第五章时序楫电路 §5-1时序电路概述 ●§5-2同步时序电路的分析 §5-3同步时序电路的设计 §5-4异步时序电 小结
第五章 时序逻辑电路 §5-1 时序电路概述 §5-2 同步时序电路的分析 §5-3 同步时序电路的设计 §5-4 异步时序电路 小结
时序电路概 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: 取决于该时刻哇由触发器保存 电路在某一给定时刻的输出 还取决于前一时刻电路的状态 时序电路:组合电路+触发器 电路的状态与时间顺序有关 返
时序电路概述 • 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 返 回
时序电路概 时序电路的结构 输入信号 输出信号 输出方程: 组合电路 n Z (tn)=FIX (t,), Y(t,) I 状态次态或新状态 现态,或原状态 Y(tn+1)=Gw (tn), Y(t,I 控制信号 存储电路 控制方程: w(t)=田x(t),Y(t2) 输出状态 时钟信号 式中 n n+1 表示相邻的两个离散时 未注明
式中：tn、tn+1表示相邻的两个离散时间 时序电路概述 组合电路 存储电路 Z1 Zn W1 Wh YK Y1 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）] 控制方程: W（tn） = H[X（tn），Y（tn）] • 时序电路的结构 输入信号 输出信号 次态或新状态 现态，或原状态 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: FIY (t,)I 穆尔型( Moore)电路 (、Wx(t),Y(t)1→米莱型(Mely 2、从控制时序状态的脉冲源来分: 同步:存储电路里所有触发器由一个统一 时序电路 的时钟脉冲源控制 异步:没有统一的时钟脉冲
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 输入端的表达式, 如T、J、K、D 写各触发器的控制函数 同步时序电 写电路的输出函数组合电路的输出 描述输入与状态是一特性方程 转换关系的表格 路作状态转换表及状态转换图 的 画出时钟脉冲作用下 分析方法 作时序波形图一的输入、输出波形图 得到电路的逻辑功能 返回
同步时序电路分析 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 描述输入与状态 特性方程 转换关系的表格 画出时钟脉冲作用下 的输入、输出波形图 返 回
同步时序电路分析 例:已知某同步时序电路的逻辑图,试分析电路的逻辑功能 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:T1m=XnT2n=XnQ1m 输出函数:Zn=XnQ2Q1m 2写状态方程 QIn+=Th Qin+Tin Q1 T触发器的状态 方程为: X2点n+XnQ1=XnQn Qn+l-=TQn+TOn Q 2n+1 T,,Q2n +T 2n2n =ToO 将 =X QI Q2n +X,Qi Q2 两个触发器的状态万程
同步时序电路分析 例：已知某同步时序电路的逻辑图，试分析电路的逻辑功能 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 = Xn Q1n X T2n = XnQ1n 输出函数: X Q1n Q2n Zn = XnQ2nQ1n 2.写状态方程 T触发器的状态 方程为： Qn+1 = TQn + TQn = TQn 将T1n、 T2n代入则得到 两个触发器的状态方程 1n n = Xn Q1n + X Q Xn Q1n = 2n 2n Q2n+1 = T2n Q2n +T Q Xn Q1n Q2n Xn Q1n Q2n = + 1n 1n Q1n+1 =T1n Q1n +T Q
同步时序描挑条轴入出幽分黑的次 发器 3作出电路的状 Q1n+1=X⊕Q1n =X, 填表方法,/T n Q2n+1 =X,Qin Q2n+Xn i Q 2 现Zn=XnQ2nQ1n入 态现输田 Q2n Q1 所有组合 2n11 Q 2n+1 1n+1 In 0 求T1nT Zn=X, Q2nRl 00 0 n 2nt 0 由状态方程 01 00 0 求Q 00 0 2n+1 In+1 0 101 0 0 011 10 000 0 〖返回
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 Xn 现 态 Q2n Q1n 现控制入 T2n T1n 次 态 Q2n+1 Q1n+1 现输出 Zn 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Zn 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 = Xn T2n Z = XnQ1n n = XnQ2nQ1n Xn Q2n Q1n 所有组合 求T1nT2nZn 由状态方程 求Q2n+1 Q1n+1 T1n = Xn T2n = XnQ1n 0 1 Zn = XnQ2nQ1n 0 1 0 Q 1n+1=XnQ1n Xn Q1n Q2n Xn Q1n Q2n Q2n+1 = + 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 返 回
同步时序电路分析 (转换条件 由状转换方向图 多n00现入现态现控制入次态现输出 0/0 XO. T,TO,01 Z, 1/0 01 [01[0000 0 1001000100 01100110 1/1 0/0 0/01 1011110 11100001 返回
同步时序电路分析 现 入 Xn 现 态 Q2n Q1n 现控制入 T2n T1n 次 态 Q2n+1 Q1n+1 现输出 Zn 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 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 由状态表绘出状态图 电路状态 转换条件 转换方向 返 回 00 01 11 10 1/1 1/0 1/0 Xn/Zn 1/0
同步时序电路分析 由状态图得电路的逻辑功能: 0/0 0/0 Xn/zn 电路是一个可控模4计数器 1/0 00 01 X端是控制端,时钟脉冲作为计 数脉冲输入。 1/0 1/0 X=1初态为00时, 10 实现模4计数 X=0时保持原态 0/0 0/0 输出不仅取决于电路本身的状态,而且也与输入变量X有关 电路属于米莱型、可控模4计数器电路 返回
同步时序电路分析 由状态图得电路的逻辑功能： 电路是一个可控模4计数器 X端是控制端，时钟脉冲作为计 数脉冲输入。 X=1 初态为00时， 实现模4加计数 X=0时 保持原态 电路属于米莱型、可控模4计数器电路 输出不仅取决于电路本身的状态，而且也与输入变量X有关 返 回 00 01 11 10 1/1 1/0 1/0 Xn/Zn 1/0
同步时序电路分析 4作时序波形图 初始状态Q2nQ1n为00,输入X的序列为1101 X=1模4 X=1模4 加计数 加计数 保持原态 Q1 010 0 20 0000 00 0000 「返回
同步时序电路分析 4.作时序波形图 初始状态Q2nQ1n为00，输入X 的序列为1111100111， X=1模4 加计数 X=0 保持原态 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 X=1模4 加计数 返 回