1.时序逻辑电路基础知识


(3)CC40110的分析与应用 ) 的分析与应用
(3)CC40110的分析与应用 ) 的分析与应用
CC40110功能表 功能表 输入 CPU ↑ × ↓ × × ↑ × CPD × ↑ ↓ × × × ↑ LE 0 0 × × × 1 1 计数 器 功能 加1
显示
TE
0 0 × × 1 0 0
时钟方程, 每个触发器的驱动方程,输出方程,状态方程。 (1)列方程 时钟方程, 每个触发器的驱动方程,输出方程,状态方程。 ) (2)依据状态方程列状态转換表 ) (3)画状态转换图或时序图 ) 一般按时钟脉冲的顺序 逻辑功能的说明
(4)检查电路是否自启动: )检查电路是否自启动: 根据电路的状态(n个触发器有 个状态), 个触发器有2 根据电路的状态 个触发器有 n个状态 ,将其分为有效状态 和 无效状态;若为无效状态, 无效状态;若为无效状态,能在若干个时钟周期后自动转化为 有效状态,则称电路可自启动。 有效状态,则称电路可自启动。
3. 同步二进制计数器的分析
请列出时钟方程、状态方程、状态转换表、 请列出时钟方程、状态方程、状态转换表、状态 转换图、时序图。 转换图、时序图。
3. 异步二进制计数器的分析
(3)同步与异步的区别 )
(4)思考: )思考: 若要得到六进制计数器,怎么办? 若要得到六进制计数器,怎么办?
课堂练习-计数器分析 课堂练习 计数器分析
计数器的分析和应用
教学内容与目标
了解时序逻辑电路的特点及其与组合逻辑电路 的区别 掌握时序逻辑电路的分析方法 掌握计数器的分析方法 掌握集成计数器的分析方法,包括功能表分析、 掌握集成计数器的分析方法,包括功能表分析、 器件的使用等 掌握集成计数器的应用, 掌握集成计数器的应用,如如何构成任意进制 计数器 了解其他时序逻辑电路的功能,如寄存器、 了解其他时序逻辑电路的功能,如寄存器、存 储器等
计 数 器
异步计数器
· · ·
2. 异步二进制计数器的分析
(1)什么是异步二进制计数器? )什么是异步二进制计数器? (2)异步二进制计数器的分析 )
D触发器构成的三位二进制异步加法计数器 触发器构成的三位二进制异步加法计数器
2. 异步二进制计数器的分析
请列出时钟方程、状态方程、状态转换表、 请列出时钟方程、状态方程、状态转换表、状态 转换图、时序图。 转换图、时序图。
4. 其他计数器的分析
(1)十进制计数器 )
5. 集成计数器的分析与应用
(1)集成计数器的分类 ) (2)74LS193的分析与应用 ) 的分析与应用
(2)74LS193的分析与应用 ) 的分析与应用
74LS193功能表 74LS193功能表
输出 输入 CR 1 0 0 0
LD
CPU × ×
随计数器 显示 随计数器 显示 保持 显示“0” 不变 不变 不变
减1 保持 清除 禁止 加1 减1
集成电路速查网
/ / /
四、 其他时序逻辑电路
CPD × × 1 ↑
Q3 0 D3
Q2 0 D2
Q1 0 D1
Q0 0 D0
× 0 1 1
加法计数 减法计数
74LS193是4位集成二进制同步可逆计数器,具有 是 位集成二进制同步可逆计数器 位集成二进制同步可逆计数器, 预置数码、加法、减法的同步计数功能。 预置数码、加法、减法的同步计数功能。
(2)74LS193的分析与应用 ) 的分析与应用
二、 触发器构成的时序逻辑电路的分析
已知电路 分析功能
1. 时序逻辑电路分析方法与步骤
1 时钟方程、 时钟方程、驱动 方程、输出方程、 方程、输出方程、 状态方程 2
状态转換表
电路图
3
4 检查能否 自启动? 自启动?
转换图或时序图 判断逻辑功能
二、 触发器构成的时序逻辑电路的分析方法
1. 时序逻辑电路分析方法与步骤
(2)74LS193的分析与应用 ) 的分析与应用
利用置数法将193构成十二进制计数器: 构成十二进制计数器: 利用置数法将 构成十二进制计数器
N个脉冲作用后,通过与非门的输出端去控制置数端LD(例如, 个脉冲作用后,通过与非门的输出端去控制置数端 例如, 个脉冲作用后 例如 使数据输入端的0状态置入 使计数器回到0态 状态置入), 使数据输入端的 状态置入 ,使计数器回到 态。
(1)按计数进制: )按计数进制: 二 、十 、 N (2)按触发器翻转时序: 同步 异步 )按触发器翻转时序: (3)按计数数值增减: 加法 减法 可逆 )按计数数值增减: 加法计数器 减法计数器 可逆计数器 加法计数器 减法计数器 可逆计数器
二进制计数器 同步计数器 十进制计数器 N进制计数器 进制计数器 二进制计数器 十进制计数器 N进制计数器 进制计数器
利用置零法将193构成十二进制计数器: 构成十二进制计数器: 利用置零法将 构成十二进制计数器
利用某个计数状态进行反馈,控制直接清零端, 利用某个计数状态进行反馈,控制直接清零端,强迫计数器停止 计数,可将大容量计数器改换成任意进制小容量计数器。 计数,可将大容量计数器改换成任意进制小容量计数器。 具体作法: 个时钟脉冲作用下, 具体作法:在N个时钟脉冲作用下,当计数到 时,所有触发器输出 个时钟脉冲作用下 当计数到N时 为1的输出端接到 一个与非门的输入端 ,并由此与非门的输出端去控 的输出端接到 使计数器回到0态 制计数器的 C R 端, 使计数器回到 态。
2. 异步二进制计数器的分析
(3)异步二进制计数器性能总结 )
(4)思考: )思考: 若想要到减法计数器,怎么办? 若想要到减法计数器,怎么办?
3. 同步二进制计数器的分析
(1)什么是同步计数器? )什么是同步计数器? (2)同步二进制计数器的分析 )
JK触发器构成的三位二进制同步加法计数器 触发器构成的三位二进制同步加法计数器
2. 例题分析 例5.2.1 例题分析-例
(1)写方程式 ) (2)求状态方程 ) (3)列状态转换表 ) (4)画状态图与时序图 ) (5)自启动分析 )
3. 分析要点总结
三、 计数器的分析与应用
在数字电路中,能够记忆输入脉冲个数的电路称为计数器。 在数字电路中,能够记忆输入脉冲个数的电路称为计数器。 1 . 计数器的分类
1. 寄存器 2. 存储器
(2)74LS193的分析与应用 ) 的分析与应用
利用级联法将193构成六十进制计数器: 构成六十进制计数器: 利用级联法将 构成六十进制计数器
将两个或以上的计数器串联起来,可获大容量N进制计数器。 将两个或以上的计数器串联起来,可获大容量 进制计数器。 进制计数器
同步级联:时钟信号同时接到各片计数器 端 用前一级的进位CO来控制后一级 同步级联:时钟信号同时接到各片计数器CP端,用前一级的进位 来控制后一级 计数器的计数输入端。 计数器的计数输入端。 异步级联:用前一级的进位输出(或高位输出 作为后一级的时钟信号。 或高位输出)作为后一级的时钟信号 异步级联:用前一级的进位输出 或高位输出 作为后一级的时钟信号。
一、 时序逻辑电路概述
1、什么叫时序逻辑电路? 、什么叫时序逻辑电路? 任意时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号, 任意时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号,而且 还取决于电路原来的状态。 还取决于电路原来的状态。 2、触发器是时序逻辑电路的基本单元: 、触发器是时序逻辑电路的基本单元: 组合逻辑电路(逻辑门电路 逻辑门电路) 时序逻辑电路 = 触发器 + 组合逻辑电路 逻辑门电路 3、分类: 、分类: (1)同步时序电路: (Synchrous Sequential Logic Circuit) )同步时序电路: 所有触发器的时钟输入与同一个时钟脉冲源相连;( ;(2) 所有触发器的时钟输入与同一个时钟脉冲源相连;( ) 异步时序电路: 异步时序电路: (As Synchrous Sequential Logic Circuit) 所有触发器不具有同一个时钟脉冲。 所有触发器不具有同一个时钟脉冲。 前者速度高于后者,但结构较复杂。 前者速度高于后者,但结构较复杂。
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数字集成电路考试 知识点

数字集成电路考试 知识点

数字集成电路考试知识点一、数字逻辑基础。

1. 数制与编码。

- 二进制、十进制、十六进制的相互转换。

例如,将十进制数转换为二进制数可以使用除2取余法;将二进制数转换为十六进制数,可以每4位二进制数转换为1位十六进制数。

- 常用编码,如BCD码(8421码、余3码等)。

BCD码是用4位二进制数来表示1位十进制数,8421码是一种有权码,各位的权值分别为8、4、2、1。

2. 逻辑代数基础。

- 基本逻辑运算(与、或、非)及其符号表示、真值表和逻辑表达式。

例如,与运算只有当所有输入为1时,输出才为1;或运算只要有一个输入为1,输出就为1;非运算则是输入和输出相反。

- 复合逻辑运算(与非、或非、异或、同或)。

异或运算的特点是当两个输入不同时输出为1,相同时输出为0;同或则相反。

- 逻辑代数的基本定理和规则,如代入规则、反演规则、对偶规则。

利用这些规则可以对逻辑表达式进行化简和变换。

- 逻辑函数的化简,包括公式化简法和卡诺图化简法。

卡诺图化简法是将逻辑函数以最小项的形式表示在卡诺图上,通过合并相邻的最小项来化简逻辑函数。

二、门电路。

1. 基本门电路。

- 与门、或门、非门的电路结构(以CMOS和TTL电路为例)、电气特性(如输入输出电平、噪声容限等)。

CMOS门电路具有功耗低、集成度高的优点;TTL门电路速度较快。

- 门电路的传输延迟时间,它反映了门电路的工作速度,从输入信号变化到输出信号稳定所需要的时间。

2. 复合门电路。

- 与非门、或非门、异或门等复合门电路的逻辑功能和实现方式。

这些复合门电路可以由基本门电路组合而成,也有专门的集成电路芯片实现其功能。

三、组合逻辑电路。

1. 组合逻辑电路的分析与设计。

- 组合逻辑电路的分析方法:根据给定的逻辑电路写出逻辑表达式,化简表达式,列出真值表,分析逻辑功能。

- 组合逻辑电路的设计方法:根据逻辑功能要求列出真值表,写出逻辑表达式,化简表达式,画出逻辑电路图。

2. 常用组合逻辑电路。

第6章 时序逻辑电路

第6章 时序逻辑电路

J 和 K 接为互反,相当于一个D触发器。时钟相连 是同步时序电路。
电路功能: 有下降沿到来时,所有Q端更新状态。
2、移位寄存器 在计算机系统中,经常要对数据进行串并转换,移 位寄存器可以方便地实现这种转换。
左移移位寄存器
•具有左右移位功能的双向移位寄存器
理解了前面的左移移位寄存器,对右移移位寄存器 也就理解了,因位左右本身就是相对的。实际上,左右 移位的区别在于:N触发器的D端是与 Q N+1相连,还是 与Q N-1相连。
第六章 时序逻辑电路
如前所述,时序逻辑电路的特点是 —— 任一时刻 的输出不仅与当前的输入有关,还与以前的状态有关。
时序电路以触发器作为基本单元,使用门电路加以 配合,完成特定的时序功能。所以说,时序电路是由组 合电路和触发器构成的。
与学习组合逻辑电路相类似,我们仍从分析现成电 路入手,然后进行时序逻辑电路的简单设计。
状态化简 、分配
用编码表示 给各个状态
选择触发器 的形式
确定各触发器 输入的连接及 输出电路
NO 是否最佳 ?
YES
设计完成
下面举例说明如何实现一个时序逻辑的设计:
书例7-9 一个串行输入序列的检测电路,要求当序
列连续出现 4 个“1”时,输出为 1,作为提示。其他情 况输出为 0。
如果不考虑优化、最佳,以我们现有的知识可以很
第二步: 状态简化
前面我们根据前三位可能的所有组合,设定了 8 个
状态A ~ H,其实仔细分析一下,根本用不了这么多状态。
我们可以从Z=1的可能性大小的角度,将状态简化为
4 个状态:
a
b
c
d
A 000
B 100
D 110

