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第四章 同步时序逻辑电路 第四章 同步时序逻辑电路 内容： 同步时序逻辑电路概述 触发器 同步时序逻辑电路的分析 同步时序逻辑电路的设计 第一节 同步时序逻辑电路概述 一、时序逻辑电路 1.组合逻辑电路 某一时刻(tk)的输出（Zi）仅与该时刻的输入（x1,x2,……，xn）有关，而与以前各时刻（ttk）的输入无关。 组 合 线 路 x1(tk) x2(tk) xn(tk) zm(tk) z2(tk) z1(tk) … … 2.时序逻辑电路 电路的输出不但取决于该时刻电路的输入，还取决于电路过去的输入。 组合 线路 存储 元件 xn x1 zm z1 Yv Y1 yu y1 … … … … 外部输入 外部输出 内部输入 内部输出 ①函数 输出函数 Zi = fi（x1，…，xn，y1，…，yu） 控制函数 Yi = gi （x1，…，xn，y1，…，yu） ②现态（Qn）： tk时刻存储元件的状态输出 y1(tk),…,yu(tk)。 次态（Qn+1）： 当前时刻输入x1,…,xn及现 态 y1(tk),…,yu(tk)共同作用下存储 元件输出的新的状态。 按其输入与输出的关系分为 ③ 分类 Mealy型 Moore型 Mealy型：输出Z不仅与该时刻的输入 （x1,…，xn）有关，而且与现态 （y1,…，yu）有关。 Zi = fi（x1，…，xn，y1，…，yu） Moore型：输出Z只与现态（y1,…，yu）有关，而与该时刻的输入无关；或根本没有输出，就以线路的状态作为输出。 Zi = fi（y1,…，yu） 按其工作方式分为 同步时序 异步时序 同步时序电路：记忆电路状态的变化由一个统 一的时钟脉冲同步，仅在时钟脉 冲的特定时刻（上升沿或下降 沿）才更新记忆电路的状态。 异步时序电路：没有统一的时钟信号，各记忆 元件也不受统一时钟的控制。 二、同步时序逻辑电路的描述 1.输出方程：由输出函数（输出与输入、内部 输入的关系）组成的方程。 2.激励方程：由控制函数（内部输出与输入、 内部输入的关系）组成的方程。 3.状态方程：由下一个状态函数（内部输入次 态与输入、内部输入现态的关 系）组成的方程。 4.状态表：表示现态、输入与次态、输出之间 的关系。 1/0 0/0 x=1 x=0 1/1 y=1 0/1 y=0 次态/输出 现态 5.状态图：用圆圈表示状态，圆圈内文字或数字 注明状态的标志，圆圈之间用箭头连接，表示状态的转换，箭头尾端圆圈内标明现态，头端为次态，箭上注明发生转移的输入条件、输出结果。 6.时间图（波形图）：用横轴表示时间，纵轴表示某一值在该时刻的状态。 第二节 触发器 触发器属于时序逻辑电路的记忆部件，具有“0” 状态和“1”状态两个稳定状态，用来存储0或1。 分类 按功能分 R-S型 D型 T型 J-K型 按触发方式分 电位触发 主从触发 边沿触发 触发器的描述方法： 电路图、真值表（功能图）、特性方程（状态方程）、次态卡诺图、时间图、状态图。 一、R-S触发器 1.基本R-S触发器 逻辑图 ≥1 ≥1 。 。 ? ? Q Q R S 逻辑符号 R S Q Q 。 。 状态表 RS=10 RS=01 RS=11 RS=00 1 0 次态Qn+1 现态 Qn 0 1 d 0 1 1 d 0 次态卡诺图 0 d 1 1 0 d 1 0 00 01 11 10 RS Q 0 1 状态方程 Qn+1=S + RQn SR=0（约束方程） 触发器特点： 1.Qn+1不仅与输入信号有关，而且于Qn有关； 2.电路具有0、1两个状