數(shù)字電子技術(shù) --第05章 時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路的分析ppt課件

1、第五章第五章 時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路 5.1 5.1 時(shí)序邏輯電路的普通分析方法時(shí)序邏輯電路的普通分析方法5.2 5.2 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器5.3 5.3 存放器與移位存放器存放器與移位存放器5.4 5.4 時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法時(shí)序邏輯電路的根本概念時(shí)序邏輯電路的根本概念組組合合電電路路觸觸發(fā)發(fā)器器電電路路X1XiZ1ZjQ1QmD1Dm輸入信號(hào)信號(hào)輸出觸發(fā)器觸發(fā)器輸入信號(hào)輸出信號(hào)CP一、一、 時(shí)序邏輯電路的構(gòu)造及特點(diǎn)時(shí)序邏輯電路的構(gòu)造及特點(diǎn) 時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路任何一個(gè)時(shí)辰的輸出任何一個(gè)時(shí)辰的輸出形狀不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)，還與電路的形狀不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)，還

2、與電路的原形狀有關(guān)。原形狀有關(guān)。 時(shí)序電路的特點(diǎn)：時(shí)序電路的特點(diǎn)：1 1含有記憶元件最常含有記憶元件最常用的是觸發(fā)器。用的是觸發(fā)器。 2 2具有反響通道。具有反響通道。一、分析時(shí)序邏輯電路的普通步驟一、分析時(shí)序邏輯電路的普通步驟 1 1由邏輯圖寫出以下各邏輯方程式：由邏輯圖寫出以下各邏輯方程式： 1 1各觸發(fā)器的時(shí)鐘方程。各觸發(fā)器的時(shí)鐘方程。 2 2時(shí)序電路的輸出方程。時(shí)序電路的輸出方程。 3 3各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程。各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程。 2 2將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)觸發(fā)器的特性方程，將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)觸發(fā)器的特性方程，求得時(shí)序邏輯電路的形狀方程。求得時(shí)序邏輯電路的形狀方程。 3 3根據(jù)形狀方程和輸

3、出方程，列出該時(shí)序電根據(jù)形狀方程和輸出方程，列出該時(shí)序電路的形狀表，畫出形狀圖或時(shí)序圖。路的形狀表，畫出形狀圖或時(shí)序圖。 4 4根據(jù)電路的形狀表或形狀圖闡明給定時(shí)根據(jù)電路的形狀表或形狀圖闡明給定時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。序邏輯電路的邏輯功能。6.1 6.1 時(shí)序邏輯電路的普通分析方法時(shí)序邏輯電路的普通分析方法二、同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例二、同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例例例6.2.1：試分析如下圖的時(shí)序邏輯電路。：試分析如下圖的時(shí)序邏輯電路。解：解：1、寫方程式、寫方程式該電路為同步時(shí)序邏輯電路，時(shí)鐘方程可以不寫。該電路為同步時(shí)序邏輯電路，時(shí)鐘方程可以不寫。1寫出輸出方程：寫出輸出方程： nnQQ

4、XZ01)( nQXJ10 10 KnQXJ01 11 K 2 2寫出驅(qū)動(dòng)寫出驅(qū)動(dòng)方程：方程：0=11K1J1=11K=11JZ1CPX0QC1Q11FF&C1FF2、求形狀方程。寫出、求形狀方程。寫出JK觸發(fā)器的特性方程，然后將各驅(qū)動(dòng)方程代觸發(fā)器的特性方程，然后將各驅(qū)動(dòng)方程代入入JK觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器的次態(tài)方程觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器的次態(tài)方程3、作形狀轉(zhuǎn)換表及形狀圖、作形狀轉(zhuǎn)換表及形狀圖 當(dāng)當(dāng)X=0時(shí)：觸發(fā)器的次態(tài)方程簡(jiǎn)化為：時(shí)：觸發(fā)器的次態(tài)方程簡(jiǎn)化為：作出作出X=0的形狀表：的形狀表：nnnnnQQXQKQJQ01000010)( nnnnnQQXQKQJQ10111111

5、) (nnnQQQ0110 nnnQQQ1011 輸出方程簡(jiǎn)化為：輸出方程簡(jiǎn)化為：nnQQZ01 現(xiàn)現(xiàn) 態(tài)態(tài)次次 態(tài)態(tài)輸輸 出出Q1 n Q0 n Q1 n+1 Q0 n+1 Z 0 00 1 0 11 0 0 1 0 0 0 0 1 X X= =0 0時(shí)時(shí)的的狀狀態(tài)態(tài)圖圖/1Q/0Q/000110100nnQQXZ01)( nQXJ10 10 KnQXJ01 11 K當(dāng)當(dāng)X=1時(shí)：觸發(fā)器的次態(tài)方程簡(jiǎn)化為：時(shí)：觸發(fā)器的次態(tài)方程簡(jiǎn)化為：作出作出X=1的形狀表：的形狀表：將將X=0與與X=1的形狀圖合并起來得完好的形狀圖。的形狀圖合并起來得完好的形狀圖。nnnQQQ0110 nnnQQQ1011

