电子技术基础--第十四章--时序逻辑电路ppt课件

1、第十四章第十四章 时序逻辑电路时序逻辑电路作业l14-2l14-6l14-26第一节第一节 概述概述一、时序逻辑电路的结构及特点一、时序逻辑电路的结构及特点二、时序逻辑电路的分类二、时序逻辑电路的分类米里Mealy型 莫尔Moore型 三、时序逻辑电路的描述方法三、时序逻辑电路的描述方法l(一一) 逻辑方程组逻辑方程组l（二状态转移表（二状态转移表State Transition Table）l（三状态转移图（三状态转移图State Transition Diagram）l（四时序图（四时序图(波形图波形图)第二节第二节 时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析l 一、时序逻辑电路分析的一般步骤一

2、、时序逻辑电路分析的一般步骤l 1观察电路的结构，确定电路是同步时序逻辑电路还是异步时序逻观察电路的结构，确定电路是同步时序逻辑电路还是异步时序逻辑电路，是米里型电路还是莫尔型电路。辑电路，是米里型电路还是莫尔型电路。l 2写出各触发器的时钟方程。写出各触发器的时钟方程。l 3写出时序逻辑电路的输出方程。写出时序逻辑电路的输出方程。l 4写出各触发器的驱动方程。写出各触发器的驱动方程。l 5将各触发器的驱动方程代入其特性方程，求得各触发器的次态方将各触发器的驱动方程代入其特性方程，求得各触发器的次态方程，也就是时序逻辑电路的状态方程。程，也就是时序逻辑电路的状态方程。l 6根据状态方程得到该时

3、序逻辑电路的状态表。根据状态方程得到该时序逻辑电路的状态表。l 7根据状态表得到该时序逻辑电路的状态图。根据状态表得到该时序逻辑电路的状态图。l 8在给定的输入信号作用下得到该时序逻辑电路的时序图。在给定的输入信号作用下得到该时序逻辑电路的时序图。l 9根据状态图分析该时序逻辑电路的功能。根据状态图分析该时序逻辑电路的功能。l 需要说明的是，上述步骤不是必须遵循的固定步骤，实际应用中可根需要说明的是，上述步骤不是必须遵循的固定步骤，实际应用中可根据具体情况加以取舍，如在分析同步时序逻辑电路时，各触发器的时据具体情况加以取舍，如在分析同步时序逻辑电路时，各触发器的时钟信号的逻辑表达式就可以不写。

4、钟信号的逻辑表达式就可以不写。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nnQQXZ01)(nQXJ1010KnQXJ0111K nnnnnQQXQKQJQ01000010)(nnnnnQQXQKQJQ10111111)( 例例5-1nnnnnQQXQKQJQ01000010)(nnnnnQQXQKQJQ10111111)(nnQQXZ01)(例例5-2 分析图所示时序逻辑电路的分析图所示时序逻辑电路的功能。功能。nnnnnnnnQXXQXXQXXQXXQXXQXXQXXQXXZ212121212121212121XXJ21XXK nnnnnQXXQXXQKQJQ)(2121

5、1（二莫尔型同步时序逻辑电路的（二莫尔型同步时序逻辑电路的分析分析 nnnnQDQDQQD1021122nnnnnnnQQQQQQQ1102111212三、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nnnnQQQQZ0101nQD00nQD11 nnQDQ00101111nnQDQ （CP由01时此式有效） （Q0由01时此式有效）第三节第三节 同步时序逻辑电路的设计同步时序逻辑电路的设计l 一、同步时序逻辑电路的设计的一般步骤一、同步时序逻辑电路的设计的一般步骤l （一逻辑抽象，建立原始状态图（一逻辑抽象，建立原始状态图l （二状态化简，得到最简状态图（二状态化简，得到最简状态

