数字电路-逻辑时序.ppt

概述
一、时序电路的特点
1. 定义
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
…
…
…
…
x1
…
xi
y1
…
yj
w1
wk
q1
ql
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
…
…
…
…
x1
…
xi
y1
…
yj
w1
wk
q1
ql
x1
y1
y2
J
K
Q1
Q2
x2
1J
1K
C1
CP
三、时序逻辑电路分类
1. 按逻辑功能划分:
计数器、寄存器、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
Mealy型
存储
电路
Y(tn)
输出
W
Q
X(tn)
输入
组合
电路
CP
Y(tn)
输出
CP
X(tn)
输入
存储
电路
组合
电路
组合
电路
时序电路的基本分析和设计方法
时序电路的基本分析方法
1. 分析步骤
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
2. 分析举例
写方程式
时钟方程
输出方程
(同步)
驱动方程
状态方程
特性方程
(Moore 型)
[例 ]
[解]
1J
1K
C1
1J
1K
C1
1J
1K
C1
&
FF1
FF0
FF2
CP
Y
计算,列状态转换表
CP
Q2 Q1 Q0
Y
0
1
2
3
4
5
0
1
2
0 0 0
1
0 0 1
1
0 1 1
1
1 1 1
1
1 1 0
1
0
1 0 0
0 1 0
1
1 0 1
1
0 1 0
1
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 利用卡诺图求状态图
1
1
0
0
1
1
0
0
Q2n+1
Q2n
Q1nQ0n
0
1
00 01 11 10
0
1
1
0
0
1
1
0
Q1n+1
Q2n
Q1nQ0n
0
1
00 01 11 10
0
0
0
0
1
1
1
1
Q0n+1
Q2n
Q1nQ0n
0
1
00 01 11 10
Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1
Q1nQ0n
Q2n
0
1
00 01 11 10
001
011
111
101
000
010
110
100
000

001

011
111

110

100

010

101


画时序图
000
001
/1
011
/1
111
/1
110
/1
100
/1
/0
1 2 3 4 5 6
CP
CP下降沿触发
Q2
Q1
Q0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
Y
Mealy型
[例 ]
时钟方程
输出方程
驱动方程
状态方程
[解]
写方程式
1
0
1
1
0
1
0
0
Q2n+1
SQ2n
Q1nQ0n
00 01 11 10
0
1
0
0
1
0
0
1
00
01
11
10
1
0
1
0
1
0
1
0
Q1n+1
SQ2n
Q1nQ0n
00 01 11 10
1
0
1
0
1
0
0
0
00
01
11
10
1
0
0
1
1
0
0
1
Q0n+1
SQ2n
Q1nQ0n