
Q0Q1Q2Q3 端是并行输出端。
2、工作过程
例如:要移入D0D1D2D3
左移状态表
Q0 Q1 Q2 Q3 DIL CP顺序
X X X D0
X X D0 D1
X D0 D1 D2
D0 D1 D2 D3
4个CP过后,D0D1D2D3移入
D0
1
D1
2
D2
3
D3
4
4、集成移位寄存器74LS194
功能表:
RD S1 S0 工作状态
0 x x 清零
1 0 0 保持
1 0 1 右移(向QD移)
1 1 1 并行输入
1 1 0 左移(向QA移)
1
0 1
1
1
1 1
1 1 1
1 1 1 1
1
2
3
4
问题:
4个CP后,为什么向右移入了4个1 ?
向右移举例:
1
要想只将一个1右移,操作过程见上: