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第六章 作业（1） 题6.1----题6.8 都是时序电路的分析 必做题6.1 、题6.6， 其它选作 * 第 六 章 时 序 逻 辑 电 路 教学内容 §6.1 概述 §6.2 时序逻辑电路的分析方法 §6.3 若干常用的时序逻辑电路 §6.4 时序逻辑电路的设计方法 学习要求 一.重点掌握的内容： （1）时序逻辑电路的概念及电路结构特点； （2）同步时序电路的一般分析方法； （3）同步计数器的一般分析方法； （4）会用置零法和置数法构成任意进制计数器。 二.一般掌握的内容： （1）同步、异步的概念，电路现态、次态、有效状态、无效状态、有效循环、无效循环、自启动的概念，寄存的概念； （2）同步时序逻辑电路设计方法。 6.1 概述 一、组合电路与时序电路的区别 1. 组合电路： 电路的输出只与电路的输入有关， 与电路的前一时刻的状态无关。 2. 时序电路： 电路在某一给定时刻的输出 取决于该时刻电路的输入 还取决于前一时刻电路的状态 由触发器保存 时序电路： 组合电路 + 触发器 电路的状态与时间顺序有关 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。 构成时序逻辑电路的基本单元是触发器。 二、时序逻辑电路的分类： 按动作特点可分为 同步时序逻辑电路 异步时序逻辑电路 所有触发器状态的变化都是在同一时钟信号操作下同时发生。 触发器状态的变化不是同时发生。 按输出特点可分为 米利型时序逻辑电路 穆尔型时序逻辑电路 输出不仅取决于存储电路的状态，而且还决定于电路当前的输入。 输出仅决定于存储电路的状态，与电路当前的输入无关。 Mealy型 Moore型 三、时序逻辑电路的功能描述方法 逻辑方程组 状态表 卡诺图 状态图 时序图 逻辑图 特性方程：描述触发器逻辑功能的逻辑表达式。 驱动方程：（激励方程）触发器输入信号的逻辑表达式。 时钟方程：控制时钟CLK的逻辑表达式。 状态方程：（次态方程）次态输出的逻辑表达式。 驱动方程代入特性方程得状态方程。 输出方程：输出变量的逻辑表达式。 1. 逻辑方程组 2. 状态表 反映输出Z、次态Q*与输入X、现态Q之间关系的表格。 3. 状态图 反映时序电路状态转换规律，及相应输入、输出取值关系的图形。 箭尾：现态 箭头：次态 标注：输入／输出 4. 时序图 时序图又叫工作波形图，它用波形的形式形象地表达了输入信号、输出信号、电路的状态等的取值在时间上的对应关系。 这四种方法从不同侧面突出了时序电路逻 辑功能的特点，它们在本质上是相同的，可以 互相转换。 电路图 时钟方程、驱动方程和输出方程 状态方程 状态图、状态表 时序图 1 5 时序电路的分析步骤： 4 6.2 时序逻辑电路的分析方法 2 将驱动方程代入特性方程 判断电路逻辑功能,检查自启动 3 计算 几个概念 有效状态：在时序电路中，凡是被利用了的状态。 有效循环：有效状态构成的循环。 无效状态：在时序电路中，凡是没有被利用的状态。 无效循环：无效状态若形成循环，则称为无效循环。 自启动：在CLK作用下，无效状态能自动地进入到有效循环中，则称电路能自启动，否则称不能自启动。 例6.2.1 例6.2.1 解: ①写方程组 驱动方程 同步时序电路，时钟方程省去。 输出方程 ②求状态方程 将驱动方程代入JK触发器的特性方程 中得电路的状态方程: ③计算、列状态转换表 画状态转换图 000 001 010 011 100 101 110 111 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /1 /1 Q3Q2Q1 /Y ④作时序图 ⑤说明电路功能 这是一个同步七进制加法计数器，能自启动。 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 ④作时序图 ⑤说明电路功能 这是一个同步七进制加法计数器，能自启动。 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 例6.2.3 例6.2.3 解: ①写方程式 驱动方程 代入D触发器的特性方程，得到电路的状态方程 输出方程 ②求状态方程 输入 现 态 次 态 输出 A Y 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0