第3章时序逻辑.ppt

图3.52 序列检测器框图(a)及逻辑图(b) 图3.55? 时序机的状态图和状态表 图3.57“一对一”表示的MDS状态图及其状态表 图3.58 一对一法实现的四状态时序机逻辑图 图3.59 “计数器法”表示的MDS状态图及其状态表 * * 3.4.3 中规模集成计数器及应用 同步级联：外加时钟信号同时接到各片的时钟输入端，用前一级的进位(借位)输出信号作为下一级的工作状态控制信号(计数允许或使能信号)。只有当进位(借位)信号有效时， 时钟输入才能对后级计数器起作用。 ①利用T端串行级联，各片的T端与相邻低位片的OC相连。 ②利用P、T双重控制，最低位片的OC1并行接到其它各片的P端，只有T2不与OC1相连，其它高位片的T端均与相邻低位片OC相连。 3.4.3 中规模集成计数器及应用 例：3片74161级联成模163计数器 3.4.3 中规模集成计数器及应用 (2)扩大成任意模数的计数器 例：试用74LS90实现模 54 计数器。 ① 大模分解法。 可将M分解为54=6×9，用两片74LS90分别组成8421BCD码模 6、模 9 计数器，然后级联组成 M=54 计数器。 3.4.3 中规模集成计数器及应用 ② 整体反馈归 0 法。 先将两片74LS90构成模100计数器，然后采用整体反馈归0法构成模84计数器。 84D=54H 异步清零 异步清零 3.4.3 中规模集成计数器及应用 例：试用 74161 (模16,同步预置)实现模 60 计数器。 60-1=59D 同步预置 大模分解法 整体反馈归零法 模6 模10 3.6 同步时序逻辑分析 一般的时序逻辑电路按其状态的改变方式分为： 同步时序逻辑 ：在同一个时钟脉冲控制下改变状态； 异步时序逻辑：在输入信号（脉冲或电位）控制下改变状态，没有统一的时钟脉冲。 3.6.1 同步时序逻辑电路的描述工具 同步时序逻辑电路组成框图 X——外部输入信号 Q——触发器输出信号 Y——触发器激励信号 Z——时序逻辑的输出信号 输出函数 激励函数 次态方程 3.6.1 同步时序逻辑电路的描述工具 米里型与摩尔型时序逻辑电路 同步时序逻辑电路按其输入与输出的关系不同，可分为米里型时序逻辑和摩尔型时序逻辑两类。 米里型时序逻辑：输出Zi不仅与该时刻的输入Xi有关，还与电路的现态Qin有关。 摩尔型时序逻辑：输出Zi仅是现态的函数，与输入Xi无关。 3.6.1 同步时序逻辑电路的描述工具 状态表与状态图 状态表：状态用字母表示； 状态转移表：状态用二进制代码表示，也称次态真值表。 状态图：由表示状态的节点、输入信号、输出信号和表示状态之间转换的带箭头的直线组成。 3.6.2 同步时序逻辑电路分析的一般方法 所谓同步时序逻辑分析，就是指出给定时序电路的逻辑功能。 分析步骤：（同步异步时序逻辑都适用） (1)分析电路组成。 (2)根据逻辑图写出输出函数和激励函数表达式。 (3)根据激励函数和触发器的特征方程建立触发器的次态表达式。 (4)根据次态表达式及输出函数建立状态转移表。 (5)根据状态转移表建立状态表及状态图。 (6)分析输出与输入的关系，得出逻辑功能。 说明：这是基本步骤，只要能分析出逻辑功能，每一步骤并非必须。 3.6.2 同步时序逻辑电路分析的一般方法 例：分析下图所示时序电路的逻辑功能。 解:(1)分析电路组成 由与非门和异或门组成组合逻辑电路，两个JK触发器组成记忆电路。 电路的输入有： 内部输入:y2， /y2， y1， /y1 外部输入： x 时钟输入： CLK 电路的输出有： 内部输出(激励函数):J2，K2外部输出(输出函数)：Z 3.6.2 同步时序逻辑电路分析的一般方法 (2)根据给定的逻辑图，写出输出函数和激励函数表达式。 3.6.2 同步时序逻辑电路分析的一般方法 (3)根据激励函数和触发器的特征方程建立触发器的次态表达式。 3.6.2 同步时序逻辑电路分析的一般方法 (4)根据次态表达式及输出函数建立状态转移表。 3.6.2 同步时序逻辑电路分析的一般方法 (5)根据状态转移表建立状态表及状态图。 状态转移表 3.6.2 同步时序逻辑电路分析的一般方法 (6)分析输出与输入的关系，得出逻辑功能。 逻辑功能： 米里型的同步时序逻辑电路；可逆2位二进制计数器。 3.6.2 同步时序逻辑电路分析的一般方法 例：分析下图所示时序电路的逻辑功能。 解：(1)分析电路组成。 (2)根据给定的逻辑图，写出激励函数表达式。 3.6.2 同步时序逻辑电路分析的一般方法 (3)根据激励函数和触发器的特征方程建立触发器的次态表达式。 3.6.2 同步时序逻辑电路分析的一般方法 (4)根据次态表达式建立状态转移表。 3