第6章 时序逻辑电路(本第6章 时序逻辑电路(本)第6章 时序逻辑电路(本)第6章 时序逻辑电路(本).doc

第5章 时序逻辑电路 5.1 概述 一、 时序电路的特点 时序电路在任何时刻的稳定输出，不仅与该时刻的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关。 二、 时序电路的功能描述方法 时序电路的逻辑功能可用逻辑表达式、状态表、卡诺图、状态图、时序图和逻辑图6种方式表示，这些表示方法在本质上是相同的，可以互相转换。 逻辑表达式有： 输出方程 激励方程 状态方程 三、时序电路与组合逻辑电路的区别 5.2 时序逻辑电路的分析方法 5.2.1 同步时序电路的分析方法 电路图→电路的逻辑功能 具体的说：就是要找出电路的状态和输出的状态在输入变量和时钟信号作用的变化规律。 5.2.2 时序逻辑电路的状态转换表、状态转换图和时序图 一般分析步骤： 第1步: 电路图 第2步: 时钟方程、驱动方程和输出方程 第3步: 状态方程 第4步: 计算 第5步: 状态图、状态表或时序图 第6步: 判断电路逻辑功能 例1. 第1步: 写方程式 时钟方程： (同步时序电路的时钟方程可省去不写。) 输出方程： 驱动方程： 第2步: 求状态方程 JK触发器的特性方程： 将各触发器的驱动方程代入，即得电路的状态方程： 第3步: 计算、列状态表 第4步: 画状态图、时序图 时序图 第5步: 电路功能 有效循环的6个状态分别是0～5这6个十进制数字的格雷码，并且在时钟脉冲CP的作用下，这6个状态是按递增规律变化的，即： 000→001→011→111→110→100→000→… 所以这是一个用格雷码表示的六进制同步加法计数器。当对第6个脉冲计数时，计数器又重新从000开始计数，并产生进位输出Y＝1。 例2. 第1步: 写方程式 时钟方程: 同步时序电路，时钟方程省去。 输出方程： 驱动方程： 第2步: 求状态方程 T触发器的特性方程： 将各触发器的驱动方程代入，即得电路的状态方程： 第3步: 计算、列状态表 第4步: 画状态图、时序图 第5步: 电路功能 由状态图可以看出，当输入X ＝0时，在时钟脉冲CP的作用下，电路的4个状态按递增规律循环变化，即： 00→01→10→11→00→… 当X＝1时，在时钟脉冲CP的作用下，电路的4个状态按递减规律循环变化，即： 00→11→10→01→00→… 可见，该电路既具有递增计数功能，又具有递减计数功能，是一个2位二进制同步可逆计数器。 *5.2.3 异步时序逻辑电路的分析方法 与同步时序逻辑电路的分析方法有所不同。在异步时序逻辑电路中，每次电路的状态发生转换是并不是所有触发器都有时钟信号，只有那些有时钟信号的触发器才需要用特性方程去计算次态，而没有时钟信号的触发器将保持原态不变。 例3. 第1步: 写方程式 时钟方程: 异步时序电路 驱动方程： 第2步: 求状态方程 D触发器的特性方程： 将各触发器的驱动方程代入，即得电路的状态方程： 第3步: 计算、列状态表 第4步: 画状态图、时序图 第5步: 电路功能 由状态图可以看出，在时钟脉冲CP的作用下，电路的8个状态按递减规律循环变化，即： 000→111→110→101→100→011→010→001→000→… 电路具有递减计数功能，是一个3位二进制异步减法计数器。 5.3 若干常用的时序逻辑电路 5.3.1 寄存器和移位寄存器 一、寄存器 在数字电路中，用来存放二进制数据或代码的电路称为寄存器。 寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。一个触发器可以存储1位二进制代码，存放n位二进制代码的寄存器，需用n个触发器来构成。 按照功能的不同，可将寄存器分为基本寄存器和移位寄存器两大类。基本寄存器只能并行送入数据，需要时也只能并行输出。移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出，还可以并行输入、串行输出，串行输入、并行输出，十分灵活，用途也很广。 （一）、数码寄存器（基本寄存器） 1、双拍工作方式 （1）清零。CR=0，异步清零。即有： （2）送数。CR=1时，CP上升沿送数。即有： （3）保持。在CR=1、CP上升沿以外时间，寄存器内容将保持不