第六章数字逻辑与vhdl
数字逻辑与vhdl逻辑设计
11
十进制数转换成二进制数 To convert from decimal to binary, the integer and fractional parts are handled separately.
Binary 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
10000
Octal 00 01 02 03 04 05 06 07 10 11 12 13 14 15 16 17 20
Hexadecimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
例如：
ki r i
in
m
(101101 .101) 2 1 2 5 0 2 4 1 2 3 1 2 2 0 21 1 2 0 1 2 1 0 2 2 1 2 3 ( 45 .625 )10
( 214 .67 )8 2 82 1 81 4 80 6 81 7 82 (140 .859 )10
6 ·1 ·5
4位二进制数对应一位十六进制数
(E1.58)16 = ( 11100001.01011000
1110
(257.05)8 = ( 10101111.000101
0001 ·0101 1000
)16
)2 = ( AF.14
10
② 任意进制数转换成十进制数 按权展开相加。
( N ) r k n r n k n 1 r n 1 k0 r 0 k 1 r 1 k m r m
数字逻辑原理与VHDL设计课程设计
数字逻辑原理与VHDL设计课程设计一、课程设计背景数字逻辑原理与VHDL设计是数字集成电路设计专业中的一门重要基础课程，内容涵盖数字电路基础知识、组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计以及数字电路综合和优化等方面。
本课程设计旨在以实践为主，巩固和加深学生的理论知识，提高学生综合运用数字逻辑原理和VHDL语言进行数字电路设计的能力。
二、实验目的通过本次课程设计，要求学生对数字逻辑原理及其应用有更加深入的认识，并掌握以下专业能力：1.掌握数字逻辑电路的基本知识与方法，以及基于VHDL设计数字电路的基本步骤与方法；2.能够运用数字逻辑原理及VHDL语言进行简单数字电路的设计、仿真、综合和下载；3.能够独立进行数字电路设计并解决设计过程中遇到的问题。
三、实验设备和工具1.Xilinx Vivado软件，用于数字电路的综合和仿真；2.FPGA开发板，用于数字电路的下载和实现；3.电脑，用于Vivado软件的安装和使用。
四、实验内容和步骤实验一函数计算器的设计与实现实验目的通过设计一个函数计算器，深入理解组合逻辑电路的设计、实现和仿真过程，同时练习使用VHDL语言进行数字电路的编写、仿真和下载。
实验内容设计一个函数计算器，能够计算并显示四个前缀表达式，包括：–23 45–11 + 22 * 33–23 - 45 / 561./ 45 + 67 - 89其中，加减乘除的运算需要满足基本的优先级规则，即在没有括号的情况下，先乘除后加减。
实验步骤1.设计并编写函数计算器的VHDL代码，包括各种运算模块、数字选择器、显示器控制器等；2.在Vivado软件中进行仿真，验证函数计算器设计的正确性；3.将函数计算器设计综合成比特流文件，下载到FPGA开发板上进行实现和测试。
实验二五位计数器的设计与实现实验目的通过设计一个五位同步加法计数器，深入理解时序逻辑电路的原理、设计和实现过程，同时掌握VHDL语言对时序电路进行设计、仿真和下载的方法。
vhdl硬件描述语言与数字逻辑电路设计
vhdl硬件描述语言与数字逻辑电路设计数字逻辑电路设计是一种将数字信号进行处理和控制的技术。
数字电路由元器件（比如集合在一起的门、触发器、逻辑块、寄存器等）构成，这些元件的行为由原理图和逻辑方程式表示。
数字电路的设计主要是为了控制、处理和传输数字信号，具有可控制性、自动化程度较高和灵活性强的特点。
VHDL与数字逻辑电路设计是密切相关的，VHDL既可以用来描述数字电路的结构，也可以用来推导数字电路的行为。
在数字逻辑电路设计中，VHDL语言可以帮助工程师实现电路的功能和特性，简化设计过程，并提高设计的灵活性和可靠性。
VHDL是一种硬件描述语言，可以用来描述数字逻辑电路中的各种元件、信号和功能。
VHDL主要包括以下几个方面的内容：1. 实体（entity）：实体用来描述数字电路的外部结构和功能，类似于模块的概念。
一个实体声明了电路的输入输出端口，并定义了电路的功能和行为。