组合逻辑电路和时序逻辑电路。

组合逻辑电路和时序逻辑电路。

组合逻辑电路和时序逻辑电路。

组合逻辑电路是一种基本的数字电路,它采用各种逻辑门和电子元件,将输入信号转换成输出信号。

与之不同的是,时序逻辑电路是一种具有时序和存储能力的数字电路,它可以记忆之前的状态并将其用于决策。

下面我们将从以下几个方面入手,分别探讨组合逻辑电路和时序逻辑电路。

1. 组合逻辑电路组合逻辑电路通常由以下基本门电路构成:与门、或门、非门、异或门等。

这些门电路可以组成各种条理分明的电路逻辑,如加法器、减法器、多路选择器、多输出逻辑功能等。

组合逻辑电路主要应用在组合逻辑相关电路的设计中,如编码器、解码器等。

2. 时序逻辑电路时序逻辑电路是一种带有存储元件的数字电路,可在一定时间间隔足够长的情况下,自行储存当前状态并决策下一状态。

时序逻辑电路通常需要用到触发器、计数器等元件,可以实现循环、计数、分频等功能。

时序逻辑电路常应用于计算机、嵌入式系统、通信系统等领域。

3. 组合逻辑电路和时序逻辑电路的联系组合逻辑电路和时序逻辑电路结合在一起,可以构成高级电路系统,实现各种复杂功能。

例如,组合电路可以用于控制输入信号的条件,并动态的改变输出信号。

时序电路可以用于储存过程中产生的信号,而组合电路则将其用于进一步计算。

4. 组合逻辑电路和时序逻辑电路的应用组合逻辑电路和时序逻辑电路广泛应用于各种数字电路系统,为现代电子技术的发展做出了重要贡献。

它们常应用于计算机领域,如中央处理器(CPU)、存储器和逻辑集成电路等;还常应用于通信系统、嵌入式系统以及各种控制电路等。

总而言之,组合逻辑电路和时序逻辑电路是数字电路的重要组成部分,它们分别代表了两种不同的设计思想和电路方法。

它们的相互配合和应用,可以实现各种复杂电路系统,进一步推动数字电子技术的发展。

数字电子技术基础-第六章_时序逻辑电路(完整版)

数字电子技术基础-第六章_时序逻辑电路(完整版)

T0 1
行修改,在0000 时减“1”后跳变 T1 Q0 Q0(Q3Q2Q1)
为1001,然后按
二进制减法计数
就行了。T2 Q1Q0 Q1Q0 (Q1Q2Q3 )
T3 Q2Q1Q0
50
能自启动
47
•时序图 5
分 频
10 分 频c
0
t
48
器件实例:74 160
CLK RD LD EP ET 工作状态 X 0 X X X 置 0(异步) 1 0 X X 预置数(同步) X 1 1 0 1 保持(包括C) X 1 1 X 0 保持(C=0) 1 1 1 1 计数
49
②减法计数器
基本原理:对二进 制减法计数器进
——74LS193
异步置数 异步清零
44
(采用T’触发器,即T=1)

CLKi
CLKU
i 1
Qj
j0
CLKD
i 1
Qj
j0

CLK0 CLKU CLKD
CLK 2 CLKU Q1Q0 CLK DQ1Q0
45
2. 同步十进制计数器 ①加法计数器
基本原理:在四位二进制 计数器基础上修改,当计 到1001时,则下一个CLK 电路状态回到0000。
EP ET 工作状态
X 0 X X X 置 0(异步)
1 0 X X 预置数(同步)
X 1 1 0 1 保持(包括C)
X 1 1 X 0 保持(C=0)
1 1 1 1 计数
39
同步二进制减法计数器 原理:根据二进制减法运算 规则可知:在多位二进制数 末位减1,若第i位以下皆为 0时,则第i位应翻转。
Y Q2Q3

