第七章同步时序电路概述.pptVIP

§7-1 时序电路概述 时序电路概述 同步时序电路设计举例 举例: 1、根据设计要求，是按自然次序变化，画出同步七进制计数器的状态转换图 2、状态编码 3、求输出方程、状态方程和驱动方程（控制方程） 4、选择触发器画出逻辑电路图。 5、检查电路有无自启动能力 设计一个按自然态序变化的7进制同步加法计数器，按照二进制加计数规律变化，计数规则为逢七进一，产生一个进位输出。 解 建立原始状态图 状态化简 状态分配 已经最简。 已是二进制状态。 选触发器，求时钟、输出、状态、驱动方程 因需用3位二进制代码，选用3个CP下降沿触发的JK触发器，分别用FF0、FF1、FF2表示。 由于要求采用同步方案，故时钟方程为： 输出方程： 状态方程 不化简，以便使之与JK触发器的特性方程的形式一致。 比较，得驱动方程： 电路图 检查电路能否自启动 将无效状态111代入状态方程计算： 可见111的次态为有效状态000，电路能够自启动。 同步时序电路设计举例 * 第七章 同步时序逻辑电路 §7-1 时序电路概述 §7-2 同步时序逻辑电路分析 §7-3 同步时序逻辑电路的设计 小结 ? 组合电路与时序电路的区别 1、组合电路： 电路的输出 只与电路的输入有关， 与电路的前一时刻的状态无关 2、时序电路： 电路在某一给定时刻的输出 取决于该时刻电路的输入 还取决于前一时刻电路的状态 由触发器保存 时序电路： 组合电路 + 触发器 电路的状态与时间顺序有关 式中：tn、tn+1表示相邻的两个离散时间 组合电路 存储电路 Z1 Zn W1 Wh Y1 YK X1 Xn 输出状态 时钟信号 未注明 输出方程： Z（tn） = F[X（tn），Y（tn）] 状态方程： Y（tn+1）= G[W（tn），Y（tn）] 驱动方程（控制方程）: W（tn）= H[X（tn），Y（tn）] ? 时序电路的结构 输出信号 输入信号 现态，或原状态 次态或新状态 控制信号 时序电路概述 ? 时序电路的分类 1、输出Z（tn）与现态Y（tn）及输入X（tn）的关系分： Z（tn） = F[Y（tn）] 穆尔型（Moore）电路 F[X（tn），Y（tn）] 米莱型（Mealy） 2、从控制时序状态的脉冲源来分： 时序电路 同步： 异步： 存储电路里所有触发器由一个统一的时钟脉冲源控制 没有统一的时钟脉冲 同步时序电路的描述方法 1、状态转换表 状态转换表由现态Qn、次态Qn+1和输出Z组成。若将任何一组输入变量及电路初态的取值带入状态方程和输出方程，即可算出电路的次态和现态下的输出值。用得到的次态作为新的初态，并和这时的输入变量取值一起再代入状态方程和输出方程进行计算，又得到一组新的次态和输出值。如此继续下去，把全部的计算结果列成真值表的形式，就得到了状态转换表。 2、状态转换图 状态转换图中用圆圈表示电路的各个状态，以箭头表示状态转换的方向。同时还在箭头旁注明了状态转换前的输入变量取值和输出值。通常将输入变量取值写在斜线以上，将输出值写在斜线以下。 3、时序图 将状态转换表内容画成时间波形图。在时钟脉冲作用下，电路状态、输出状态随时间变化的波形图叫做时序图 §7-2 同步时序逻辑电路分析 写各触发器的控制函数 写电路的输出函数 写触发器的状态方程 作状态转换表及状态转换图 作时序波形图 得到电路的逻辑功能 同 步 时 序 电 路 的 分 析 方 法 输入端的表达式， 如T、J、K、D 组合电路的输出 特性方程 描述输入与状态转换关系的表格 画出时钟脉冲作用下的输入、输出波形图 例 7－1：分析图示同步时序电路的逻辑功能。 同步时序电路分析 解： 1.写出各触发器的控制函数和电路的输出函数 控制函数： T1n = An Q1n A T2n = AnQ1n 输出函数: A Q1n Q2n Fn = AnQ2nQ1n 2.写状态方程 T触发器的状态方程为： 将T1n、 T2n代入则得到两个触发器的状态方程 同步时序电路分析 3.作出电路的状态转换表及状态转换图 描述输入与状态转换关系的表格 现 入 An 现 态 Q2n Q1n 现控制入 T2n T1n 次 态 Q2n+1 Q1n+1 现输出 Fn 输入：输入信号、触发器的输入及现态量 输出：触发器的次 态及组合输出Fn 填表方法： 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 T1n = An T2n = AnQ1n Fn = AnQ2nQ1n An Q2n Q1n 所有组合 求T1nT2nFn 由