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时序电路概述
数字电子技术基础 z 时序逻辑电路的特点
z 时序逻辑电路的分类
第6章
时序逻辑电路的分析与设计 z 时序逻辑电路的功能描述
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时序电路的特点时序电路的特点--三大方程
z 组合逻辑电路:任一时刻的输出仅与该时刻的输入情况有
n n n n n n n
关,与电路原来的状态无关。 z1 = f1(x1 , x2 ,", xn ,q1 ,q2 ,",q j )
zn = f (xn , xn ,", xn ,qn ,qn ,",qn )
z 时序逻辑电路:任一时刻的输出不仅与电路该时刻的输入有 2 2 1 2 n 1 2 j
#
关,而且与电路的原状态(过去的输入)有关。 n n n
n n n n n n n Z = F(X ,Q )
zm = fm (x1 , x2 ,", xn ,q1 ,q2 ,",q j ) 输出方程
n n n n n n n 或Z = F(X ,Q)
y1 = g1(x1 , x2 ,", xn ,q1 ,q2 ,",q j )
n n n n n n n 反映输出Z与输入X和触发器现态Q的关系
z 特点一:时序逻辑电路包含组合逻辑 y2 = g2 (x1 , x2 ,", xn ,q1 ,q2 ,",q j )
电路和存储电路(触发器)两部分; # n n n
Y = G(X ,Q ) 驱动方程
n n n n n n n
yk = gk (x1 , x2 ,", xn ,q1 ,q2 ,",q j ) 或Y = G(X ,Q) (激励方程)
qn+1 = h (yn , yn ,", yn ,qn ,qn ,",qn )
1 1 1 2 k 1 2 j 反映触发器输入Y与输入X和触发器现态Q的关系
z 特点二:存储电路的状态反馈到组合 n+1 n n n n n n
逻辑电路输入端,与外部输入信号共 q2 = h2 (y1 , y2 ,", yk ,q1 ,q2 ,",q j )
Qn+1 = H (Y n ,Qn )
同决定最终输出。# 状态方程
n+1
n+1 n n n n n n 或Q = H (Y,Q)
q j = hm (y1 , y2 ,", yk ,q1 ,q2 ,",q j )
反映次态Qn+1与触发器输入Y和现态Q的关系
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时序电路的分类同步时序电路和异步时序电路
z 同步时序电路:电路状态的变化在同一时钟脉冲作用下发生
按状态变化分类: (触发器状态转换同步完成)。
z 同步时序电路 z 异步时序电路:触发器钟控端所接时钟脉冲信号不同(触发
器状态转换异步完成)。
z 异步时序电路
同步时序电路示例
按输出信号分类:
z 米里(Mealy)型时序电路
z 摩尔( Moore)型时序电路
异步时序电路示例
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米里型时序电路和摩尔型时序电路 时序电路的功能描述
z 米里(Mealy)型时序电路:某时刻输出取决于该时刻外部
输入X和内部状态Q,Z=F(X,Q)。时序电路的功能描述与触发器的功能描述类似:
z 摩尔(Moore)型时序电路:某时刻输出只取决于该时刻内
部状态Q,而与该时刻外部输入X无关,Z=F(Q)。 z 逻辑方程式
ai
+ Si
bi z 状态转移表
Ci-1 Ci
CI CO
FF z 状态图
Q
1D
C1 z 时序图
CP
Mealy型时序电路示例 Moore型时序电路示例
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时序电路的功能描述--逻辑方程式时序电路的功能描述--状态转移表
z 时序电路的逻辑方程式类似与触发器的特征方程,即为 z 状态转移表也称状态迁移表或状态表:用列表的方式描述
前述的三大方程。时序电路的输出Z、现态Q、输入X和次态Qn+1之间的逻辑
关系。
n+1 n+1 n+1 n+1
Q1 Q0 /Z Q1 Q0
Z = F(X ,Q) 输出方程 X1 X Z
X0
Q1Q0 00 01 11 10 Q1Q0 0 1
00 00/0 01/1 00/0 10/0 00 01 11 0
Y = G(X ,Q)