时序逻辑电路.1PPT课件

C1P作0 用0后，1最终0 能1进入有0 效
循1 环0称该1 电路1 具1有自0启动能0力
。1上述1 时0序电0路能0 够自0 启动1。 111 0 0 0 1
.
4.4 同步时序电路分析
（6）时序图（设Q2Q1Q0初态为000）
CP
Q0 0
1
0
1
0
1
0
0
Q1 0
0
1
1
0
0
1
0
Q2 0
0
0
0
1
1
1
K 2
Q
n 1
4.4 同步时序电路分析
（1）写出驱动方程：
J
0
Q
n 2
Q
n 1
K 0 1
J 1
Q
n 0
K 1
Q
n 0
Q
n 2
J 2
Q
n 0
Q
n 1
K 2
Q
n 1
(2) 写出状态方程 Q 0 n 1J0Q 0 nK 0 Q 0 nQ 2 n Q 1 nQ 0 n
Q 1 n 1 J 1 Q 1 n K 1 Q 1 n Q 0 n Q 1 n Q 0 n Q 2 n Q 1 n
0
Y
1
（7）结论：同步自然态序七进制计数器。
.
4.5 同步时序电路设计
时序逻辑电路设计的几种方法 1．采用小规模集成门电路和触发器设计； 2．采用标准的中规模集成电路设计； 3．采用可编程逻辑器件设计。
.
4.5 同步时序电路设计
设定状态
画出状态转换图
列出状态真值表
设
计
求状态方程
步
求驱动方程
骤
画逻辑电路图
输入信号
X
Q
状态信号
组合电路
输出信号
Y
存储电路
Z
驱动信号
CP
.
4.3 时序逻辑电路概述
三、典型的时序逻辑电路——串行加法器
一位全加器
10110101 A 00111011 B
∑ S 11110000
Ci-1
Ci
CI CO
1D
CP
C1
D触发器
.
4.3 时序逻辑电路概述
四、时序逻辑电路的分类
1. 同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路
Q 2 n 1 J 2 Q 2 n K 2 Q 2 n Q 0 n Q 1 n Q 2 n Q 1 n Q 2 n
（3）写出输出方程：
Y Q1nQ2n .
4.4 同步时序电路分析
Q0n1Q2QQ12QnQ01n Q0n Q10n010Q0nQ1n0Q 010n Q2nQ1n010Q2n1Q 010n1Q1nQ2nQ1nQ2n
• 时序电路： 电路在某一给定时刻的输出，不仅取决于该
时刻电路的输入,还取决于前一时刻电路的 状态。
结构：组合电路+触发器。 • 举例：电视遥控器。
.
4.3 时序逻辑电路概述
二、时序电路的模型
• 输出方程：
Y=F1 ( X, Qn )
• 驱动方程:
Z=F2 ( X, Qn )
• 状态方程：
Qn+1=F3 ( Z, Qn )
输输入入 CCPP
组合组电合路电路 1D1D C1C1
组合组电合路电路 输出输出
.
4.4 同步时序电路分析
输入端的表达式，
如T、J、K、D
同
写各触发器的驱动方程
步
写电路的输出方程
组合电路的输出
时
序
写触描发述器状的态状转态换方程
电
关系的表格
路
的
作状态真值表及状态转换图
分
画出时钟脉冲作用下
析
作时序波形图 的输入、输出波形图
方
法
得到电路的逻辑功能
.
4.4 同步时序电路分析
例：请分析以下同步时序电路：
FF0 1J
Q0
C1 1K
Q0 &
FF1
Q1
1J
C1
Q1
1K
CP
（1）写出驱动方程：
J
0
Q
n 2
Q
n 1
K 0 1
J 1
Q
n 0
K 1
Q
n 0
Q
n 2
.
FF2 & 1J
Q2
&
1
Y
C1
Q2
1K
J 2
Q
n 0
Q
n 1
Q2n1Q1Q0Q2Q1Q2 Q0n1 Q1Q2Q0
Q1n1Q0Q1Q2Q0Q1
（3）求出电路的驱动方程 将上述状态方程与JK触发器的特性方程相比较得：
Q0 Q1
Qn-1
CP 复位
计数器
状态机：除了时钟信号之外，还有输入信号X，它通
过对输入信号X的响应实现状态转移。
.
4.3 时序逻辑电路概述
3.摩尔型状态机和米里型状态机
摩尔型（Moore）：输出只和现态有关，与输入无关。 Y=F1 (Qn )
米里型（Mealy）：输出不仅和现态有关，还和输入有关。 Y=F1 ( X, Qn )
时序逻辑电路
4.3 时序逻辑电路概述 4.4 同步时序逻辑电路的分析 4.5 同步时序逻辑电路的设计 4.6 异步时序逻辑电路的分析 4.7 常用时序逻辑电路模块
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4.3 时序逻辑电路概述
一、 什么是时序逻辑电路？
• 组合电路： 电路的输出只与当前的输入有关，而与以
前的输入无关。 结构：由门电路构成。
Q
n 0
1
0 0 00 0 1
0 0 10 1 0
0 1 00 1 1
0 1 11 0 0
1 0 01 0 1
1 0 11 1 0
1 1 00 0 0
1 1 1
.
4.5.1 同步计数器设计
（3）求出状态方程（根据状态表画卡诺图）
Q2n+1 Q1Q0 Q2 00 01 11 10
00 0 1 0
11 1 ×0
Q1n+1 Q1Q0 Q2 00 01 11 10
00 1 0 1
10 1 ×0
Q2n1Q1Q0Q2Q1Q2 Q1n1Q0Q1Q2Q0Q1
Q0n+1 Q1Q0 Q2 00 01 11 10
01 0 0 1
Q 0n 1Q 1Q 0Q 2Q 0Q 1Q 2Q 0
11 0 ×0
.
4.5.1 同步计数器设计
Y Q1nQ2n 111
110
101
100
（4）根据状态 方程列出状态。
（5）作出状态图
Q环20n ，Q100称n0Q0为00→n有1Q1效20n0+七循1 Q个环01n+状。1 Q1态0n+构1 成Y0循
，00 称10“为11无011”效位状00于态有1。1 效01循
环
0 之0
外
0 1如 果1 无1效 状0 态0在 若 干0 个
检查自启动如不符 合要求，重新设计
.
4.5.1 同步计数器设计
例：试用JK触发器设计一个同步七进制计数器。 解：（1）逻辑抽象，画出状态图。
Q2Q1Q0 000
001
010
011
110
101
100
需要三个触发器。
.
4.5.1 同步计数器设计
（2）列出状态表
Q
n 2
Q
n 1
Q
n 0
Q
n 2
1
Q 1n 1
同步时序电路：所有触发器由同一时钟脉冲源控制 异步时序电路：没有统一的时钟脉冲
Q0
Q0
FF0 FF0
FF1
Q1
Q1 Q2
Q2 Q3
FF1
FF2
FF2 FF3
DIR
1D
1D
CP C1 C1
1D
1D
1D
C1
C1
C1
1D
1D
C1
C1
CP
.
4.3 概 述
2.计数器和状态机
计数器：除了时钟信号之外，没有输入变量X，它仅 仅在时钟控制下自动地改变状态。计数器一般直接以触 发器的状态作为输出。