数字电子技术 第5章 第5节 课件.ppt

设计的任务就是根据设计的要求，选用基本逻辑单元电路或数字部件，通过逻辑设计，画出满足要求的时序逻辑电路。 时序逻辑电路的设计，是分析的逆过程。 值得一提的是，由于大、中规模集成电路的广泛采用，利用触发器来组成N进制计数器的方法已经不大采用了。 计数器是一种简单而又典型的时序逻辑电路，它的设计具有普遍性。 5.3 时序逻辑电路的设计方法 例5-3：试用JK触发器设计一个同步六进制加法计数器。 解：设计步骤如下 (1)确定触发器个数n 按照2n≥N，来确定 (2)选择状态编码、并画出状态转换图 本例有六个状态：S0～S5，可设S0=000；S1=001；S2=010；S3=011；S4=100；S5=101。 N也称为计数长度， N也称为计数器的模 本例N=6，现取n＝３，用３个触发器 N为计数器状态数， 110、111为无效状态 因为是六进制加法计数，状态S5→S0时，产生进位：C=1 状态转换图 S0 000 S1 001 S2 010 S3 011 S4 100 S5 101 /0 /0 /0 /0 /0 /1 /C (3)求状态方程、输出方程 状态方程即计数器的次态方程 卡诺图 001/0 010/0 100/0 011/0 XXX/0 XXX/0 000/0 101/0 00 01 11 10 0 1 卡诺图 0 0 1 0 X X 0 1 00 01 11 10 0 1 卡诺图 0 1 0 1 X X 0 0 00 01 11 10 0 1 卡诺图 1 0 0 1 X X 0 1 00 01 11 10 0 1 00 01 11 10 0 1 0 0 1 0 1 0 X X C 00 01 11 10 0 1 0 1 0 1 0 0 X X 00 01 11 10 0 1 1 0 0 1 1 0 X X 00 01 11 10 0 1 0 0 0 0 0 1 X X 并不是最简形式，是为了和JK触发器的特性方程进行比较，得到驱动方程 为了和JK触发器的特性方程进行比较，得到的驱动方程 输出方程 输出方程: (4)求驱动方程 JK触发器的特性方程 将状态方程和JK触发器的特性方程进行比较，即可求得驱动方程 (5)根据驱动方程和输出方程画逻辑图 计数器可以从无效状态进入有效状态，所以该计数器可以自启动。 (6)检查能否自启动 S0 000 S1 001 S2 010 S3 011 S4 100 S5 101 /0 /0 /0 /0 /1 将两个无效状态：110、111分别代入状态方程和输出方程，计算 111 110 时序电路结构特点：电路中一定有触发器。 时序电路逻辑功能特点：有记忆功能。 时序电路逻辑功能的描述方法： 时序图：适用于时序电路的调试、故障分析。 次态方程（注意使能条件特别是对于异步计数器）和输出方程：它是分析、设计时序电路所必需的描述方法。 状态转换表和状态转换图：非常直观地反映了时序电路工作的全过程和逻辑功能 常见的时序逻辑电路有：计数器、寄存器、顺序脉冲发生器等，他们都是在时钟脉冲作用下工作的 本章系统地介绍了时序电路的分析方法和设计方法，重点介绍了典型中规模计数器、寄存器、顺序脉冲发生器的功能和应用。 本章小结