第五章时序逻辑电路 。5.1概述☑ 。5.2时序逻辑电路的分析方法D 。5.3若干常用的时序逻辑电路 。5.4时序逻辑电路的设计方法) 。5.5时序逻辑电路中的竞争一冒险现象> 2006年 新疆大学信息科学与工程学院
2006年 新疆大学信息科学与工程学院 第五章 时序逻辑电路 ⚫ 5.1 概述 ⚫ 5.2 时序逻辑电路的分析方法 ⚫ 5.3 若干常用的时序逻辑电路 ⚫ 5.4 时序逻辑电路的设计方法 ⚫ 5.5 时序逻辑电路中的竞争－冒险现象
5.1概述 定义：时序逻辑电路在任一时刻的输出不仅取决 于当时的输入信号，而且还取决于电路的原来 状态（或者说，还与以前的输入有关 》 电路构成： 存储电路（主要是触发器，必不可少 组合逻辑电路（可选）。 时序逻辑电路的状态是由存储电路来记☑ 和表示的。 2006年 新疆大学信息科学与工程学院 返回目禄
2006年 新疆大学信息科学与工程学院 定义：时序逻辑电路在任一时刻的输出不仅取决 于当时的输入信号，而且还取决于电路的原来 状态（或者说，还与以前的输入有关）。 电路构成： ⚫ 存储电路（主要是触发器，必不可少） ⚫ 组合逻辑电路（可选）。 ⚫ 时序逻辑电路的状态是由存储电路来记忆 和表示的。 5.1概述
a 时序电路举例：串行加 Σ S 法器电路 Ci-1 co 串行加法：是指在将两 个多位数相加时，采用 从低位到高位逐位相加 的方式完成相加运算。 C1
2006年 新疆大学信息科学与工程学院 时序电路举例：串行加 法器电路 串行加法：是指在将两 个多位数相加时，采用 从低位到高位逐位相加 的方式完成相加运算
时序逻辑电路的结构框图 其中： 组合逻辑电路 XX1,2.,X)代表输 入信号； Y(y1y2,y)代表输 出信号： 21 Z(Z1乙2，.乙)代表存 存储电路 储电路的输入信号： Q（q1,92,.q)代表存 储电路的输出； 2006年 新疆大学信息科学与工程学院
2006年 新疆大学信息科学与工程学院 时序逻辑电路的结构框图 其中： X（x1 ,x2 ,.，xi）代表输 入信号； Y（y1 ,y2 , .yi）代表输 出信号； Z（z1 ,z2 , .zi）代表存 储电路的输入信号； Q（q1 ,q2 , .qi）代表存 储电路的输出；
y1=f1（x1,x2,.,x,q1,q2,.,q） y2=f2(x1,x2,.,x,q1,q2,.,91） (5.1.1) 输出方程 y,=f（x1,x2,.,x,q1,q2,.,q1) 之1=81（x1,x2,.,x;,q1,92,q1) z2=g2（x1,x2,.,x;,91,q2,.,91） (5.1.2) 驱动方程 之k=gk（x1,x2,.,x,q1,92,.,91） q1*1=h(之1，之2，.，之4，qi,q2,.,q) g2*1=h2(之1，x2,.,2,q1,92,.,9) (5.1.3) 状态方程 q”+1=,(1之2，.，之，q1,q2,.,9i） 写成向量函数形式，有： Y=F[X,Q] Z=G[X,Q] Q+1=H[Z,Q] 2006年 新疆大学信息科学与工程学院
2006年 新疆大学信息科学与工程学院 写成向量函数形式，有： Y=F[X，Q] Z=G[X，Q] Qn+1=H[Z，Qn]
5.2时序逻辑电路的分析方法 时序逻辑电路可分为：同步时序电路和异步时序电路。 5.2.1同步时序逻辑电路分析方法 1)从给定的逻辑图中写出每个触发器的驱动方程. 2)把得到的驱动方程代入响应触发器的特性方程， 得状态方程，从而得到整个电路的状态方程组· 3)根据逻辑图写出电路的输出方程. 2006年 新疆大学信息科学与工程学院 返圆目录
2006年 新疆大学信息科学与工程学院 时序逻辑电路可分为：同步时序电路和异步时序电路。 ５.２.1 同步时序逻辑电路分析方法 １）从给定的逻辑图中写出每个触发器的驱动方程． ２）把得到的驱动方程代入响应触发器的特性方程， 得状态方程，从而得到整个电路的状态方程组． ３）根据逻辑图写出电路的输出方程． 5.2时序逻辑电路的分析方法
K FF FF FF: CP 根据逻辑图写出输出方程： Y=0102
2006年 新疆大学信息科学与工程学院 【例５.２.１ 】 试分析下图时序逻辑电路的逻 辑功能，写出它的驱动方程，状态方程和输出方 程。 FF1 、FF2 和FF3 是三个主从结构的TTL触发 器，下降沿动作，输入端悬空时和逻辑1状态等效。 将驱动方程代入 由给定的逻辑图可写出驱动方程： JK触发器的特性方程，得到状态方程: 根据逻辑图写出输出方程： Y=Q1∙Q2
5.2.2时序逻辑电路的状态转换表，状 态转换图和时序图 一、状态转换表 →若将任何一组输入变量及电路初态的取值代入状态 方程和输出方程，即可算出电路的次态和现态下的 输出值； →以得到的次态做为新的初态，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，就得到状态转换表. 2006年 新疆大学信息科学与工程学院
2006年 新疆大学信息科学与工程学院 ５.２.２时序逻辑电路的状态转换表，状 态转换图和时序图 一、状态转换表 →若将任何一组输入变量及电路初态的取值代入状态 方程和输出方程，即可算出电路的次态和现态下的 输出值； →以得到的次态做为新的初态，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，就得到状态转换表．
例5.2.2试列出下图电路的状态转换表。 Ci 风 ik 7-2 FF, FF: D 2006年 新疆大学信息科学与工程学院
2006年 新疆大学信息科学与工程学院 例5.2.2 试列出下图电路的状态转换表
解：设电路的初态为QgQ2Qn=000,代入状态方程 和输出方程后得到： Qg*1=0 将这一结果作为新的初态， 即Q3Q2Q1"=001 Q经*1=0 重新代入状态方程和输出 Q1*1=1 方程后又得到一组新的次 态和输出值。 Y=0 如此继续下去即可发现，当 可得到 QgQ2Q1n=110时，次态 状态转 Qg+1Q2n+1Q1n+1=000,返回了最 换表。 初设定的状态。 2006年 新疆大学信息科学与工程学院 <数字电路课题组
2006年 新疆大学信息科学与工程学院 解：设电路的初态为Q3 nQ2 nQ1 n = 000，代入状态方程 和输出方程后得到： 将这一结果作为新的初态， 即 Q3 nQ2 nQ1 n = 001 重新代入状态方程和输出 方程后又得到一组新的次 态和输出值。 如此继续下去即可发现，当 Q3 nQ2 nQ1 n = 110时，次态 Q3 n+1Q2 n+1Q1 n+1 = 000，返回了最 初设定的状态。 可得到 状态转 换表