2. 体系结构（architecture）：体系结构用来描述实体的内部结构和功能，包括内部信号、寄存器、逻辑块等。
一个体系结构定义了实体的具体实现方式，包括各个元件之间的连接和控制。
3. 信号（signal）：信号用来表示数字电路中的各种输入输出信号，包括时钟信号、数据信号、控制信号、状态信号等。
VHDL语言中的信号可以用来描述电路中的各种逻辑关系和行为。
4. 过程（process）：过程用来描述电路中的各种行为和动作，比如数据传输、逻辑运算、状态转换等。
VHDL中的过程可以用来描述数字电路中的各种逻辑操作和控制。
5. 组合逻辑（combinational logic）：组合逻辑用来描述电路中的各种逻辑运算和逻辑关系，包括与门、或门、非门、异或门等。
组合逻辑表示了电路中的直接逻辑关系和信号转换。
6. 时序逻辑（sequential logic）：时序逻辑用来描述电路中的各种时钟触发、状态转换、寄存器等。
时序逻辑表示了电路中的时钟控制、状态转换和时序问题。
数字电路与逻辑设计(第三版)课件：VHDL 语言与数字电路设计
VHDL 语言与数字电路设计
第三代 EDA 工具出现于 20 世纪 90 年代，随着芯片的 复杂程度愈来愈高，数万门及数十万门的电路设计越来越多， 单是靠原理图输入方式已经不堪忍受，采用硬件描述语言 ( HDL ， HardwareDescribeLanguage )的设计方式就应运而 生，设计工作从行为级、功能级开始， EDA 向设计的高层 次发展，这样就出计
逻辑综合分成两个阶段:首先是与工艺无关的阶段，此 阶段采用布尔操作或代数操作技术来优化逻辑;其次是工艺 映射阶段，此阶段根据电路的性质(如组合型或时序型)及采 用的结构(多层逻辑、 PLD 或 FPGA )作出具体的映射，将 与工艺无关的描述转换成门级网表或 PLD (或 FPGA )的专 门文件。逻辑综合优化完成后，还需要进行细致的时延分析 和时延优化。此外还要进行逻辑仿真，逻辑仿真是保证设计 正确的关键步骤。
VHDL 语言与数字电路设计
VHDL 语言与数字电路设计
7. 1 电子设计自动化( EDA )技术的发展 7. 2 硬件描述语言对数字系统的描述 7. 3 基于硬件描述语言的数字电路设计流程 7. 4 VHDL 语言的基本文法 7. 5 VHDL 语言对基本电路行为的描述方法 7. 6 VHDL 语言对复杂电路行为的描述方法 习题
VHDL 语言与数字电路设计
结构的开放性是指通过一定的编程语言可以访问统一的 数据库，同时在此结构框架中可嵌入第三方所开发的设计软 件。
系统的可移植性是指整个软件系统可安装到不同的硬件 平台上，这样可组成一个由不同型号工作站所组成的设计系 统，从而共享同一设计数据。也可由低价的个人计算机和高 性能的工作站共同组成一个系统。
VHDL 语言与数字电路设计
第二代 EDA 工具集逻辑图输入、逻辑模拟、测试码生 成、电路模拟、版图输入、版图验证等工具于一体，构成了 一个较完整的设计系统。工程师以输入电路原理图的方式开 始设计，并在 32 位工作站上完成全部设计工作。它支持全 定制电路设计，同时支持门阵列、标准单元的自动设计。对 于门阵列、标准单元等电路，系统可完成自动布局、自动布 线功能，因而大大减轻了设计版图的工作量。
第六章 时序逻辑电路的VHDL语言描述
第5章
组合逻辑电路的VHDL描述
２. 时钟的下降沿描述
判断的条件为： Clk’LAST_VALUE’=‘１’ AND 钟信号是明确给出的，只有‘１’和 ‘０’，所以用判断条件也可为(maxplus中支持的格式)： clk’EVENT AND clk=‘１’ （上升沿） clk’EVENT AND clk=‘０’ （下降沿）
END ENTITY asynch_latch ;
第5章
组合逻辑电路的VHDL描述
ARCHITECTURE behave OF asynch_latch IS BEGIN PROCESS ( clk, reset, datain, lock ) BEGIN IF ( reset = ‘1’ ) THEN -- 异步复位信号 dataout <= '0' ; ELSIF ( clk=‘1’ AND clk‘EVENT) THEN IF ( lock = '1' ) THEN dataout <= datain ; END IF ; END IF ; END PROCESS ; END ARCHITECTURE behave ;
第5章
组合逻辑电路的VHDL描述