时序逻辑电路知识要点复习

时序逻辑电路知识要点复习

《时序逻辑电路》知识要点复习一、时序逻辑电路1、时序逻辑电路:电路的输出状态不仅与同一时刻的输入状态有关,也与电路原状态有关。

时序逻辑电路具有记忆功能。

2、时序逻辑电路分类:可分为两大类:同步时序电路与异步时序电路。

(1)同步时序电路:各触发器都受到同一时钟脉冲控制,所有触发器的状态变化都在同一时刻发生。

(2)异步时序电路:各触发器没有统一的时钟脉冲(或者没有时钟脉冲),各触发器状态变化不在同一时刻发生。

计数器、寄存器都属于时序逻辑电路。

3、时序逻辑电路由门电路和触发器组成,触发器是构成时序逻辑电路的基本单元。

二、计数器1、计数器概述:(1)计数器:能完成计数,具有分频、定时和测量等功能的电路。

(2)计数器的组成:由触发器和门电路组成。

2、计数器的分类:按数制分:二进制计数器、十进制计数器、N 进制(任意进制)计数器;按计数方式分:加法计数器、减法计数器、可逆计数器;按时钟控制分:同步计数器、异步计数器。

3、计数器计数容量(长度或模):计数器能够记忆输入脉冲的数目,就称为计数器的计数容量(或计数长度或计数模),用 M 表示。

3 位二进制同步加法计数器:M=23=8,n 位二进制同步加法计数器:M=2n,n 位二进制计数器需要用n个触发器。

4、二进制计数器(1)异步二进制加法计数器:如下图电路中,四个JK触发器顺次连接起来,把上一触发器的Q 端输出作为下一个触发器的时钟信号,CP0=CP CP1=QCP2=Q1CP3=Q2,J=K=1J1=K1=1 J2=K2=1 J3=K3=1Q3Q2Q1Q为计数输出,Q3为进位输出,Rd 为异步复位(清0)这样构成了四位异步二进制加计数器。

在计数前清零,Q3Q2Q1Q=0000;第一个脉冲输入后,Q3Q2Q1Q=0001;第二个脉冲输入后,Q3Q2Q1Q=0010;第三个脉冲输入后,Q3Q2Q1Q=0011,……,第15个脉冲输入后,Q3Q2Q1Q=1111,第16个脉冲输入后,Q3Q2Q1Q=0000,并向高位输出一个进位信号,当下一个脉冲来时,进入新的计数周期。

