文档介绍：第五章时序逻辑电路主要内容?介绍时序电路的特点、组成及其分析和设计方法。?介绍一些常用的时序电路——寄存器、移存器、计数器、顺序脉冲发生器、序列信号发生器/检测器等。 概述一、时序逻辑电路的特点任一时刻的输出信号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。二、时序逻辑电路的组成时序电路的状态是靠具有存储功能的 FF 所组成的存储电路来记忆和表征的。 Y=F[X, Q] Z=G[X, Q] Q n+1 =H[Z, Q n] 1 二、时序逻辑电路的分类 1、按 CP (1)同步时序电路:所有 FF 的 CP 端连在一起,由系统时钟统一控制。(2)异步时序电路:不满足同步要求,即 FF 状态的变化不是同时发生的。 2、按 I/O (1) Moore (摩尔、穆尔):输出仅与 Q n有关,与输入无关。( Y=F[Q] ) (2) Mealy (米里,米莱):输出与 Q n和输入都有关。( Y=F[X, Q] ) 同步计数器电路计数器——纪录输入脉冲个数的电路。一、计数器的分类 1、按 FF 的 CP 端连接方式:同步计数器。异步计数器。 2、按计数长度:二进制计数器(状态编码按二进制数规律变化)。十进制计数器(二-十进制编码)。 N 进制计数器(任意)。 2 3、按计数方式:加法计数器; 减法计数器; 加减计数器(可逆)。二、同步计数器的分析 1、方法给定电路时钟方程输出方程驱动方程 FF 特性方程状态方程计算状态表状态图时序图 CP 触发沿功能 3 2、举例 分析图示电路。时钟方程: CP 0 =CP 1 =CP 2 =CP 3 =CP ↓输出方程: C=Q 3Q 2Q 1Q 0驱动方程: J 0 =K 0 =1, J 1 =K 1 =Q 0, J 2 =K 2 =Q 0Q 1, J 3 =K 3 =Q 0Q 1Q 200000 1n0QQKQJQ????状态方程: 1010 1n1QQQQQ???210210 1n2QQQQQQQ???3210210 1n3QQQQ3QQQQQ??? Q n简化书写为 Q 4 状态表状态图 5 时序图功能: 同步四位二进制加法计数器(模 16二进制计数器)。讨论: N位二进制计数器—— 2 N个状态,计数~分频 N位二进制加法计数器: J 0 =K 0 =1, J 1 =K 1 =Q 0, ……, J n =K n =Q n-1Q n-2…… Q 0 N位二进制减法计数器: 02-n1-nnn01100QQQKJ,QKJ,1KJ???????? 4位二进制加/减计数器: P248, 74LS191; P250, 74LS193 (双时钟)。 6 分析图示电路。时钟方程: CP 0 =CP 1 =CP 2 =CP 3 =CP ↓输出方程: C=Q 3Q 0驱动方程: 0321031022 0130100QK,QQQJ;QQKJ ;QK,QQJ;1KJ???????? 00000 1n0QQKQJQ????状态方程: 10130 1n1QQQQQQ???210210 1n2QQQQQQQ???30210 1n3QQ3QQQQQ??? 7 状态表状态图 8 时序图功能: 具有自启动能力的同步十进制加法计数器( 8421BCD )。 分析图示电路时钟方程: CP 0 =CP 1 =CP 2 =CP ↑输出方程: C=Q 3驱动方程: 102 101200QQD ,QQD,QQD????,QQQ 20 1n0??状态方程: ,QQQ 10 1n1???10 1n2QQQ?? 9 状态表状态图时序图功能: 具有自启动能力的同步五进制加法计数器。作业: P300 , [] , [] , [] 。 10