[工学]第十七次课 时序逻辑电路的分析.ppt

本章主要内容 6.2.时序逻辑电路的分析方法 2.把得到的驱动方程代入相应触发器的特性方程中，就可以得到每个触发器的状态方程，由这些状态方程得到整个时序逻辑电路的方程组； ③时序逻辑电路的状态转换表、状态转换图和时序图 a、状态转换表： 小结 ③ 列状态表。 01/0 10/0 00/0 11/0 11/1 00/0 10/0 01/0 * * 数字电子技术基础 阎石主编（第五版） 信息科学与工程学院基础部 第六章 时序逻辑电路 内容提要 本章主要介绍时序逻辑电路的工作原理和分析方法及设计方法。首先讲述时序逻辑电路的功能及结构特点、分析方法和步骤，然后具体介绍寄存器、计数器等各类时序逻辑电路的工作原理和使用方法，最后介绍时序逻辑电路的设计方法。 本章重点是计数器的分析和设计。 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 逻辑电路 组合逻辑电路 时序逻辑电路 现时的输出仅取决于现时的输入 除与现时输入有关外还与原状态 有关 门电路 触发器 § 6.1 概述 第一，时序逻辑电路包含组合逻辑电路和存储电路两部分，存储电路具有记忆功能，通常由触发器组成； 第二，存储电路的状态反馈到组合逻辑电路的输入端，与外部输入信号共同决定组合逻辑电路的输出。 时序逻辑电路有两个特点： X（x1, x2, …, xi）：外部输入信号； Q（q1, q2, …, ql）：存储电路的状态输出，也是组合逻辑电路的内部输入； Y（ y1, y2, …, yj ）：外部输出信号； Z（ z１, z2, …, zk ）：存储电路的激励信号，也是组合逻辑 电路的内部输出。 .…… 输出方程 .…… 驱动方程 （或激励方程） .…… 状态方程 输出方程 驱动方程（或激励方程） 状态方程 时序逻辑电路的分类： 根据存储电路的动作特点 同步时序电路 异步时序电路 按输出信号的特点 米利（Mealy）型时序电路 穆尔(Moore)型时序电路 时序逻辑电路的分类： 根据存储电路的动作特点 同步时序电路 异步时序电路 按输出信号的特点 米利（Mealy）型时序电路 穆尔(Moore)型时序电路 6.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法 时序逻辑电路的分析： 就是给定时序电路，找出该电路的逻辑功能，即找出在输入信号和CLK作用下，电路的次态和输出。 由于同步时序逻辑电路是在同一时钟作用下，故分析比较简单些，只要写出电路的驱动方程、输出方程和状态方程，根据状态方程得到电路的状态表或状态转换图，就可以得出电路的逻辑功能。 3. 根据逻辑图写出电路的输出方程； 4.写出整个电路的状态转换表、状态转换图和时序图； 5.由状态转换表或状态转换图得出电路的逻辑功能，并检查能否自启动。 6.2.时序逻辑电路的分析方法 同步时序电路的分析步骤： 1. 从给定的逻辑电路图中写出每个触发器的驱动方程（也就是存储电路中每个触发器输入信号的逻辑函数式）； 给定电路 输出 方程 驱动 方程 状态 方程 状态 转换 表 状态 转换 图 时 序 图 功能描述 【例1】 分析图示时序电路，要求写出其状态方程，Q1、Q2、Q3的状态转换图，说明能否自启动。 ① 写出输出方程和驱动（激励）方程。 ② 求状态方程。 将驱动方程代入特性方程 6.2.时序逻辑电路的分析方法 从例题可以看出，逻辑电路的三个方程应该说已经清楚描述一个电路的逻辑功能，但却不能确定电路具体用途，因此需要在时钟信号作用下将电路所有的的状态转换全部列出来，则电路的功能一目了然。 描述时序逻辑电路所有状态的方法有状态转换表（状态转换真值表）表、状态转换图和时序图。下面结合上面的例题介绍这几种方法。 此电路没有输入变量，属于穆尔型的时序逻辑电路，输出端的状态只决定于电路的初态。 6.2.时序逻辑电路的分析方法 根据状态方程将所有的输入变量和电路初态的取值，带入电路的状态方程和输出方程，得到电路次态（新态)和输出值，列成表即为状态转换表 列状态转换表。 设电路的初态 将001作为电路 的新的初态，有 …………… 列状态转换表 CLK的顺序 0 1 2 3 4 5 6 1 0 0 Q1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 Q3 Q2 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 Y 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 Q1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1