时序逻辑电路

时序逻辑电路

时序逻辑电路时序逻辑电路是一种在电子数字电路领域中应用广泛的重要概念,它主要用于解决电路中的时序问题,如时钟同步问题、时序逻辑分析等。

本文将详细介绍时序逻辑电路的基础概念、工作原理以及应用。

一、时序逻辑电路的基础概念1、时序逻辑和组合逻辑的区别组合逻辑电路是一类基于组合逻辑门的电路,其输出仅取决于输入信号的当前状态,不受先前的输入状态所影响。

而时序逻辑电路的输出则受到先前输入信号状态的影响。

2、时序逻辑电路的组成时序逻辑电路通常由时钟、触发器、寄存器等组成。

时钟信号被用于同步电路中的各个部分,触发器将输入信号存储在内部状态中,并在时钟信号的作用下用来更新输出状态。

寄存器则是一种特殊类型的触发器,它能够存储多个位的数据。

3、时序逻辑电路的分类根据时序逻辑电路的时序模型,可将其分为同步和异步电路。

同步电路按照时钟信号的周期性工作,这意味着电路通过提供时钟信号来同步所有操作,而操作仅在时钟上升沿或下降沿时才能发生。

异步电路不同,它不依赖时钟信号或时钟信号的上升和下降沿,所以在一次操作完成之前,下一次操作可能已经开始了。

二、时序逻辑电路的工作原理时序逻辑电路的主要工作原理基于触发器的行为和时钟电路的同步机制。

在时序逻辑电路中使用了一些触发器来存储电路状态,待时钟信号到达时更新输出。

时钟信号提供了同步的机制,确保电路中所有部分在时钟信号到达时同时工作。

触发器的基本工作原理是将输入信号存储到内部状态中,并在时钟信号的作用下,用来更新输出状态。

时钟信号的边沿触发触发器,即在上升沿或下降沿时触发触发器状态的更新。

这意味着在更新之前,电路的状态保持不变。

三、时序逻辑电路的应用1、时序电路在计算机系统中的应用时序逻辑电路在计算机系统中有着广泛的应用。

例如,计算机中的时钟信号可用来同步处理器、主存储器和其他外设间的工作。

此外,电路中的寄存器和触发器也被用于存储和更新信息,这些信息可以是计算机程序中的指令、运算结果或其他数据。

【电工基础知识】时序逻辑电路

【电⼯基础知识】时序逻辑电路时序逻辑电路定义时序逻辑电路主要由触发器构成。

在理论中,时序逻辑电路是指电路任何时刻的稳态输出不仅取决于当前的输⼊,还与前⼀时刻输⼊形成的状态有关。

这跟相反,组合逻辑的输出只会跟⽬前的输⼊成⼀种函数关系。

换句话说,时序逻辑拥有储存器件()来存储信息,⽽组合逻辑则没有。

从时序逻辑电路中,可以建出两种形式的::输出只跟内部的状态有关。

(因为内部的状态只会在时脉触发边缘的时候改变,输出的值只会在时脉边缘有改变):输出不只跟⽬前内部状态有关,也跟现在的输⼊有关系。

时序逻辑因此被⽤来建构某些形式的的,延迟跟储存单元,以及有限状态⾃动机。

⼤部分现实的电脑电路都是混⽤组合逻辑跟时序逻辑。

按“功能、⽤途”分为:1. 寄存器;2. 计数(分频)器;3. 顺序(序列)脉冲发⽣器;4. 顺序脉冲检测器;5. 码组变换器;寄存器定义寄存器:能够暂时存放数码、指令、运算结果的数字逻辑部件,称为寄存器。

寄存器的功能是存储,它是由具有存储功能的组合起来构成的。

⼀个触发器可以存储1位⼆进制代码,故存放n位⼆进制代码的寄存器,需⽤n个触发器来构成。

[1]按照功能的不同,可将寄存器分为基本寄存器和两⼤类。

基本寄存器只能并⾏送⼊数据,也只能并⾏输出。

移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作⽤下依次逐位右移或左移,数据既可以并⾏输⼊、并⾏输出,也可以串⾏输⼊、串⾏输出,还可以并⾏输⼊、串⾏输出,或串⾏输⼊、并⾏输出,⼗分灵活,⽤途也很⼴。

[1]知识点概述:1、寄存器,就是能够记忆或存储0和1数码的基本部件。

通常都是由各种触发器和门电路来构成的。

2、寄存器分为仅能存储0和1数码的数码寄存器,和既能存储数码同时也能实现数码的左移或右移的寄位移寄存器。

3、在实际中,通常使⽤集成寄存器。

本节讲解了寄存器的电路构成、⼯作原理、对74LS194双向移位寄存器的使⽤进⾏了介绍。

4、有点寄存器具有左移右移的功能寄存器电路如下:(1)由四个D触发器构成,因为每⼀个D触发器可以存放1位⼆进制信息,所以上述电路的寄存器可存放⼀个4位⼆进制数码,⼀般也把这种寄存器称为数码寄存器。

第4章 时序逻辑电路



建立时间tsetup:输入信号D在时钟边沿到达前需稳定的时间

保持时间thold :输入信号D在时钟边沿到达后需继续稳定的时间
20
2.4 D触发器

带使能端的D触发器:通过使能端EN信号来控制是否在时钟信号的触
发边沿进行数据的存储。
2选1
多路复用器
EN有效(=1) 选择外部D输入
EN无效(=0) 保持触发器当前的输出

