
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