Z CP R D 电路与电子技术基础第十五章时序逻辑电路分析与设计 Q.PPT

电路与电子技术基础 第十五章 时序逻辑电路分析与设计 Foreword 第十五章 时序逻辑电路分析与设计 第一节 时序逻辑电路的概述 15.1.1 时序逻辑电路的特点 15.1.2 时序逻辑电路的功能描述方法 15.1.3 时序逻辑电路的分类 第二节 时序逻辑电路的分析 第三节 计数器 15.3.1 异步计数器(Asynchronous Counter) 15.3.2 同步计数器 第四节 寄存器和移位寄存器 15.4.1 寄存器(Register) 15.4.2 移位寄存器(Shift Register) 第五节 时序逻辑电路设计 15.5.1 采用小规模集成电路设计同步时序逻辑电路 15.5.2 采用小规模集成电路设计异步时序逻辑电路 15.5.3 采用中规模集成电路实现任意模值计数(分频)器 第一节 时序逻辑电路概述 1. 时序逻辑电路特点 在时序逻辑电路中，输出信号不仅与当前的输入有关，而且与电路原来的状态有关。 X(x1,x2,…,xi) Z(z1,z2,…,zj) Y(y1,y2,…,yl) W(w1,w2,…,wk) 组合逻辑电路 存储电路 2. 时序逻辑电路功能描述方法 时序逻辑电路特点表明：电路当前的输出除与输入有关外还与电路的状态有关。而电路的状态是靠触发器记忆的，因此，描述触发器的方法也适合时序逻辑电路。 ②状态转移表 反映时序电路输出Z(tn)、次态Y(tn+1)与输入信号X(tn)和现态Y(tn)之间对应值表格叫做状态转移表。 ③状态转移图 反映时序逻辑电路状态转移规律及输入、输出取值情况的几何图形。 ④时序图（工作波形图） 用波形描述输入信号、输出信号、电路状态等取值在时间上的对应关系。 ①逻辑方程 Mealy型时序电路 组合逻辑电路 存储电路 Moore型时序电路 组合逻辑电路 存储电路 组合电路 3. 时序逻辑电路分类 ①按状态改变方式 同步时序逻辑电路与异步时序逻辑电路。 ②按输入与输出关系 米里型：输出信号不仅取决于输入，而且还取决于存储电路状态； 摩尔型：输出信号仅仅取决于存储电路。 第二节 时序逻辑电路分析 给 定 电 路 驱动 方程 输出 方程 时钟 方程 状态 方程 计 算 说 明 逻 辑 功 能 触发器 特征方程 注意CP 的有效沿 状态 转移表 状态图 时序图 第一步 第二步 第三步 第四步 特别是对异步时序逻辑电路 解：按上述分析步骤分析 ①写时钟方程、驱动方程和输出方程 时钟方程：CP1=CP2=CP 驱动方程： 例：试分析如图所示的同步时序逻辑电路 Q2 Q1 Z CP X 2 D2 1 D1 ≥1 输出方程： ②求状态方程： D触发器的特征方程为Q1n=D，所以状态方程为： ③ 根据状态方程、输出方程列出状态转移表、画出状态转移图或时序图。 X/Z 0/0 1/0 1/0 0/0 0/0 1/1 0/0 1/0 00 01 11 10 01/0 01/0 01/0 01/1 00/0 10/0 00/0 00/0 0 0 0 1 1 0 1 1 X=1 X=0 次态/输出(Q2n+1Q1n+1/Z) 现态 Q2nQ1n CP X Q1 Q2 Z ④功能说明：每当输入出现“101”序列，输出产生一脉冲信号。 第三节 计数器 计数器是统计脉冲个数的时序电路。它用于计数、定时、分频及执行数字运算等。计数器除分为