文档介绍：第六章时序逻辑电路
时序逻辑电路概述
时序逻辑电路的分析
同步时序逻辑电路的设计
时序逻辑电路概述
在时序逻辑电路中,电路的输出不仅取决于当时电路的输入,还与以前电路的输入和状态有关,即时序电路具有记忆功能。
时序逻辑电路的结构框图如下:
输入信号输出信号驱动信号或激励信号(存储电路的输入信号)
电路的状态(存储电路的输出信号)
输出方程驱动方程或激励方程状态方程
Y1
Yr
y1
ys
X1
Xn
组合逻辑电路
存储电路
Z1
Zm
输入信号
输出信号
驱动信号或激励信号
电路状态
时序逻辑电路的分类
1. 按照电路的工作方式
同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路
(根据是否有统一时钟脉冲CP)
2. 按照电路输出与输入是否直接相关
Mealy型和Moore型
(也可观察输出函数中是否有电路输入,如果没有输入信号或者电路无专门的外部输出信号,都视为Moore型电路的特例)
3. 按照输入信号的形式
脉冲型和电平型
时序逻辑电路的描述方法
1. 逻辑函数表达式
1)输出函数表达式-反映电路输出Z与输入x和现态y之间关系的表达式。
对于Mealy型电路,其函数表达式为:
Zi = fi (x1, , xn, y1, ys) i = 1,2, ,m
对于Moore型电路,其函数表达式为:
Zi = fi ( y1, ys) i =1,2, ,m
2)激励函数表达式-反映存储电路的输入Y与电路输出x和现态y之间的关系。
Yj = gj (x1, , xn, y1, ys) j =1,2, ,r
3)次态函数表达式-反映时序逻辑电路的次态yn+1与激励函数Y和电路现态y之间的关系。
Yln+1 = kl ( Yj , yl ) j = 1,2,,r l = 1,2,,s
2. 状态图-一种反映时序逻辑电路状态转移规律及相应输入/输出取值关系的有向图。
3. 状态表-一种反映时序逻辑电路输出Z、次态yn+1和电路输入x、现态y之间关系的表格。
4. 激励表-触发器从现态转移到某种次态时,对输入条件的要求。
5. 时序图-用波形图的形式表示输入信号、输出信号和电路状态等的取值在各时刻的对应关系。
时序逻辑电路的分析
已知逻辑电路图,求出逻辑功能。即对给定的时序逻辑电路,研究在一系列输入信号作用下,电路将会产生怎样的输出,进而说明该电路的逻辑功能。
同步时序逻辑电路分析
实例
异步时序逻辑电路分析
实例
同步时序逻辑电路分析的一般步骤
逻辑电路图
输出函数和激励函数表达式
电路次态真值表
电路次态方程组
状态图和状态表
用时间图和文字描述电路的逻辑功能
触发器
功能表
触发器
次态方程
表格法
代数法
代数分析法:
;
2*.将驱动方程代入触发器的特性方程,得到各个触发器的状态方程;
(次态真值表)和画出状态图;
,判断电路有无自恢复能力(挂起现象的讨论)。
实例
例1.
例2.
例3.
例4. (自学)
例5. 补充
。
C2
K2 J2
C1
K1 J1
=1
CP
X
“1”
y2
y1
输入信号
电路状态
激励信号
激励信号
同步
J2
C2
K2
J1
C1
K1
=1
CP
X
“1”
y2
y1
输入信号
激励信号
电路状态
同步Moore型