LIBRARY IEEE ; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ; ENTITY clock_inst IS END ENTITY clock_inst ; PROCESS ( clock_signal ) -- 显式表示 BEGIN IF ( clock_signal = '1' ) THEN 其他处理语句; END IF ; END PROCESS ;
第5章
组合逻辑电路的VHDL描述
《VHDL语言与数字逻辑电路设计》EDA基础 ppt课件
ppt课件
1
第1讲 EDA基础
电子设计自动化EDA（Electronic Design Automation）技术是新一代 的自动辅助电子设计工具，近年来在电子设计与制造领域，EDA技术越 来越受到重视，已形成强劲的发展势头。专用集成电路ASIC （Application Specific Integrated Circuit）、片上系统SoC（System on Chip）、可编程片上系统SoPC（System on Programmable Chip）是当前 各种电子高科技产品的核心部分。ASIC、 SoC 和SoPC的设计必须借助 于EDA工具，而ASIC、 SoC 和SoPC的改进又对EDA工具提出更高的要 求，从而促进了EDA技术的发展。
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第1讲 EDA基础
1.2 可编程逻辑器件基础
一、可编程逻辑器件（PLD）的分类
1. 按可编程的部位分类：
PROM PLA PAL GAL
与阵列 固定 可编程 可编程 可编程
或阵列 可编程 可编程 固定 固定
输出电路 固定 固定 固定 可组态
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第1讲 EDA基础
1.2 可编程逻辑器件基础
ppt课件
2
第1讲 EDA基础
1.1 EDA技术的发展及技术特色
EDA技术的发展从60年代中期至今经历了三个阶段。 • 电子线路CAD是EDA发展的初级阶段（60年代中期~80年代初）。 • 电子线路CAE是EDA发展的中级阶段（80年代初~90年代初）。 • ESDA是EDA发展的高级阶段（90年代以来）
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第1讲 EDA基础
1.2 可编程逻辑器件基础
数字逻辑与VHDL逻辑设计课程设计
数字逻辑与VHDL逻辑设计课程设计背景数字逻辑与VHDL逻辑设计是计算机科学与技术（或电子信息工程）等相关专业的一门重要课程，是电子信息领域的基础课程之一。
该课程涉及数字逻辑基本概念、组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计、VHDL语言及其应用等方面的内容，是学习电路设计、数字系统设计等领域的基础。
在该课程的学习过程中，学生需要通过课程设计来掌握数字逻辑和VHDL编程的基本知识和技能，提高他们的综合应用能力。
目的本次数字逻辑与VHDL逻辑设计课程设计的目的是要求学生通过实践来掌握数字逻辑和VHDL语言的基本特点和应用，熟练掌握常见的数字电路设计方法以及VHDL编程技能。
通过进行数字逻辑和VHDL编程的实践，提高学生综合运用知识的能力，促进他们对电子信息领域相关技术的深入理解和应用。
内容针对本次课程设计，在课程教学过程中可以选择以下内容进行实践操作和实现：数字逻辑实验：1.基本逻辑电路实验，包括门电路、多路选择器和解码器等；2.时序逻辑电路实验，包括触发器、计数器等；3.组合逻辑电路实验，包括加法器、减法器、全加器等；VHDL编程实验：1.设计VHDL模块，实现基本逻辑电路和数字电路的功能；2.利用VHDL实现数字系统的控制模块，包括时序电路及算法优化等；3.针对深度学习模型等复杂应用场景，设计符合实际应用需求的数字电路系统；综合实验：结合数字逻辑实验和VHDL编程实验，完成一个具备一定功能的数字电路系统设计，完成仿真测试并给出技术方案。
要求1.课程设计需要完成一个具有独立功能的小设计项目；2.课程设计过程需要模块化设计，注重功能可移植性和部件复用性；3.完成一个完整的课程设计报告，报告应该包括课程设计的思路与方案，电路设计的原理和实现，电路测试过程，以及采用的VHDL代码等内容；4.报告均需使用Markdown文本格式书写，并进行适当排版、插入公式等；5.在报告撰写中，需要充分考虑电路设计的可靠性、实用性和创新性。
数字逻辑设计与VHDL描述第２版教学课件ppt作者徐惠民安德宁第七..
