高二物理竞赛课件时序电路的分析与设计2

时序电路的分析与设计时序电路的分析与设计

SequentialLogicCircuitAnalysis&Design时序电路概述Summarization数字逻辑电路可分为两大类：

组合逻辑电路时序逻辑电路组合电路是指它的输出仅由当前输入决定。时序电路是指它的输出不仅取决于当前输入，而且也取决于过去的输入序列，即过去输入序列不同，则在同一当前输入的情况下，输出也可能不同。时序电路基础时序电路的分析与设计

时序电路的一般形式Structure组合电路存储电路•••x1xnz1zm•••••••••y1yl••••••Y1Yr时序电路输出输出存储电路输入内部输出激励（控制）时序电路输入输入存储电路输出内部输入状态输出函数

zi=fi(x1,x2,…,xn,y1,y2,…,yl)

i=1,2,…,m；激励（控制）函数Yi=gi(x1,x2,…,xn,y1,y2,…,yl)

i=1,2,…,r；时序电路的一般形式Structurez1~zm：为外部状态；y1~yr：为内部状态，即时序电路的状态，简称“状态”。输入x的变化规律

输出z的变化规律状态y的变化规律输入x的变化

激励Y的变化状态(现态y

→次态yn+1)时序电路的变化规律输入x的变化规律

输出z的变化规律状态y的变化规律输入x的变化

激励Y的变化状态(现态y

→次态yn+1)状态变化的描述：现态——某一时刻输入变化前的电路状态；

次态——当输入变化后的电路状态(即电路将要进入的状态)；3.1.1.2时序电路的分类1、按照引起状态发生变化的原因可分为：3.1.1.2时序电路的分类2、按输入信号x的特性可分为：脉冲输入和电平输入。3.1.1.2时序电路的分类次态逻辑

G输出逻辑

F

状态存储器

时钟输入输出输入时钟信号激励现态Mealy型电路次态逻辑

G输出逻辑

F

状态存储器

时钟输入输出输入时钟信号激励现态Moore型电路3、按输出特性可分为：Mealy型和Moore型。3.1.1.3时序电路的描述方法1、次态方程CharacteristicEquation次态yn+1

=Q

(输入x，现态y)2、次态真值表将输入x及现态y列在真值表左边，次态yn+1列在右边。3、次态卡诺图次态方程用卡诺图的形式表示出来，既次态卡诺图。次态yn+1=Qa(激励Y)激励Y=G

(输入x，现态y)4、状态表State-table无外部输出的状态表Mealy型状态表Moore型状态表01y0y1y3y1y2y0y2y3y1y3y0y201y0y1/0y3/1y1y2/0y0/0y2y3/0y1/0y3y0/1y2/001zy0y1y30y1y2y00y2y3y10y3y0y21xyxyxyyn+1(次态)yn+1/z(次态/输出)yn+1(次态)Mealy型电路的读表（或图）的次序是：现态y→输入x→输出z

→次态yn+1Moore型电路的读表（或图）的次序是：现态y→输出z

→输入x→次态yn+15、状态图State-diagramsy0y1y2y30/01/00/00/00/11/01/01/1a.Mealy型状态图yn+1/z(