时序逻辑电路讲解.ppt

第六章时序逻辑电路 时序逻辑电路的基本概念?一、时序逻辑电路的结构及特点?时序逻辑电路——任何一个时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号,还与电路的原状态有关。?时序电路的特点:( 1)含有具有记忆元件(最常用的是触发器)。?(2)具有反馈通道。组合电路触发器电路 X 1 X i Z1 Zj Q1 Qm D1 Dm …………输入信号信号输出触发器触发器输入信号输出信号 CP 时序逻辑电路框图1 一、分析时序逻辑电路的一般步骤 : (1)各触发器的时钟方程。(2)时序电路的输出方程。(3)各触发器的驱动方程。 2 .将驱动方程代入相应触发器的特性方程,求得时序逻辑电路的状态方程。 3 .根据状态方程和输出方程,列出该时序电路的状态表,画出状态图或时序图。 4 .根据电路的状态表或状态图说明给定时序逻辑电路的逻辑功能。 时序逻辑电路的一般分析方法 2 二、 :试分析图 所示的时序逻辑电路。解:该电路为同步时序逻辑电路,时钟方程可以不写。(1)写出输出方程: 1J 1K C1 ┌┌ 1J 1K C1 ┌┌ 1 Q 0 Q CP X Z =1 =1 =1 & FF1 FF0 1 1nnQQXZ 01)(??? nQXJ 10?? 1 0?K nQXJ 01?? 1 1?K (2)写出驱动方程: 3 (3)写出 JK 触发器的特性方程,然后将各驱动方程代入 JK 触发器的特性方程,得各触发器的次态方程: (4)作状态转换表及状态图①当X =0 时:触发器的次态方程简化为: 输出方程简化为: 由此作出状态表及状态图。 1 Q 0 Q 00 01 10 /0 /0 /1 X=0时的状态图 nnnn nQQXQKQJQ 010000 10)(?????nnn nnQQXQKQJQ 101111 11)(?????? nn nQQQ 01 10??nnnQQQ 10 11?? nnQQZ 01?4 ①当 X=1 时:触发器的次态方程简化为: 输出方程简化为: 由此作出状态表及状态图。将 X=0 与 X=1 的状态图合并起来得完整的状态图。 00 01 10 0/0 0/0 0/1 1/1 1/0 1/0 1 Q Q0 00 10 01 /1 /0 /0 X=1时的状态图 nn nQQQ 01 10??nnnQQQ 10 11??nnQQZ 01?5 根据状态表或状态图, 可画出在 CP 脉冲作用下电路的时序图。(5)画时序波形图。 00 01 10 0/0 0/0 0/1 1/1 1/0 1/0 1 Q 0 Q X CP Z 6 (6)逻辑功能分析: 当X=1时,按照减 1规律从 10→01→00→10循环变化, 并每当转换为 00状态(最小数)时,输出 Z=1。该电路一共有 3个状态 00、01、10。当X=0时,按照加 1规律从00→01→10→00循环变化, 并每当转换为 10状态(最大数)时, 输出 Z=1。所以该电路是一个可控的 3进制计数器。 00 01 10 0/0 0/0 0/1 1/1 1/0 1/0 CP 1=Q 0(当 FF 0的Q 0由0→1时, Q 1才可能改变状态。) 三、 :试分析图 所示的时序逻辑电路该电路为异步时序逻辑电路。具体分析如下: (1)写出各逻辑方程式。①时钟方程: CP 0= CP (时钟脉冲源的上升沿触发。) 8 ②输出方程: ③各触发器的驱动方程: (3)作状态转换表。(2)将各驱动方程代入 D触发器的特性方程,得各触发器的次态方程: 11 11 nnQDQ??? n nQDQ 00 10???( CP 由0→1时此式有效) (Q 0由0→1时此式有效) 9 (4)作状态转换图、时序图。(5)逻辑功能分析由状态图可知:该电路一共有 4 个状态 00、01、10、11 ,在时钟脉冲作用下,按照减 1 规律循环变化,所以是一个 4 进制减法计数器, Z是借位信号。 Q /0 /0 /1 10 1 11 00 0 Q /0 01 Z 1 Q CP Q0 10