P2北京邮电大学***************.cn2015-5-26序电路基础时时序逻辑电路也可以分类为电位型时序电路和钟控型时序电路。
钟控型时序电路的工作方式又可以分为两类：同步时序电路和异步时序电路。
同步时序电路的所有触发器的翻转都受同一个时钟的控制。
或者说所有的触发器都是同步工作的。
异步时序电路中的触发器也有时钟的控制，但是每个触发器的时钟不是来自同一个时钟源。
P3北京邮电大学***************.cn2015-5-26序电路基础时同步时序电路的一般框图 同步时序电路用三组方程式来描述。
激励方程：Y=f (输入信号,现在状态) 状态方程：S=h (输入信号,现在状态) 输出方程：Z=g (输入信号,现在状态)P4北京邮电大学***************.cn2015-5-26序电路基础时以上方程式所描述的同步时序电路的输出是输入和现在状态的函数，这类电路又称为米里型（Mealy mode）时序电路。
另一类同步时序电路，它的输出只和状态有关，和电路的输入无关。
这类同步时序电路称为摩尔型（Moore mode ）时序电路。
它的输出方程可表示为： 输出方程：Z = g (现在状态)P5北京邮电大学***************.cn2015-5-26序电路基础时状态表和状态转移表 将状态方程和输出方程结合在一起用矩阵的形式加以表示，就构成同步时序电路的状态表。
状态表中的状态一般都用字母表示，用来描述时序电路的性能。
如果状态用二进制代码表示，这种用二进制代码表示状态的状态表就称为状态转移表。
状态转移表用来分析和设计时序电路。
P6北京邮电大学***************.cn2015-5-26序电路基础时自动投币饮料机的状态表和状态转移表（摩尔电路） 其中，用S表示状态、Y表示输出状态表状态转移表P7北京邮电大学***************.cn2015-5-26序电路基础时而如果饮料机可以投入两种硬币：5角和1元。
数字逻辑与数字系统设计-基于VHDL语言描述课程设计
数字逻辑与数字系统设计-基于VHDL语言描述课程设计简介数字逻辑与数字系统设计是计算机科学和工程中的一门重要课程，它涉及到硬件电路的设计和实现。
本文将介绍数字逻辑与数字系统设计中的VHDL语言描述，以及如何基于VHDL语言描述来进行数字系统的设计。
VHDL语言描述VHDL是一种硬件描述语言，它是IEEE标准1076的一部分，是一种文本描述数字电路、系统和信号的详细语言。
VHDL还可以描述模拟电路和数字信号处理系统。
VHDL的设计流程包括建立系统规范、编写代码、生成模拟和仿真。
编写代码可以通过三种不同的方法进行：•行为级描述：描述系统的功能，以及模块之间的交互；•数据流描述：根据输入变量的状态计算输出变量的状态；•结构描述：定义模块和信号的结构、层次结构和网表。
在VHDL中，模块和信号需要有一个基本的结构。
模块可以细分为实体(entity)和体枚(architecture)，以及连接点(port)。
在体枚中，设计者可以通过描述行为来定义模块的内部结构，例如使用过程(process)、函数(function)、计数器(counter)等，从而描述模块的行为。
连接点则是模块的输入、输出接口，用于与其它模块连接，并且必须在实体中定义。
信号则是用于电路中传输数据、状态、时序等信息的实体。
它可以被定义为标量或向量，可以是定长或不定长。
在VHDL语言中使用变量(var)、常量(constant)和信号(signal)的方法可以对数字电路进行建模和仿真，并基于VHDL语言描述来进行数字系统的设计。
VHDL语言描述的应用——课程设计利用VHDL语言描述实现的数字电路在实际应用中非常广泛，可以用于网络交换芯片、信号处理器和数字嵌入式系统等领域。
在数字逻辑与数字系统设计中，也具有很高的实用性。
