文档介绍：数字电路与逻辑设计
第六章时序逻辑电路
西安邮电学院“校级优秀课程”
第六章时序逻辑电路
目的与要求:
、特点
重点与难点:
、小规模时序逻辑电路的分析
、小规模时序逻辑电路的设计
第六章时序逻辑电路
、移位寄存器
时序电路概述
时序电路的特点
一、典型时序电路由两部分组成:组合逻辑电路、存储电路。
1、有存储电路(触发器或者带反馈的组合电路)
2、有反馈支路
组合电路的输出反馈到存储电路的输入端,存储电路的输出反馈到组合电路的输入端,与输入信号一起共同决定组合电路的输出。
二、时序电路特点:
时序电路的分类
一、按照存储单元的状态改变是否在统一的时钟脉冲控制下同时发生分为:
同步时序电路和异步时序电路。
二、按照输出信号的特点又分为:
米里(Mealy)型时序电路和摩尔(Moore)型时序电路。
●米里型时序电路的输出函数为 Z= F(X,Q),即某时刻的输出决定于该时刻的外部输入X和内部状态Q
●摩尔型时序电路的输出函数为 Z = F(Q),即输出信号仅仅取决于存储电路的状态,而和该时刻的外部输入信号无关
●同步时序电路
●异步时序电路
存储电路的状态转换是在统一时钟控制下同步进行的
没有统一时钟,存储电路状态变化不是同时发生的
时序电路概述
时序电路分析步骤:
★1)写出存储电路的激励函数
★2)写出存储电路的状态转移方程
★4)写出电路的输出函数表达式
3、由状态转移方程和输出函数表达式列出状态转移表
4、根据状态转移表画出状态转移图
5、画出工作波形图(时序图)
6、分析逻辑功能
1、分析电路
同步or异步? FF的种类? 有无输入输出?
2、列方程
★3)写出CP方程(对异步电路)
时序逻辑电路的分析
解:
☆本电路三级触发器有统一时钟CP,是同步时序电路, 时钟方程可以不写。
☆三级JK触发器是在CP下降沿动作。
题意分析
☆电路输入信号CP,次态和输出只取决于存储器的初态,属于摩尔型时序电路。
例1:分析下图所示的时序电路。
时序逻辑电路的分析
将激励函数代入JK触发器的特征方程
3) 由电路图直接写出输出方程:
一、由逻辑图写出电路的激励函数、状态方程和输出方程
得出电路状态方程:
例1:分析下图所示的时序电路。
1)写出激励函数,也就是所有J-K的表达式。
2)写出状态转移方程
Q
n
n
Q
J
1
2
3
=
二、功能描述
1、状态转移表
方法:由状态方程、输出方程求次态和输出
偏离状态
2、状态转换图
001
011
010
000
110
101
111
/0
/0
/0
/0
/0
/1
/1
100
/0
/Z
现态Q3Q2Q1为000,在CP的作用下次态Q3n+1Q2n+1Q2n+1=001,输出为Z=1