第13章--触发器与时序逻辑电路.pptVIP

第13章触发器与时序

逻辑电路;13.1触发器;13.1.1触发器概述;我们通过图13.1所示基本触发器来介绍几个基本概念。;;4．不定状态

当R、S两个输入信号同时有效时（R=1、S=1），状态不定。显然，若R、S满足RS=0，则能保证输入端不会同时出现高电平。我们将RS=0称为约束条件。

图13.2所示电路为用与非门组成的基本RS触发器，其工作原理请读者自己分析。;13.1.2触发器的逻辑功能描述;表13.1基本RS触发器的状态转换真值表;3．特征方程

特征方程为;5．时序图;13.1.3触发器的分类

1．D触发器;D触发器的特征方程如下：

;2．JK触发器;JK触发器特征方程如下：;3．T和T/触发器;表13.5T/触发器的状态转换真值表;;13.1.4触发器的逻辑功能转换;2）JK触发器转换成T触发器

T触发器的特征方程为;3）JK触发器转换成T/触发器

T/触发器的特征方程为;4）JK触发器转换成RS触发器

RS触发器的特征方程为;3．D触发器到JK、T、T/和RS触发器的转换;2）D触发器转换成T触发器

T触发器的特征方程为;3）D触发器转换成T/触发器

T触发器的特征方程为;4）D触发器转换成RS触发器

RS触发器的特征方程为;13.2时序逻辑电路分析;13.2.1时序逻辑电路概述;2．时序电路逻辑功能的表示

1）方程组;2）状态表：与触发器的状态表相同，只是这里的变量为电路的输入X1～Xi、电路的输出Y1～Yj、存储电路的驱动W1～Wk、电路的原状态Q1n～QLn、电路的次态Q1n+1～QLn+1。将他们用表格表示，即为状态转换真值表，简称状态表。

3）状态图：与触发器的状态图相同。即在状态图中用小圆圈分别表示电路的各个状态，以箭头表示状态转换的方向，同时在箭头旁边标明电路状态转换的输入值和输出值。通常将输入变量取值在斜线上，输出值在斜线下。

4）时序图：所谓时序图，是根据状态图或状态表的内容绘制成时间波形的形式。即在序列的时钟作用下，电路状态、输出状态随时间变化的波形图称为时序图。;3．时序逻辑电路的分类

（1）按照时序电路中所有触发器状态的变化是否同步，时序电路可分为同步时序电路和异步时序电路。若电路中所有触发器的时钟脉冲CP控制信号，都是使用同一个时钟脉冲，这种时序电路称为同步时序电路，否则为异步时序电路。

（2）按照电路输出信号的特点，时序电路又可以分为米利（Mealy）型时序电路和穆尔（Moore）型时序电路。穆尔型时序电路，其电路的输出信号仅取决于存储电路的原状态。其输出方程为;13.2.2同步时序电路的分析方法

具体步骤为：

①根据给定的时序电路，写出电路的输出方程；写出每个触发器的驱动方程；

②将驱动方程代入相应触发器的特征方程，得出每个触发器的状态方程；

③找出该时序电路对应的状态表或者状态图，以便直观地看出该时序电路的逻辑功能。

④若电路中存在无效状态（即电路未使用的状态），应该检查电路能否自启动；

⑤用文字描述电路的逻辑功能。;【例13.1】分析下图所示时序逻辑电路的功能。;输出方程为;（4）检查电路的自启动：设电路的初始状态为“101”，当脉冲CP到来时将其代入状态方程、输出方程，可以求得输出为“1”，新状态为“010”；类似可以得出电路初态为“110”时，在CP的控制下输出为“1”，新状态为“010”；电路初态为“111”时，在CP脉冲控制下输出为“1”，新状态为“000”；所以电路能够自启动。电路的完整状态图如图13.18所示。

（5）结论：为能够自启动的五进制加法计数器。;表13.7状态转换真值表;【例13.2】分析下图所示电路的逻辑功能。;输出方程为;13.2.3异步时序电路的分析方法

一般来说，异步时序电路的分析步骤如下：

①根据给定的时序电路，写出每个触发器的驱动方程（又称激励方程）及时钟方程；

②将驱动方程、时钟方程代入相应触发器的特征方程，得出每个触发器的状态方程；

③找出该时序电路对应的状态表或状态图，以便直观地看出该时序电路的逻辑功能；

④若电路存在无效状态（即电路未使用的状态），应检查电路能否自启动；

⑤用文字描述该时序电路的逻辑功能。;【例13.3】分析下图所示电路的逻辑功能。;输出方程为;在依次假设电路的初始状态，代入状态方程求出电路的新状态时，要注意每一个方程式的有效时钟脉冲条件。只有当时钟条件