电工电子技术基础：触发器和时序逻辑电路PPT教学课件.pptxVIP

电工电子技术

第11章触发器和时序逻辑电路

第11章触发器和时序逻辑电路学习目标1.理解基本RS触发器的电路结构、工作原理及逻辑功能。2.掌握主从JK触发器的电路结构及逻辑功能。3.掌握时序逻辑电路的特点、逻辑功能和设计步骤。4.掌握寄存器、计数器的类型和应用。5.理解555定时器的电路结构和工作原理。6.理解由555定时器构成的单稳态电路、多谐振荡器、施密特触发器的工作原理。育人目标了解我国科学家的先进事迹，培养学生的创新精神。

11.1触发器

11.1触发器?

11.1触发器?

11.1触发器?

11.1触发器?

11.1触发器?

11.1触发器?

11.2时序逻辑电路

11.2时序逻辑电路11.2.1时序逻辑电路的特点在时序逻辑电路中，输出信号不仅取决于当时的输入信号，而且取决于电路原来的工作状态。时序逻辑电路按其状态的改变方式不同，可分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。在同步时序逻辑电路中，存储电路状态的变更是在同一个时钟脉冲控制下改变状态的。在异步时序逻辑电路中，没有统一的时钟信号，各存储器件状态的变更不是同时发生的。时序逻辑电路的结构框图如图11-4所示，它包括组合逻辑电路和存储电路两部分：时序逻辑电路的状态是靠具有记忆功能的存储电路来记忆和表征的，因此存储电路是不可缺的。存储电路可以由触发器构成，也可以由带有反馈的组合(延时)电路构成；存储电路的状态(y1，y2，…，yl)反馈到输入端，与输入信号共同决定组合逻辑电路的输出(z1，z2，…，zj)。

11.2时序逻辑电路11.2.2时序逻辑电路的逻辑功能描述1.逻辑方程式在图11-4中，X(x1，x2，…，xi)为外部输入信号；Z(z1，z2，…，zj)为电路的输出信号；W(w1，w2，…，wk)为存储电路的输入信号；Y(y1，y2，…，yl)为存储电路的输出信号。这些信号之间的关系为电路输出逻辑函数：Z(tn)=F［X(tn),Y(tn)］。存储电路的激励函数：W(tn)=G［X(tn),Y(tn)］。存储电路的状态方程：Y(tn+1)=H［W(tn),Y(tn)］。其中，tn、tn+1表示相邻两个离散时间，Y(tn)表示存储电路在tn时刻的状态，即现态，Y(tn+1)为存储电路在tn+1时刻的状态，即次态。由这些关系可以看出，tn+1时刻的输出Z(tn+1)由tn+1时刻的输入X(tn+1)及存储电路在tn+1时刻的状态Y(tn+1)决定；而Y(tn+1)又由tn时刻存储电路的激励输入W(tn)及存储电路在tn时刻的状态Y(tn)决定。因此，tn+1时刻电路的输出不仅取决于tn+1时刻的输入X(tn+1)，而且取决于tn时刻存储电路的输入W(tn)及存储电路在tn时刻的状态Y(tn)。这充分反映了时序电路的特点。

11.2时序逻辑电路2.状态转换特性表反映时序电路的输出Z(tn)、状态Y(tn+1)与输入X(tn)、现态Y(tn)取值之间对应关系的表格称为状态转换表。3.状态转换图反映时序电路状态转换规律及相应输入、输出取值情况的几何图形称为状态转换图。4.时序图时序图用波形图的形式，形象地表达了输入信号、输出信号、电路状态等的取值在时间上的对应关系。以上几种描述时序逻辑电路逻辑功能的方法可以相互转换。此外，利用卡诺图也可以表示时序电路的逻辑功能。11.3.3时序逻辑电路的设计步骤时序逻辑电路的设计一般按四步进行。（1）根据给定的电路写出其时钟方程、驱动方程（即触发器输入信号的逻辑表达式）、输出方程。

11.2时序逻辑电路（2）求状态方程。将各触发器的驱动方程代入相应触发器的特性方程，就得出与电路相一致的具体电路的状态方程。（3）进行状态计算。把电路的输入和现态的各种可能取值组合代入状态方程和输出方程进行计算，得到相应的次态和输出（一般各触发器的初态以全0或全1开始计算）。这里应注意三点：①状态方程有效的时钟条件；②各个触发器现态的组合作为该电路的现态；③根据给定或设定的初态计算出相应的次态和组合电路的输出状态。（4）画出状态转换图（或状态转换特性表、时序图）。整理计算结果，画出状态转换图（或状态转换特性表、时序图）。这里需要注意三点：①状态转换是由现态到次态，不是由现态到现态或次态到次态；②输出是现态的函数，不是次态的函数，即转换箭头旁斜线下方标出转换前的输出值；③如需画时序图，应在CP触发沿到来时更新状态。

11.3常见时序逻辑电路

11.3常见时序逻辑电路?

11.3常见时序逻辑电路2.移位寄存器移位寄存器可分为单向移位寄存器和双向移位寄存器。单向移位寄存器是指仅具有左移动功能或右移动功能的寄存器。而双向移位寄存器是指既能左移、又能右移的寄存器。这里仅介绍单向移位寄存器。图11-6所示为由四个边沿D触发器构成