6、图l （三状态分配或状态编码），画出编码后的（三状态分配或状态编码），画出编码后的状态图及状态表状态图及状态表l （四选定触发器类型和个数（四选定触发器类型和个数l （五求出电路的输出方程、驱动方程（五求出电路的输出方程、驱动方程l （六根据得到的方程式画出逻辑图（六根据得到的方程式画出逻辑图l （七画全状态转换图，以检查设计的电路能否（七画全状态转换图，以检查设计的电路能否自启动自启动二、同步时序逻辑电路设计举例二、同步时序逻辑电路设计举例u例例 设计一个同步设计一个同步5进制加法计数器，当计满后进制加法计数器，当计满后产生进位输出产生进位输出Y=1，其它情况下，其它情况下Y=0。CPY同步

7、5进制加法计数器100111YQ01QQ0nn1n20010000nQJ01nQK01nnQQJ10212KnQJ2010KnQY2nQJ01nQK01nnQQJ10212KnQJ2010KnQY2第四节第四节 常用中规模计数器芯片及应用常用中规模计数器芯片及应用l计数器的种类很多，从不同角度，有不同的分类方法：l按计数容量可分为：二进制计数器和非二进制计数器。l按数字的增减趋势可分为：加法计数器、减法计数器和可逆计数器。l按计数器中各个触发器的时钟信号是否是同一个可分为：同步计数器和异步计数器。l一、常用中规模计数器芯片一、常用中规模计数器芯片l（一（一4位二进制同步加法计数器芯片位二进制同

8、步加法计数器芯片74X161（二（二4位二进制同步加法计数器芯位二进制同步加法计数器芯片片 74X163（三（三4位二进制同步可逆计数器芯位二进制同步可逆计数器芯片片74 X 191231 0QQQ Q0000111111101101110010111001101010000111011001010100001100100001（四（四4位二进制同步可逆计数器芯位二进制同步可逆计数器芯片片74X193231 0QQQ Q0000111111101101110010111001101010000111011001010100001100100001（五（五8421BCD码同步加法计数器码同步加法

9、计数器74X160芯片芯片231 0QQQQ0000100001000011000100101001010101100111（六二（六二-五五-十进制异步加法计数器十进制异步加法计数器74X290231 0QQQQ0000100001000011000100101001010101100111组成任意进制计数器组成任意进制计数器l1反馈清零法反馈清零法l（1同步反馈清零法同步反馈清零法l例例 用集成计数器用集成计数器74X163和必要的门电路和必要的门电路组成组成6进制计数器，要求使用反馈清零法。进制计数器，要求使用反馈清零法。（2异步反馈清零法异步反馈清零法l例例 用集成计数器用集成计数器7

10、4X161和必要的门电路和必要的门电路构成构成6进制计数器，要求使用反馈清零法。进制计数器，要求使用反馈清零法。nnnnQQQQCR21212反馈置数法反馈置数法l反馈置数法一般适用于有预置功能的集成计数器。l（1同步反馈置数法l例 用集成计数器74X160和必要的门电路组成7进制计数器，要求该电路的有效状态是Q3Q2Q1Q 0按“加1的顺序从0011 到1001循环变化。3Q0101000110111Q0100Q1Q1000210010110l（2异步反馈置数法异步反馈置数法l例例 用集成计数器用集成计数器74X193和必要的门电路和必要的门电路组成组成10进制计数器，要求用反馈置数法实进制计数器，要求用反馈置数法实现。现。l例例 用用74X161加必要的门电路实现一个加必要的门电路实现一个6进进制计数器的各种方法。制计数器的各种方法。方法一：用异步反馈清零方法实现，方法一：用异步反馈清零方法实现，见例见例14-14。方法二：用同步反馈置数置方法二：用同步反馈置数置0000方法实现。状态图如图所示。方法实现。状态图如图所示。方法三：用同步反馈置数置方法三：用同步反馈置数置0001方法实现。方法实现。方法四：用同步反馈置数置方法四：用同步反馈置数置0010方法实现。方法实现。方法十二：用同步反馈置数置方法十二：用同步反馈置数置1010