以一个简单的数字系统设计为例，该设计实现了数字加法器的功能，在VHDL 语言表述下的代码如下：-- 定义模块entity adder isport(A_i,B_i:in std_logic_vector(3downto0);S_o :out std_logic_vecotr(3downto0));end adder;-- 定义体枚architecture rtl of adder isbeginS_o <= A_i + B_i; -- 行为描述end rtl;在这个例子中，我们定义了一个模块adder，该模块由A_i和B_i两个输入端口、S_o一个输出端口组成。
VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计修订版课程设计
VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计修订版课程设计一、前言VHDL硬件描述语言作为一种定义数字电路和计算机应用领域的硬件的语言，被广泛使用。
数字逻辑电路是计算机系统中的基础，是计算机组成原理中十分重要的课程，学习数字逻辑电路对于理解计算机的工作原理、编写程序和实现硬件都是至关重要的。
本次课程设计对VHDL硬件描述语言和数字逻辑电路设计进行了修订。
二、设计目的通过数字逻辑电路和VHDL硬件描述语言的基本概念的学习，使学生了解数字逻辑电路的原理和设计方法，掌握VHDL硬件描述语言的基本语法和使用方法，提高学生的分析和设计能力。
三、设计内容1.数字逻辑电路基础知识：包括数字逻辑基本概念、编码器、解码器、多路选择器、多路复用器、加法器、减法器、比较器等概念和电路图。
2.VHDL硬件描述语言基本概念：包括VHDL的发展简史、VHDL基本语法、数据类型、程序结构等内容。
3.VHDL语言在数字逻辑电路设计中的应用：包括VHDL编程环境（Xilinx软件的使用、仿真、下载）、VHDL的数据类型和运算符及实现方法、数字电路的建模方法等。
4.VHDL应用：以课程要求的特定数字逻辑电路为例，使用VHDL进行模块的建立、仿真、综合和下载。
完成数字逻辑电路的设计。
四、设计流程1. 数字逻辑电路基础知识的学习在课堂上，通过理论讲解和实例分析，学习数字逻辑电路的基本概念，并进行相关电路图的学习。
2. VHDL基础的学习通过理论讲解和实例分析，学习VHDL的基础知识，掌握VHDL的基本语法、数据类型和程序结构，了解VHDL的发展简史和应用领域。
3. VHDL语言在数字逻辑电路设计中的应用通过实例分析和教学实践，学习VHDL语言在数字逻辑电路设计中的应用，并熟练掌握VHDL编程环境（Xilinx软件的使用、仿真、下载）、VHDL的数据类型和运算符及实现方法、数字电路的建模方法等。
4. 数字逻辑电路设计的实践以课程要求的特定数字逻辑电路为目标，使用VHDL进行模块的建立、仿真、综合和下载。
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1 0
Q
1 1 0
Qn
1n
2012-12-31
P17
北京邮电大学 huimin@
门电路的延迟对触发器输出的影响：
电 位 型 触 发 器
2012-12-31
P18
北京邮电大学 huimin@
带 使 能 端 的 触 发 器
2012-12-31
有时，希望触发器的输出变化是可控
2012-12-31 P30
CP=0时，主触发器封锁，不接受输入
信号。此时，两个触发器状态都不会 改变。
CP=1时，主触发器开放，接受JK输入，
主触发器的状态可以改变；从触发器 封锁，状态不变。
若CP＝1时，JK的输入不变，主触发器按
JK触发器特征方程工作。
CP由1变到0时，主触发器的状态向从
这个式子称为触发器的下一状态方程，简称 为状态方程。
北京邮电大学 huimin@
触发器有许多具体的形式。不同的触
