数字电子技术—第05章时序逻辑电路时序逻辑电路的分析.ppt

第五章 时序逻辑电路 6.1 时序逻辑电路的一般分析方法 一、分析时序逻辑电路的一般步骤 1．由逻辑图写出下列各逻辑方程式： （1）各触发器的时钟方程。 （2）时序电路的输出方程。 （3）各触发器的驱动方程。 2．将驱动方程代入相应触发器的特性方程，求得时序逻辑电路的状态方程。 3．根据状态方程和输出方程，列出该时序电路的状态表，画出状态图或时序图。 4．根据电路的状态表或状态图说明给定时序逻辑电路的逻辑功能。 二、同步时序逻辑电路的分析举例 例6.2.1：试分析如图所示的时序逻辑电路。 2、求状态方程。（写出JK触发器的特性方程，然后将各驱动方程代入JK触发器的特性方程，得各触发器的次态方程） 3、作状态转换表及状态图 ①当X=0时：触发器的次态方程简化为： ②当X=1时：触发器的次态方程简化为： 输出方程简化为： 根据状态表或状态图， 可画出在CP脉冲作用下电路的时序图。 CP1=Q0 （当FF0的Q0由0→1时，Q1才可能改变状态。） ②输出方程： ③各触发器的驱动方程： （4）作状态转换图、时序图。 * 5.1 时序逻辑电路的一般分析方法 5.2 计数器 5.3 寄存器与移位寄存器 5.4 时序逻辑电路的设计方法 时序逻辑电路的基本概念 一、 时序逻辑电路的结构及特点 时序逻辑电路————任何一个时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号，还与电路的原状态有关。 时序电路的特点：（1）含有记忆元件（最常用的是触发器）。 （2）具有反馈通道。 解：1、写方程式 该电路为同步时序逻辑电路，时钟方程可以不写。 （1）写出输出方程： （2）写出驱动方程： 作出X=0的状态表： 输出方程简化为： Q1 n+1 Q0 n+1 次 态 Q1 n Q0 n 现 态 输 出 Z 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 作出X=1的状态表： 将X=0与X=1的状态图合并起来得完整的状态图。 各触发器的次态方程： Q1 n+1 Q0 n+1 次 态 Q1 n Q0 n 现 态 输 出 Z 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 4、画时序波形图。 5、逻辑功能分析： 当X=1时，按照减1规律 从10→01→00→10循环变化， 并每当转换为00状态（最小数）时， 输出Z=1。 该电路一共有3个状态00、01、10。 当X=0时，按照加1规律从00→01→10→00循环变化， 并每当转换为10状态（最大数）时，输出Z=1。 所以该电路是一个可控的 3进制计数器。 三、异步时序逻辑电路的分析举例 例6.2.2：试分析如图所示的时序逻辑电路 该电路为异步时序逻辑电路。具体分析如下： （1）写出各逻辑方程式。 ①时钟方程： CP0=CP （时钟脉冲源的上升沿触发。） （3）作状态转换表。 （2）将各驱动方程代入D触发器的特性方程，得各触发器的次态方程： （CP由0→1时此式有效） （Q0由0→1时此式有效） Z 输 出 Q1 n+1 Q0 n+1 次 态 Q1 n Q0 n 现 态 时钟脉冲 CP1 CP0 CP1=Q0 ①时钟方程： CP0=CP 0 0 1 0 0 0 ↑ ↑ 1 1 1 1 ↑ 0 1 0 1 0 1 0 ↑ ↑ 0 1 0 0 ↑ 0 （5）逻辑功能分析 该电路一共有4个状态00、01、10、11，在CP作用下，按照减1规律循环变化，所以是一个4进制减法计数器，Z是借位信号。 *