第六单元时序逻辑电路 6.1概述 6.2寄存器 6.3计数器 退出
第六单元 时序逻辑电路 6.1概述 6.2 寄存器 6.3 计数器 退出
学习内容 通过这一单元的学习，可以掌握的知识有： >1.寄存器的类型； >2.移位寄存器的应用； >3.常用的计数器类型； >4.任意进制计数器的实现
通过这一单元的学习，可以掌握的知识有： ➢1．寄存器的类型； ➢2．移位寄存器的应用； ➢3．常用的计数器类型； ➢4．任意进制计数器的实现。 学习内容
6.1概述 .1.1时序电路的基本特点和结构 时序逻辑电路一任何一个时刻的输出状态不仅 取决于当时的输入信号，还与电路的原状态有关。 输入X1 。Z1输出 时序电路的特点： 信号X 组合电路 信号 (1)含有记忆元件 (最常用的是触发 D 器)。 触发器 触发器 触发器 输出信号 电路 输入信号 (2)具有反馈通道。 CP
6.1概述 组合电路 触发器 电 路 X1 Xi Z1 Zj Q1 Qm D1 Dm … … … … 输入 信号 信号 输出 触发器 触发器 输出信号 输入信号 CP 时序逻辑电路————任何一个时刻的输出状态不仅 取决于当时的输入信号，还与电路的原状态有关。 6．1．1 时序电路的基本特点和结构 时序电路的特点： （1）含有记忆元件 （最常用的是触发 器）。 （2）具有反馈通道
6.1.2时序电路的一般分析方法 分析时序逻辑电路的一般步骤 分析一个时序电路，就是要找出其逻辑功能。即要找出电 路的状态和输出的状态在输入变量和时钟信号(CP)作用 下的变化规律。 确认电路 写驱动 把驱动方程 求状态转 的输入输 方程和 代入触发器 换真值表 出变量， 钟方 的特性方程 ，画状态 判断同步 程 从而求出 转换图、 时序图 字述辑能 描逻功 还是异步 状态方程并 电路 写出输出方 时序电路分析的一般步骤
一、分析时序逻辑电路的一般步骤 6.1.2 时序电路的一般分析方法 分析一个时序电路，就是要找出其逻辑功能。即要找出电 路的状态和输出的状态在输入变量和时钟信号（CP）作用 下的变化规律。 时序电路分析的一般步骤 确认电路 的输入输 出变量， 判断同步 还是异步 电路 写驱动 方程和 时钟方 程 把 驱 动方 程 代 入 触发 器 的 特 性方 程 ， 从 而求 出 状 态 方程 并 写 出 输出 方 程。 求状态转 换真值表 ，画状态 转换图、 时序图 用 文 字 描 述 逻 辑 功 能
二、同步时序逻辑电路的分析举例 例6.1：分析图6.3所示电路的逻辑功能。 Q FF2 FF 1J 1J CP 逻辑图 解：该电路为同步时序逻辑电路，时钟方程可以不写。 (1)写出输出方程： Z=XQPQ2 (2)写出驱动方 J=K=X 程： J2=K2=XQI
二、同步时序逻辑电路的分析举例 例6. 1：分析图6.3所示电路的逻辑功能。 解：该电路为同步时序逻辑电路，时钟方程可以不写。 （1）写出输出方程： n 2 n Z = XQ1 Q J1 = K1 = X n 2 K2 XQ1 J = = （2）写出驱动方 程： & 1 1K 1J 1K 1J Z 2 CP X Q 1 C1 Q 2 FF & C1 FF 逻辑图
(3)写出JK触发器的特性方程，然后将各驱动方程代入 JK触发器的特性方程，得各触发器的次态方程： Q=J,Q+KQ=XQ+XQ=X⊕Q州 g,*=J,g,”+K,05=Xgg+X00=(X0)®Q (4)作状态转换表及状态图 X/Z 020 0/0 把X=0代入次态方程可得Q不变。 1/0 10 0/0 在X=1时，Q才会变化，如下表：0/0 1/0 现 本 次态 输出 nn Q2n+1Q1n+1 2 0/0 00 0 0 0 1 0 状态图 0 1 1 0 0 0
（3）写出JK触发器的特性方程，然后将各驱动方程代入 JK触发器的特性方程，得各触发器的次态方程： （4）作状态转换表及状态图 n 1 n 1 n 1 n 1 1 n 1 1 n 1 Q1 = J Q + K Q = XQ + XQ = XQ + n n n n n n n n n Q J2 Q2 K2 Q2 XQ1 Q2 XQ1 Q2 XQ1 Q2 1 2 = + = + = ( ) + 现 态 次 态 输 出 Q2 n Q1 n Q2 n+1 Q1 n+1 Z 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 把X=0代入次态方程可得Q不变。 在X=1时，Q才会变化，如下表： 1/1 Q 1/0 Q 1/0 1 01 10 2 00 11 X/Z 1/0 0/0 0/0 0/0 0/0 状态图
(4)画时序波形图。 根据状态表或状态图， 可画出在CP脉冲作用下电路的时 序图。 六六户
根据状态表或状态图， 可画出在CP脉冲作用下电路的时 序图。 （4）画时序波形图。 1 2 X CP 1 2 3 4 5 6 Q Z Q
(5)逻辑功能分析： 该电路一共有4个状态00、01、10、11。 当X=1时，按照加1规律从00→01→10→11→00循环 变化，并每当转换为11状态（最大数）时，输出Z=1。 当X=0时不输出端不变。 所以该电路是一个可控的 4进制加法计数器
（5）逻辑功能分析： 当X=0时不输出端不变。 该电路一共有4个状态00、01、10、11。 当X=1时，按照加1规律从00→01→10→ 11→ 00循环 变化，并每当转换为11状态（最大数）时，输出Z=1。 所以该电路是一个可控的 4进制加法计数器
6.2 寄存器 (Reqister) ■ 寄存器用来暂时存放参与运算的数据和 运算结果。 ·寄存器存入数码的方式有并行和串行两 种。 ■并行存取速度快，串行传送数据线少。 ■寄存器按功能分有数码寄存器、移位寄 存器
6．2 寄存器（Reqister） ◼ 寄存器用来暂时存放参与运算的数据和 运算结果。 ◼ 寄存器存入数码的方式 有并行和串行两 种。 ◼ 并行存取速度快，串行传送数据线少。 ◼ 寄存器按功能分有数码寄存器、移位寄 存器
6.2.1数码寄存器 数码寄存器一存储二进制数码的时序电路组件，有单 拍接收和双拍接收两种。D触发器常作为寄存位。 集成数码寄存器74LSI75: 0000 91 0, o, FF, FF Do CP RD D D
6.2.1 数码寄存器 集成数码寄存器74LSl75： 数码寄存器——存储二进制数码的时序电路组件，有单 拍接收和双拍接收两种。D触发器常作为寄存位。 1D ∧ R C1 Q Q 1D ∧ R C1 Q R C1 1D ∧ 1 F F Q1 Q1 2 F F Q2 Q2 3 F F Q3 Q3 1 D D1 D2 D3 R C1 R 0 1 0 1D ∧ Q Q F F 0 D Q 0 CP