时序逻辑电路分析与设计 - Welcome to FRONT!.ppt

时序逻辑电路分析与设计 (I) 孙卫强 内容提要 时序逻辑电路的分类 时序电路的分析方法 同步时序电路的分析方法 异步时序电路的分析方法 常用的时序逻辑电路 寄存器和移位寄存器 计数器 序列脉冲发生器 序列信号发生器 时序逻辑电路的设计方法 同步时序电路设计 异步时序电路设计 时序电路的分类 Mealy型时序电路 输出依赖于当前的网络状态和当前的输入 时序电路举例—Mealy型电路 时序电路举例—Moore型电路 时序电路的分类 同步时序电路 状态存储器中所有触发器使用同一个时钟 内容提要 时序逻辑电路的分类 时序电路的分析方法 同步时序电路的分析方法 异步时序电路的分析方法 常用的时序逻辑电路 时序逻辑电路的设计方法 同步时序电路的分析方法 第一步：写出各触发器的激励方程（驱动方程） 第二步：把得到的驱动方程代入到触发器的特性方程，得到次态方程 第三步：按照电路图得到输出方程 第四步：构建转移表，并得到状态表 第五步：得到时序电路的状态图 第六步：画出时序图 同步时序电路分析—例1 同步时序电路分析—例2 同步时序电路的分析方法 异步时序电路的分析 异步时序电路的分析 异步时序电路的分析 异步时序电路分析方法 第一步：确定各触发器的驱动方程 第二步：将驱动方程代入特性方程，得到次态方程 第三步：按照电路图得到输出方程 第四步：得到电路状态转移表 第五步：画出状态转移图 例5.2.4异步时序电路分析 异步时序电路分析 异步时序电路分析 异步时序电路分析 异步时序电路分析 异步时序电路分析 异步时序电路分析 异步时序电路分析 作业 4，6，10，13（UP/DOWN Syn CTR） 第一步：写出激励方程 J0=1 K0=1 J1=Q3’ K1=1 J2=1 K2=1 J3=Q1 K3=1 第二步：把激励方程带入触发器的特性方程， 得到次态方程 激励方程 JK触发器的特征方程 J0=1 K0=1 J1=Q3’ K1=1 J2=1 K2=1 J3=Q1 K3=1 次态方程 Q0n+1=Q0’?cp0 Q1n+1=Q3’?Q1’?cp1 Q2n+1=Q2’?cp2 Q3n+1=Q1?Q2?Q3’?cp3 C=Q0?Q3 第三步：按照电路图得到电路的 输出方程 输出方程 0 1 1 0 1 0 0 0 0 10 C cp0 cp1 cp2 cp3 Q0 Q1 Q2 Q3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 9 0 1 1 1 0 0 0 1 8 0 0 0 0 1 1 1 0 7 0 1 0 1 0 1 1 0 6 0 0 0 0 1 0 1 0 5 0 1 1 1 0 0 1 0 4 0 0 0 0 1 1 0 0 3 0 1 0 1 0 1 0 0 2 0 0 0 0 1 0 0 0 1 Q0n+1=Q0’?cp0 Q1n+1=Q3’?Q1’?cp1 Q2n+1=Q2’?cp2 Q3n+1=Q1?Q2?Q3’?cp3 如果cp信号有效则为1，否则为0 0000 0001 Q3Q2Q1Q0 0 cp0下降沿，Q0翻转(0?1) 001 0011 0 00 1 0101 0110 0111 1000 1001 cp1下降沿，并且J1为高，所以Q1翻转(0?1) cp1下降沿，并且J1为高，所以Q11?0翻转； Q1翻转使得cp2下降沿，因此Q2翻转 cp1下降沿，并且J1为高，所以Q1翻转(0?1) Q0 1?0翻转,J1=1,使得Q1 1?0翻转；使得Q2 1?0翻转；J3=1使得Q3 0?1翻转 Q0 1?0翻转, J3=0使得Q3变为0 Q0n+1=Q0’?cp0 Q1n+1=Q3’?Q1’?cp1 Q2n+1=Q2’?cp2 Q3n+1=Q1?Q2?Q3’?cp3 cp0 0000 0001 Q3Q2Q1Q0 0 001 0011 0 00 1 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1111 1110 Q0n+1=Q0’?cp0 Q1n+1=Q3’?Q1’?cp1 Q2n+1=Q2’?cp2 Q3n+1=Q1?Q2?Q3’?cp3 0000 0001 Q3Q2Q1Q0 0 001 0011 0 00 1 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1111 1110 sunwq@sjtu.edu.cn */40 * Moore型时序电路 输出只依赖于电路当前的状态，和当前输入无关 激励 激励 下一状态逻辑 F 状态寄存器 输出逻辑 G 激励 当前状态 下一状态逻辑 F 状态寄存器 输出逻辑 G 异步时