6、輸出方程簡(jiǎn)化為：輸出方程簡(jiǎn)化為：nnQQZ01 各觸發(fā)器的次態(tài)方程：各觸發(fā)器的次態(tài)方程：nnnnnQQXQKQJQ01000010)( nnnnnQQXQKQJQ10111111) (現(xiàn)現(xiàn) 態(tài)態(tài)次次 態(tài)態(tài)輸輸 出出Q1 n Q0 n Q1 n+1 Q0 n+1 Z 0 01 0 1 00 1 1 0 1 0 0 0 0 X X= =1 1時(shí)時(shí)的的狀狀態(tài)態(tài)圖圖/00010/0Q0101/1Q1/0010/11/10/0000/0101/0完完整整的的狀狀態(tài)態(tài)圖圖nnQQXZ01)( 根據(jù)形狀表或形狀圖，根據(jù)形狀表或形狀圖， 可畫出在可畫出在CPCP脈沖作用下電路的時(shí)序圖。脈沖作用下電路的時(shí)序圖。

7、4 4、畫時(shí)序波形圖。、畫時(shí)序波形圖。1/0010/11/10/0000/0101/0XCP1234560QZ1Q5 5、邏輯功能分析：、邏輯功能分析： 當(dāng)當(dāng)X=1X=1時(shí)，按照減時(shí)，按照減1 1規(guī)律規(guī)律從從1001001010010010循環(huán)變化，循環(huán)變化，并每當(dāng)轉(zhuǎn)換為并每當(dāng)轉(zhuǎn)換為0000形狀最小數(shù)時(shí)，形狀最小數(shù)時(shí)，輸出輸出Z=1Z=1。 該電路一共有該電路一共有3 3個(gè)形狀個(gè)形狀0000、0101、1010。 當(dāng)當(dāng)X=0X=0時(shí)，按照加時(shí)，按照加1 1規(guī)律從規(guī)律從0001100000011000循環(huán)變化，循環(huán)變化，并每當(dāng)轉(zhuǎn)換為并每當(dāng)轉(zhuǎn)換為1010形狀最大數(shù)時(shí)，輸出形狀最大數(shù)時(shí)，輸出Z=1Z

8、=1。所以該電路是一個(gè)可控的所以該電路是一個(gè)可控的3 3進(jìn)制計(jì)數(shù)器。進(jìn)制計(jì)數(shù)器。1/0010/11/10/0000/0101/0完完整整的的狀狀態(tài)態(tài)圖圖CP1=Q0 當(dāng)當(dāng)FF0的的Q0由由01時(shí)，時(shí)，Q1才能夠改動(dòng)形狀。才能夠改動(dòng)形狀。三、異步時(shí)序邏輯電路的分析舉例三、異步時(shí)序邏輯電路的分析舉例例例6.2.2：試分析如下圖的時(shí)序邏輯電路：試分析如下圖的時(shí)序邏輯電路該電路為異步時(shí)序邏輯電路。詳細(xì)分析如下：該電路為異步時(shí)序邏輯電路。詳細(xì)分析如下：1 1寫出各邏輯方程式。寫出各邏輯方程式。時(shí)鐘方程：時(shí)鐘方程：CP0=CP 時(shí)鐘脈沖源的上升沿觸發(fā)。時(shí)鐘脈沖源的上升沿觸發(fā)。C1FF01D1FFC11DC

9、P0QQ1Z&輸出方程：輸出方程：各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程：各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程：3作形狀轉(zhuǎn)換表。作形狀轉(zhuǎn)換表。2將各驅(qū)動(dòng)方程代入將各驅(qū)動(dòng)方程代入D觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器的次態(tài)方程：觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器的次態(tài)方程：nnQDQ0010 CP由由01時(shí)此式有效時(shí)此式有效 1111nnQDQ Q0由由01時(shí)此式有效時(shí)此式有效 nnQQZ01 nQD00 nQD11 現(xiàn)現(xiàn) 態(tài)態(tài)次次 態(tài)態(tài)輸輸 出出時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖Q1 n Q0 n Q1 n+1 Q0 n+1 ZCP1 CP0 CP1=Q0時(shí)鐘方程：時(shí)鐘方程：CP0=CP0 0 1 0 0 0 111 1 01 0 1 010 0 100 0 4作形狀轉(zhuǎn)換圖、時(shí)序圖。5 5邏輯功能分析邏輯功能分析 該電路一共有該