数字电子技术 --第05章 时序逻辑电路时序逻辑电路的分析ppt课件

1、第五章第五章 时序逻辑电路时序逻辑电路 5.1 5.1 时序逻辑电路的普通分析方法时序逻辑电路的普通分析方法5.2 5.2 计数器计数器5.3 5.3 存放器与移位存放器存放器与移位存放器5.4 5.4 时序逻辑电路的设计方法时序逻辑电路的设计方法时序逻辑电路的根本概念时序逻辑电路的根本概念组组合合电电路路触触发发器器电电路路X1XiZ1ZjQ1QmD1Dm输入信号信号输出触发器触发器输入信号输出信号CP一、一、 时序逻辑电路的构造及特点时序逻辑电路的构造及特点 时序逻辑电路时序逻辑电路任何一个时辰的输出任何一个时辰的输出形状不仅取决于当时的输入信号，还与电路的形状不仅取决于当时的输入信号，还

2、与电路的原形状有关。原形状有关。 时序电路的特点：时序电路的特点：1 1含有记忆元件最常含有记忆元件最常用的是触发器。用的是触发器。 2 2具有反响通道。具有反响通道。一、分析时序逻辑电路的普通步骤一、分析时序逻辑电路的普通步骤 1 1由逻辑图写出以下各逻辑方程式：由逻辑图写出以下各逻辑方程式： 1 1各触发器的时钟方程。各触发器的时钟方程。 2 2时序电路的输出方程。时序电路的输出方程。 3 3各触发器的驱动方程。各触发器的驱动方程。 2 2将驱动方程代入相应触发器的特性方程，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形状方程。求得时序逻辑电路的形状方程。 3 3根据形状方程和输

3、出方程，列出该时序电根据形状方程和输出方程，列出该时序电路的形状表，画出形状图或时序图。路的形状表，画出形状图或时序图。 4 4根据电路的形状表或形状图阐明给定时根据电路的形状表或形状图阐明给定时序逻辑电路的逻辑功能。序逻辑电路的逻辑功能。6.1 6.1 时序逻辑电路的普通分析方法时序逻辑电路的普通分析方法二、同步时序逻辑电路的分析举例二、同步时序逻辑电路的分析举例例例6.2.1：试分析如下图的时序逻辑电路。：试分析如下图的时序逻辑电路。解：解：1、写方程式、写方程式该电路为同步时序逻辑电路，时钟方程可以不写。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：写出输出方程： nnQQ

4、XZ01)( nQXJ10 10 KnQXJ01 11 K 2 2写出驱动写出驱动方程：方程：0=11K1J1=11K=11JZ1CPX0QC1Q11FF&C1FF2、求形状方程。写出、求形状方程。写出JK触发器的特性方程，然后将各驱动方程代触发器的特性方程，然后将各驱动方程代入入JK触发器的特性方程，得各触发器的次态方程触发器的特性方程，得各触发器的次态方程3、作形状转换表及形状图、作形状转换表及形状图 当当X=0时：触发器的次态方程简化为：时：触发器的次态方程简化为：作出作出X=0的形状表：的形状表：nnnnnQQXQKQJQ01000010)( nnnnnQQXQKQJQ10111111

5、) (nnnQQQ0110 nnnQQQ1011 输出方程简化为：输出方程简化为：nnQQZ01 现现 态态次次 态态输输 出出Q1 n Q0 n Q1 n+1 Q0 n+1 Z 0 00 1 0 11 0 0 1 0 0 0 0 1 X X= =0 0时时的的状状态态图图/1Q/0Q/000110100nnQQXZ01)( nQXJ10 10 KnQXJ01 11 K当当X=1时：触发器的次态方程简化为：时：触发器的次态方程简化为：作出作出X=1的形状表：的形状表：将将X=0与与X=1的形状图合并起来得完好的形状图。的形状图合并起来得完好的形状图。nnnQQQ0110 nnnQQQ1011

6、输出方程简化为：输出方程简化为：nnQQZ01 各触发器的次态方程：各触发器的次态方程：nnnnnQQXQKQJQ01000010)( nnnnnQQXQKQJQ10111111) (现现 态态次次 态态输输 出出Q1 n Q0 n Q1 n+1 Q0 n+1 Z 0 01 0 1 00 1 1 0 1 0 0 0 0 X X= =1 1时时的的状状态态图图/00010/0Q0101/1Q1/0010/11/10/0000/0101/0完完整整的的状状态态图图nnQQXZ01)( 根据形状表或形状图，根据形状表或形状图， 可画出在可画出在CPCP脉冲作用下电路的时序图。脉冲作用下电路的时序图。

7、4 4、画时序波形图。、画时序波形图。1/0010/11/10/0000/0101/0XCP1234560QZ1Q5 5、逻辑功能分析：、逻辑功能分析： 当当X=1X=1时，按照减时，按照减1 1规律规律从从1001001010010010循环变化，循环变化，并每当转换为并每当转换为0000形状最小数时，形状最小数时，输出输出Z=1Z=1。 该电路一共有该电路一共有3 3个形状个形状0000、0101、1010。 当当X=0X=0时，按照加时，按照加1 1规律从规律从0001100000011000循环变化，循环变化，并每当转换为并每当转换为1010形状最大数时，输出形状最大数时，输出Z=1Z

8、=1。所以该电路是一个可控的所以该电路是一个可控的3 3进制计数器。进制计数器。1/0010/11/10/0000/0101/0完完整整的的状状态态图图CP1=Q0 当当FF0的的Q0由由01时，时，Q1才能够改动形状。才能够改动形状。三、异步时序逻辑电路的分析举例三、异步时序逻辑电路的分析举例例例6.2.2：试分析如下图的时序逻辑电路：试分析如下图的时序逻辑电路该电路为异步时序逻辑电路。详细分析如下：该电路为异步时序逻辑电路。详细分析如下：1 1写出各逻辑方程式。写出各逻辑方程式。时钟方程：时钟方程：CP0=CP 时钟脉冲源的上升沿触发。时钟脉冲源的上升沿触发。C1FF01D1FFC11DC

9、P0QQ1Z&输出方程：输出方程：各触发器的驱动方程：各触发器的驱动方程：3作形状转换表。作形状转换表。2将各驱动方程代入将各驱动方程代入D触发器的特性方程，得各触发器的次态方程：触发器的特性方程，得各触发器的次态方程：nnQDQ0010 CP由由01时此式有效时此式有效 1111nnQDQ Q0由由01时此式有效时此式有效 nnQQZ01 nQD00 nQD11 现现 态态次次 态态输输 出出时钟脉冲时钟脉冲Q1 n Q0 n Q1 n+1 Q0 n+1 ZCP1 CP0 CP1=Q0时钟方程：时钟方程：CP0=CP0 0 1 0 0 0 111 1 01 0 1 010 0 100 0 4作形状转换图、时序图。5 5逻辑功能分析逻辑功能分析 该电路一共有该