触 发 器 的 基 本 特 性
2012-12-31 P10
发器都有自己的状态方程。这些方程 式有不同的具体形式，由触发器本身 的特性所决定，所以，又称为特征方 程。
2012-12-31
P7
北京邮电大学 huimin@
触 发 器 的 基 本 特 性
2012-12-31 P8
触发器是双稳态触发器的简称。 双稳态触发器都应该具有以下的特 性：
*有两个互补的输出 Q Q 和
。
*有两个稳定的输出状态： 状态 0 和状态 1。 Q 一般将 Q=0， =1， 称为状态 0； Q Q=1， =0 称为状态 1。
正常工作时，总有一组输入信号是不 允许出现的。对使用带来不便。D触 发器可以解决这个问题。
D触发器只有一个数据输入端D，这个
信号经过反相器再加到触发器的另一 个输入门，从而保证了触发器的两个 输入始终保持相反的状态。
RS
P21
北京邮电大学 huimin@
实际使用的D触发器总是带有使能端的。
北京邮电大学 huimin@
时 钟 控 制 的 集 成 触 发 器
2012-12-31 P26
主从触发器
主从触发器由两个带使能端的基本触
发器构成，可以是两个RS触发器，也 可以是两个D触发器。
但是在构成主从触发器时，增加了从
输出到输入的反馈，结果得到的触发 器则不是RS触发器，而是一种具有新 的功能的JK触发器。
只要按照CP下降沿前的JK值和当时触 发器的状态，就可以决定在下降沿时 输出如何变化。
北京邮电大学 huimin@
接控制，只要输入信号有变化，输出 就可能变化。
钟控型触发器的工作首先是由时钟控
制，只有在时钟的有效控制下，输出 才会随其他输入信号的变化而变化。
2012-12-31
P12
北京邮电大学 huimin@
基本RS触发器
RS触发器，又称为置位-复位（Set-
电 位 型 触 发 器
制的，只有需要它变的时候，才随输 入而变化；当不希望它变化的时候， 就能够处于保持状态。
带使能端的RS触发器
RS
控制信号EN也称为使能（Enable）信号， 相应的输入端就是使能端。
P19 北京邮电大学 huimin@
带 使 能 端 的 触 发 器
2012-12-31
带使能端RS触发器功能表
Reset）触发器。它可以由两个或非 门或者两个与非门首尾相连而构成。
时序电路分析的核心就是两条： 由给定的时序电路逻辑图求出电
路的状态方程； 根据状态京邮电大学 huimin@
2012-12-31
电 位 型 触 发 器
由图写出状态方程： Q n 1 = R Q n n =R Q S n = R (Q S) SR R Q n =
由于RS=11是不允许出现的输入组合，
可以当作任意项加入到 表达式：
电 位 型 触 发 器
Q n 1 = SR R Q n +RS S RQ n =
通常将这个式子和RS=0联合写在一起， 作为RS触发器的状态方程： ： Q n 1 = S R Q n
RS = 0
2012-12-31
定饮料机的输出的，还要知道以前的 投币的情况。
这样的机器，实质上就是一台时序机。
2012-12-31
P3
北京邮电大学 huimin@
时序电路示例
空调机遥控器
遥控器上有两个按钮，一个是升温按
概 述
钮，一个是降温按钮。每按一次按钮， 温度变化1℃。
现在按了一次升温按钮，房间内的温
P16
北京邮电大学 huimin@
RS触发器也可以用两个与非门首尾相
连而构成：
电 位 型 触 发 器
特征方程和RS触发器是 一致的，只是约束条件 不同： Q n 1 = S RQ n R S 1
表 6.2RS 触发器功能表
RS
Q n 1
Q n 1
00* 01 10 11
北京邮电大学 huimin@
JK触发器的功能
时 钟 控 制 的 集 成 触 发 器
2012-12-31 P27
JK触发器的特征方程 ： Q n 1 = S RQ n n n n = J Q KQ Q n n = J Q KQ
