第十章时序逻辑电路
第十章 时序逻辑电路
第二节时序逻辑电路概述 时序逻辑电路的特点 时序逻辑电路：任一时刻的输出信号不仅取 决于该时刻的输入信号，而且还取决于电路原来 的状态。 它由组合逻辑电路和存储电路组成。 组合逻辑电路 CP 存储电路
第一节 时序逻辑电路概述 时序逻辑电路：任一时刻的输出信号不仅取 决于该时刻的输入信号，而且还取决于电路原来 的状态。 它由组合逻辑电路和存储电路组成。 一、时序逻辑电路的特点 存储电路 组合逻辑电路 … … … x1 … x n Y1 Y m Q1 Qj W1 CP Wk
二、时序逻辑功能的描述方法 1.逻辑方程式 Y =F(X ,O") 输出方程 W=F(X ,O") 驱动方程（激励方程、输入方程） 0"=F(Y ,0") 状态方程 2.状态转移真值表 时序逻辑电路状态表 状态转移真值表，是 次态 输入 用列表的方式来描述时序 输出 X 逻辑电路输出Y、次态Q 现态 和外部输入X、现态Q之间 Q Q+1/风 的逻辑关系。 X
二、时序逻辑功能的描述方法 1. ( , ) n Y = F X Q ( , ) n 1 n Q = F Y Q + ( , ) n W = F X Q 输出方程 驱动方程（激励方程、输入方程） 状态方程 2. 状态转移真值表，是 用列表的方式来描述时序 逻辑电路输出Y、次态Q n+1 和外部输入X、现态Q n之间 的逻辑关系。 次态 输入 /输出 现态 X Q n Q n+1/Y 时序逻辑电路状态表 X Q n Q n+1 Y
3.状态转换图 状态转移图也称状态图，是用几何图形的方式来描 述时序逻辑电路输入X、输出Y以及状态转移规律之间的 逻辑关系。 011 01/1 1/0 11/0 XiYo/Y 1/0 10/1 10/1 11/0 01/1 10 11 0/ 10/1 4.时序图（波形图） 时序图即为时序电路的工作波形图，它以波形的形 式描述时序电路内部状态Q、外部输出Y随输入信号X变化 的规律
3. X 1X 0/Y Q 1Q0 Q2Q1Q0 00 01 10 11 01/1 11/0 11/0 10/1 11/0 01/1 11/0 10/1 10/1 01/1 10/1 000 001 010 011 111 110 101 100 状态转移图也称状态图，是用几何图形的方式来描 述时序逻辑电路输入X、输出Y以及状态转移规律之间的 逻辑关系。 4. 时序图即为时序电路的工作波形图，它以波形的形 式描述时序电路内部状态Q、外部输出Y随输入信号X变化 的规律
第二节计数器 在数字电路中，能够记忆输入脉冲个数的电路称为计 数器。 计数器是一个周期性的时序电路，其状态图有一个闭 合环，闭合环循环一次所需要的时钟脉冲的个数称为计数 器的模值N。 计数器有许多不同的类型： ①按时钟控制方式来分，有异步、同步两大类； ②按计数过程中数值的增减来分，有加法、减法、可逆 计数器三类； ③按模值来分，有二进制、十进值和任意进制计数器
在数字电路中，能够记忆输入脉冲个数的电路称为计 数器。 计数器是一个周期性的时序电路，其状态图有一个闭 合环，闭合环循环一次所需要的时钟脉冲的个数称为计数 器的模值N。 第二节 计数器 计数器有许多不同的类型： ①按时钟控制方式来分，有异步、同步两大类； ②按计数过程中数值的增减来分，有加法、减法、可逆 计数器三类； ③按模值来分，有二进制、十进值和任意进制计数器
二、计数器的一般分析方法 计数器的一般分析方法也是时序逻辑电路的一般分析方法， 就是根据给定的时序逻辑电路图，找出该时序逻辑电路在输入 信号及时钟信号作用下，电路的状态及输出的变化规律，从而 得出该时序逻辑电路的逻辑功能。 时序逻辑电路的分析方法 ①根据给定逻辑图，写出各触发器的驱动方程，将驱 动方程代入所用触发器的特征方程，获得时序电路的状态 方程； ②根据给定逻辑图，写出输出方程； ③建立状态转换真值表；画出状态转换图，进而画出 时序图。 ④分析电路的逻辑功能。特点
二、 计数器的一般分析方法 时序逻辑电路的分析方法 计数器的一般分析方法也是时序逻辑电路的一般分析方法， 就是根据给定的时序逻辑电路图，找出该时序逻辑电路在输入 信号及时钟信号作用下，电路的状态及输出的变化规律，从而 得出该时序逻辑电路的逻辑功能。 ① 根据给定逻辑图，写出各触发器的驱动方程，将驱 动方程代入所用触发器的特征方程，获得时序电路的状态 方程； ②根据给定逻辑图，写出输出方程； ③ 建立状态转换真值表；画出状态转换图，进而画出 时序图。 ④分析电路的逻辑功能。特点
计数器分析举例 例：分析下图所示同步时序电路的逻辑功能。 2 20 21 1. CP C CP, 20 CP K CP 解：①求驱动方程 J=5 K,=1 J=KI-Q0 J2=22 K2=1
例：分析下图所示同步时序电路的逻辑功能。 计数器分析举例 解：① 求驱动方程 1 Q0 1 2 n n 2 1 1 0 n 0 2 1 0 = = = = = = J Q Q K J K J Q K CP 1J C1 1K F 1 Q1 Q1 1J C1 1K F 2 & Q2 Q2 1J C1 1K F 0 Q0 Q0 CP0 CP1 CP2 Y 1
②求状态方程Q1=JQ”+KQ” CP↓ o"=00 CP. ③求输出方程 gH=gg22。CP =0:0 CPl Y=0 ④列状态转换真值表 CP 00 0 0 0 001 7 0 010 2 0 01 1 3 0 1 0 0 1 0 5 1 1 0 6 1 1
0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 ② 求状态方程 ④列状态转换真值表 1 = + + Q JQ KQ CP n n n n 0 n 1 n Q2 Q Q CP Y 1 1 1 1 = = = + + + Q Q Q Q CP Q Q Q Q Q CP n n n n 0 n 1 n 2 1 2 n 1 1 1 n 0 n 2 1 0 +Q Q CP n 0 n Q0 1 n ③求输出方程 Y = Q2 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0
⑤画状态转换图 1 /0 +000 001 /0 101 010 00100 /0 110 100 011 6、逻辑功能分析 分析得： 该电路是一个同步五进制（模5）加法计数器电路， 且电路具有自启动功能。 如果计数器的所有无效状态均可在计数脉冲 CP的作用下进入到有效循环中去，则称电路为 能够自启动的计数器
⑤画状态转换图 6、逻辑功能分析 分析得： 该电路是一个同步五进制（模5）加法计数器电路， 且电路具有自启动功能。 100 Q2Q1Q0 111 110 101 011 010 000 001 /0 /1 /0 /0 /0 /1 /1 /1 /Y 如果计数器的所有无效状态均可在计数脉冲 CP的作用下进入到有效循环中去，则称电路为 能够自启动的计数器
设初态为Q2Q1Q0=000 34 67 P CP 分析得： 该电路是一个同步五进制（模5）加法计数器电路， 且电路具有自启动功能
分析得： 该电路是一个同步五进制（模5）加法计数器电路， 且电路具有自启动功能。 CP Q2 Q1 Q0 1 2 3 4 5 6 7 8 设初态为Q2Q1Q0=000