《数字电子技术项目式教程》课件16 同步时序电路的分析

复习74LS112双JK触发器

74LS74双D触发器

主要内容

1.时序逻辑电路概念

2.时序逻辑电路的分析方法目的与要求

1.解释时序逻辑的基本概念

2.说出时序逻辑与组合逻辑区别

3.学会时序逻辑电路的分析方法

4.判断时序逻辑电路的逻辑功能。

重点：时序电路的分析方法；

难点：时序逻辑电路的功能描述

时序电路?假设你家电话号码369在数字电路中，凡是任一时刻的稳定输出不仅决定于该时刻的输入，而且还和电路原来的(过去的)状态有关，这种电路定义为时序逻辑电路，简称时序电路。时序电路的特点：具有记忆功能。

时序电路的基本单元：触发器。4.3.1时序逻辑电路的一般结构时序电路按时钟分类：同步时序电路异步时序电路特点?1）它由组合电路和存储电路组成。

2）时序逻辑电路中存在记忆元件；时序逻辑电路中存在反馈通路。因而电路的工作状态与时间因素相关，即时序电路的输出由电路的输入和电路原来的状态共同决定。例1:分析如图所示同步时序电路。4.3.2同步时序逻辑电路分析举例D1Q1Q1C1D2Q2Q2C1CP≥1仿真

D1Q1Q1C1D2Q2Q2C1CP≥1表4-9常用集成D触发器型号特性时钟置位端复位端74742D，正边沿独立独立，低电平独立，低电平742738D，正边沿公共无公共，低电平743748D，正边沿公共无无741754D，正边沿公共

无公共，低电平74LS02例2：分析如图所示电路1J1KCPQ0Q1Q2Q0的输出的波形的频率是CP的1/2。Q1的输出的波形的频率是CP的1/4。Q2的输出的波形的频率是CP的1/8。二分频四分频八分频《课堂练习》【练习1】分析图示同步时序逻辑电路的逻辑功能。Q0Q1Q2【练习2】分析图示同步时序逻辑电路的逻辑功能。《课堂练习》解：

①求输出方程和激励方程。②求状态方程。Q1=J1Q1+K1Q1=（XQ0）Q1+XQ0Q1=XQ0Q1n+1Q0=J0Q0+K0Q0=Q0J0=K0=1J1=K1=X Q0Z=XQ1Q0⊕

⊕

⊕

⊕

⊕

③列状态表，画状态图。④画波形图。⑤逻辑功能分析。当外部输入X=0时，状态转移按00→01→10→11→00→…变化，实现模4加法计数器功能。当外部输入X=0时，状态转移按00→11→10→01→00→…变化，实现模4减法计数器功能。所以，该电路是一个同步模4可逆计数器。X—加/减控制信号Z—借位输出【练习3】三位二进制同步加法计数器。《课堂练习》Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&计数脉冲CP1.先列写控制端的逻辑表达式：J2=K2=Q1Q0J1=K1=Q0J0=K0=1Q0：来一个CP，它就翻转一次；Q1：当Q0＝1时，它可翻转一次；Q2：只有当Q1Q0＝11时，它才能翻转一次。CPQ0Q1Q22.还可以用波形图显示状态转换表。Q0的输出的波形的频率是CP的1/2。Q1的输出的波形的频率是CP的1/4。Q2的输出的波形的频率是CP的1/8。二分频四分频八分频网络资源介绍写各触发器的控制函数写电路的输出函数写触发器的状态方程作状态转换表及状态转换图作时序波形图判断电路的逻辑功能同步时序电路的分析方法简单的电路可直接绘出状态转换图无要求可不画分析电路的结构4.3.3时序电路的分析方法小结与

思考

1、什么叫做时序电路？它和组合电路有什么区别？电路结构上有什么特点？

2、试描述同步时序电路的分析步骤。

3、在同步时序电路的分析中，都需要列写哪些方程？哪些方程是必须列写的？

4、在同步时序电路的分析中，状态真值表如何列写？需要注意什么问题？

5、在同步时序电路的分析中，如何画状态图？需要注意什么问题？组合逻辑电路存储电路............XY？ZW？(门电路)(触发器)时序逻辑电路的一般结构时序电路按时钟分类：同步时序电路异步时序电路作业题习题册P18-4P19-5

P20-8预习中规模集成计数器74LS90基本RS触发器时序电路小结在CP=0期间，G3、G4被封锁，触发器状态不变。在CP=1期间，触发器的状态才由输入信号R和S来决定。

同步RS触发器逻辑电路逻辑符号

R

S

Qn+1

0

0

Qn

0

1

1

1

0

0

1

1

不允许

JK触发器

JK触发器的逻辑符号（a）下降沿触发

（b）上升沿触发

JK触发器是在RS触发器基础上改进而来，在使用中没有约束条件。常见的JK触发器有主从结构的，也有边沿型的。D触发器

DQnQn+1000010101111

Qn+1=D

写出触发器的激励方程和输出方程利用上述输入方程求各触发器的次态方程由次态方程组画出状态表和状态图根据状态图分析电路功能时序分析应用举例

四人抢答电路：四人参加比赛，每人一个按钮，其中一人按下按钮后，相应的指示灯亮。并且，其它按钮按下时不起作用。

电路的核心是74LS175四D触发器。它的内部包含了四个D触发器，各输入、输出以字头相区别。+5VD1D2D3D4

CLRCP赛前先清零0输出为零发光管不亮CP&1