北京邮电大学 huimin@
表 6.3 带使能端 RS 触发器功能表
EN 0 1 1 1 1
SR ×× 00 01 10 11*
Q n 1 Qn Qn
Q n 1 Qn Qn
0 1 0
1 0 0
RS
P20
北京邮电大学 huimin@
带 使 能 端 的 触 发 器
2012-12-31
D触发器
不论是RS触发器还是 R S 触发器，在
*触发器的状态可以因为输入的变化而变化。
北京邮电大学 huimin@
触 发 器 的 基 本 特 性
2012-12-31 P9
＃将输入信号没有发生变化到输入信号发生 变化前的触发器状态称为电路的现在状态， Q n 和Q n 表示。 用 ＃将输入信号发生变化后的触发器所进入的 Q n 1 和 n 1 Q 状态称为电路的下一状态，用 来表示。 ＃触发器的下一状态是它的现在状态和输入信 号的函数： Q n 1 =f ( Q n ,X )
电 位 型 触 发 器
不变。在同样的输入00时，输出可能 不同。这正是时序电路的特征。
输入RS=01，使触发器置为0状态；输
入RS=10，使触发器置为1状态。
输入RS=11，触发器的两个输出都是0，
这不是触发器的正常工作状态。因此 这种输入组合应该避免。
2012-12-31
P15
北京邮电大学 huimin@
也就是说，每一种特定的触发器，都
有自己的特征方程。
熟悉各种触发器的特征方程是学习这
一章的主要内容之一。
北京邮电大学 huimin@
由于触发器有两个稳定状态，它就有
触 发 器 的 基 本 特 性
2012-12-31 P11
一定的记忆能力：可以记忆外部事件 的两种状态。
带 使 能 端 的 触 发 器
2012-12-31
D触发器的特征方程： Q
n 1
= S RQ n = D D Q =D
n
RS
EN 0 1 1
P22
表 6.4 带使能端 D 触发器功能表
D × 0 1
北京邮电大学 huimin@
Q n 1
Qn
Q n 1 Qn
0 1
1 0
带 使 能 端 的 触 发 器
2012-12-31
锁存器
锁存器实际上就是带有使能端的触发
器。在使能信号有效时，储存新的数 据；当使能信号无效时，使用已经存 入的数据。
锁存器不是一位触发器，而是多位触
发器的组合。
锁存器一般还有输出的三态控制，使
RS
P23
得输出具有0、1和高阻三个状态。
次的输入，就可以在下一次的输出中 包含以前输入的效果。
2012-12-31
P5
北京邮电大学 huimin@
时序电路在描述上的特征是增加了 一组参数：状态。
时序电路的状态是以前输入的效果的
反映。
概 述
不同的时序电路有不同的状态（状态
的数目、含义）。
饮料机的状态就是是否投入过硬币，
度是多少？
显然，这个问题的答案要看房间原来
的温度是多少。也就是和以前按钮的 状况有关。
北京邮电大学 huimin@
2012-12-31
P4
时序电路在结构上的特征是有反馈。
反馈是将电路输出或输出的一部分加
到电路的输入端，作为电路输入的一 部分作用到时序电路。
概 述
也就是将以前输入的结果再作为下一
北京邮电大学 huimin@
带 使 能 端 的 触 发 器
2012-12-31
74LS373是由D触发器构成的8位锁存
器。
表 6.5 锁存器 74LS373 功能表
OC
C 1 1 0 ×
D 1 0 × ×
Q n 1
0 0 0 1
1
Q
0 n
RS
P24
高阻
北京邮电大学 huimin@
时 钟 控 制 的 集 成 触 发 器
2012-12-31 P25
现在实际应用的时序系统大多数都 是同步时序系统。整个系统的工作， 由统一的时钟控制。 在同步系统中，不论触发器的输入 如何变化，要求触发器在一个时钟 周期中只能翻转一次。 触发器翻转的时间，完全由时钟控 制。这类触发器称为钟控触发器。