1、 第五章第五章 时序逻辑电路时序逻辑电路一、时序电路的特点1. 逻辑功能特点任何时刻电路的输出,不仅和该时刻的输入信号有关,而且还取决于电路原来的状态。2. 电路组成特点(1) 与时间因素 (CP) 有关;(2) 含有记忆性的元件 (触发器 )。组合逻辑电 路存储电路 x1xiy1yjw1wkq1ql输入输出二、时序电路逻辑功能表示方法1. 逻辑表达式(1) 输出方程(3) 状态方程(2) 驱动方程2. 状态表、卡诺图、状态图和时序图组合逻辑电 路存储电路 x1xiy1yjw1wkq1qlx1 y1y2JKQ1Q2x21J1KC1CP三、时序逻辑电路分类1. 按逻辑功能划分: 计数器、寄存器、
2、读 /写存储器、顺序脉冲发生器等。2. 按时钟控制方式划分:同步时序电路 触发器共用一个时钟 CP,要更新状态的触发器同时翻转。异步时序电路 电路中所有触发器没有共用一个 CP。3. 按输出信号的特性划分:Moore型型Mealy型型存储电路Y(tn)输出WQX(tn)输入 组合电路CPY(tn)输出CPX(tn)输入存储电路组合电路组合电路5.1 时序电路的基本分析和设计方法时序电路的基本分析和设计方法5.1.1 时序电路的基本分析方法一、 分析的一般步骤时序电路时钟方程驱动方程状态表 状态图 时序图CP触发沿特性方程输出方程状态方程计算二、 分析举例写方程式写方程式时钟方程输出方程(同步同
3、步 )驱动方程 状态方程特性方程(Moore 型型 )例 5.1.1解 1J1KC11J1KC11J1KC1&FF1FF0 FF2CPY 方法 1计算,列状态转换表计算,列状态转换表CP Q2 Q1 Q0 Y0123450120 0 0 10 0 1 10 1 1 11 1 1 11 1 0 101 0 00 1 0 11 0 1 10 1 0 1画状态转换图画状态转换图000 001/1 011/1 111/1 110/1 100/1/0 有效状态和有效循环010 101/1/1无效状态和无效循环能否自启动 ?能自启动: 存在无效状态,但没有形成循环。不能自启动: 无效状态形成循环。方法 2
4、 利用卡诺图求状态图11001100Q2n+1Q2nQ1nQ0n0100 01 11 1001100110Q1n+1Q2nQ1nQ0n0100 01 11 10 00001111Q0n+1Q2nQ1nQ0n0100 01 11 00Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1Q1nQ0nQ2n0100 01 11 10001 011 111 101000 010 110 100000 001 011111110100010 101画时序图画时序图000 001/1 011/1 111/1 110/1 100/1/01 2 3 4 5 6CPCP下降沿触发Q2Q1Q0000001011111110100000Y5.1.2 时序电路的基本设计方法1. 设计的一般步骤时序逻辑问题逻辑抽象 状态转换图(表)状态化简 最简状态转换图(表)电路方程式(状态方程)求出驱动方程选定触发器的类型逻辑电路图检查能否自启动2. 设计举例按如下状态图设计时序电路。000/0 /0 /0 /0 /0001 010 011 100 101/1解 已给出最简状态图,若用同步方式:输出方程输出方程 00 01 11 1001 Y0 0 000 1 为方便,略去右上角 标 n。状态方程状态方程00 01 11 1001 1 0 101 0 0 1001例 5.1.2