8------3-5_2基本时序逻辑电路.pptVIP

集成电子技术基础教程 3.5.6 时序逻辑电路的基本概念 时序逻辑电路的一般结构 时序逻辑电路的功能描述 时序逻辑电路的分类 3.5.7 基本时序逻辑电路的分析方法 同步时序逻辑电路的分析 【例3.5.5】 异步时序电路分析 【例3.5.6】 二进制计数器的分析 3.5.8 同步时序逻辑电路的一般设计方法 同步时序电路设计流程 【例3.5.7】 【例3.5.8】 以触发器为核心器件的设计方法 ●用卡诺图求触发器驱动方程和输出方程B。 × × × × × × × × 0 0 0 0 0 0 0 1 × × 0 1 × × × × × × × × × × × × ⑤ 以现态和输入为变量，求各触发器的驱动方程和电路输出方程； ●检查自启动 检查方法：任意设定一个无效态，求出各JK，就可以得到次态。依次将各无效态都检查完毕。请自查（该电路能自启动） ●用JK触发器画出该设计电路 ⑥ 用选定的触发器和上述两个方程画出同步时序电路图。 试用上升沿D功能触发器，设计一个能检测串行输入信号中110序列脉冲的同步时序电路。 解：理解题意 令串行输入数据用X表示；检测结果为输出变量，用Y表示。 设电路在没有输入1以前的状态用S0表示；输入一个1后的状态用S1表示；连续输入两个或两个以上1后的状态用S2表示；连续输入两个或两个以上1 后再输入0的状态用S3表示。 1.逻辑抽象，画电路的状态转换图 2.根据题意画出初始状态转换图。 输入1/输出0 输入0/输出0 输入1/输出0 输入0/输出0 状态化简 3.状态分配（状态编码） 4个状态要两位触发器，将两个触发器的00、01、10分别分配给S0、S1和S2。 4.填状态转换真值表 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1D0 1D1 输出Y 激励端状态 次态 现态 输入X 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1D0 1D1 输出Y 激励端状态 次态 现态 输入X 5.求驱动方程和输出方程 6.根据方程画电路图 求各触发器的驱动方程； 列状态转换真值表（含触发器的驱动端）； 根据设计要求确定原始状态转换图； 画出电路逻辑功能。 进行状态分配并选择合适的触发器； 例1：设计一个同步串行数据检测器。电路的功能要求： 连续输入三个或三个以上1数据时，电路输出为1；其它情况下电路输出为0。 输入数据为输入变量，用 X 表示； 检测结果为输出变量，用 Y 表示。 I/O逻辑变量定义： 状态确定： S0：：没有输入 1 以前的状态； S1：：输入一个 1 后的状态； S2：：连续输入两个 1 后的状态； S3：：连续输入三个 1 或三个以上 1 的状态。 * 集成电子技术基础教程 —— 集成触发器与基本时序逻辑电路 * 数字电子电路第五章 集成触发器与基本时序逻辑电路 时序逻辑电路的工作特点与组合逻辑电路不同。 时序电路某时刻的输出状态不但与该时刻的输入取值有关，还与前一时刻的输出状态有关。 因此，必须把前一时刻的输出记忆下来。 时序电路的基本框图由组合电路和记忆电路（触发器）两部分组成。 驱动方程 输出方程 状态方程 式中X是电路输入，Z是电路输出，Qn记忆电路的初态，Qn+1是记忆电路的次态。 显然，除X以外，其它量都与时钟CP有关，说明电路需要一个时钟脉冲信号来触发或协调工作。 时序逻辑电路的功能描述主要有三种：状态转换真值表、状态转换图和时序（波形）图。 如：3位二进制减法时序逻辑电路 0 0 0 1 0 0 7 1 0 0 0 1 0 6 0 1 0 1 1 0 5 1 1 0 0 0 1 4 0 0 1 1 0 1 3 1 0 1 0 1 1 2 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 CP 次态 初始状态 时钟 000 101 110 111 001 100 011 010 → → → ← ← ← ↓ ↑ 根据不同的依据和规则，时序电路的分类也不同。 根据电路中，所有触发器的时钟连在一起与不连在一起分：连在一起为同步时序逻辑电路，不连在一起为异步时序逻辑电路。 根据电路输出是否与输入有关，分为Mealy型和Moore型时序逻辑电路。 Mealy型时序电路的输出状态，由电路输