D锁存器状态表、状态图和特征方程
状态转移表

D
Q*
0
1
0
1
D锁存器的时序图
特征方程:Q* = D(C=1)
状态图
D=1
D=0
0
1
D=1
D=0
D
C
Q
18
2.4 D触发器

由一对主、从D锁存器构成


D触发器符号
CLK

主锁存器
从锁存器
L
写入
不变
上升沿
锁存
开始写入
H
不变
写入
从锁存器只在时钟CLK的上升沿到来时采样主锁存器的输出QM的
• 输出逻辑模块G :输出函数(现态和外部输入的逻辑函数)
Mealy型:输出依赖于当前状态和当前输入信号
Moore型:输出仅依赖于当前状态,和当前输入信号无关
输出=G(现态,输入)
标准脉冲信号
属于Mealy型时序逻辑电路
6
1.2 时序逻辑电路基本结构


Moore型:输出信号仅依赖于当前状态。
输出=G(现态)


在置位态下,若R输入变为高电平,则经过两级门延迟变为复位态

第六章 时序电路

状态有关。 构成时序逻辑电路的基本单元是触发器。
二、时序逻辑电路的分类:
按 动 作 特 点 可 分 为
同步时序逻辑电路
所有触发器状态的变化都是在 同一时钟信号操作下同时发生。
异步时序逻辑电路
触发器状态的变化不是同时发生。
按 输 出 特 点 可 分 为
米利型时序逻辑电路(Mealy)
输出不仅取决于存储电路的状态,而且还 决定于电路当前的输入。
Q2 Q1 Q0
/Y
/0 /0 000→001→011 /1↑ ↓/0
CP Q0 010 Q1 Q2 Y
/0 101 /1 (b) 无效循环
100←110←111 /0 /0 (a) 有效循环
有效循环的6个状态分别是0~5这6个十进制数
字的格雷码,并且在时钟脉冲CP的作用下,这6个
状态是按递增规律变化的,即: 000→001→011→111→110→100→000→… 所以这是一个用格雷码表示的六进制同步加法 计数器。当对第6个脉冲计数时,计数器又重新从 000开始计数,并产生输出Y
Q=0时
LED亮
RD Q0 Q1 D1 Q2 D2 D3 Q3 S1
DIR D0 D1D2D3S0 DIL CLK +5V
74LS194
DIR D0
S0 DIL CLK +5V
清0按键 1秒
S1=0,S0=1
CLK 右移控制
本节小结:
寄存器是用来存放二进制数据或代
码的电路,是一种基本时序电路。任何
画状态转换图
Q3Q2Q1 /Y
000
/1 /1 111
/0
001
/0
010
/0
011 /0

数电第六章时序逻辑电路


• 根据简化的状态转换图,对状态进行编码,画出编码形式 的状态图或状态表
• 选择触发器的类型和个数 • 求电路的输出方程及各触发器的驱动方程 • 画逻辑电路图,并检查电路的自启动能力 EWB
典型时序逻辑集成电路
• 寄存器和移位寄存器 – 寄存器 – 移位寄存器 –集成移位寄存器及其应用 • 计数器 – 计数器的定义和分类 – 常用集成计数器 • 74LVC161 • 74HC/HCT390 • 74HC/HCT4017 – 应用 • 计数器的级联 • 组成任意进制计数器 • 组成分频器 • 组成序列信号发生器和脉冲分配器
– 各触发器的特性方程组:Q n1 J Q n KQ n CP
2. 将驱动方程组代入相应触发器的特性方程,求出各触发器 的次态方程,即时序电路的状态方程组
n n FF0:Q0 1 Q 0 CP n n n FF1:Q1 1 A Q0 Q1 CP
同步时序逻辑电路分析举例(例6.2.2C)
分析时序逻辑电路的一般步骤
• 根据给定的时序电路图写方程式 – 各触发器的时钟信号CP的逻辑表达式(同步、异步之分) – 时序电路的输出方程组 – 各触发器的驱动(激励)方程组 • 将驱动方程组代入相应触发器的特性方程,求出各触发器 的次态方程,即时序电路的状态方程组 • 根据状态方程组和输出方程组,列出该时序电路的状态 表,画状态图或时序图 • 判断、总结该时序电路的逻辑功能
• 电路中存在反馈
驱动方程、激励方程: E F2 ( I , Q )
状态方程 : Q n1 F3 ( E , Q n ) • 电路状态由当前输入信号和前一时刻的状态共同决定
• 分为同步时序电路和异步时序电路两大类
什么是组合逻辑电路?
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