數字邏輯5-3-2同步時序電路設計案例(案例3、4、5)

1、數字邏輯數字邏輯章曉卿章曉卿上海交通大學繼續(xù)教育學院上海交通大學繼續(xù)教育學院數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路5 5.1 .1 觸發(fā)器觸發(fā)器基本基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器常用的時鐘控制觸發(fā)器常用的時鐘控制觸發(fā)器不同類型觸發(fā)器間的轉換不同類型觸發(fā)器間的轉換5 5.2 .2 同步時序邏輯電路分析同步時序邏輯電路分析5.3 5.3 同步時序邏輯電路設計同步時序邏輯電路設計數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路例例3 3 同同T T觸發(fā)器設計可控的二進制減法器：一個控制觸發(fā)器設計可控的二進制減法器：一個控制輸入端輸入端x x，一個借位輸出端，一個借位輸出端Z Z。當。當x=0 x=0時，電路狀態(tài)不時，電路狀

2、態(tài)不變；當變；當x=1x=1時，對時鐘脈沖信號進行減時，對時鐘脈沖信號進行減1 1計數。計數。000110111/00/00/00/00/01/01/11/0數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路T T觸觸發(fā)器發(fā)器激勵激勵表表對照激勵表和二進制狀態(tài)表，填寫激勵真值表對照激勵表和二進制狀態(tài)表，填寫激勵真值表21Tx y1Tx數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路輸出 Z 現態(tài) y2y1 x=0 x=1 00 0 1 01 0 0 11 0 0 10 0 0 由狀態(tài)表作出輸出由狀態(tài)表作出輸出Z Z的卡諾圖，寫出的卡諾圖，寫出Z Z的最簡與或表達式。的最簡與或表達式。21Zxyy數字邏輯 第5章 同步時序邏

3、輯電路由邏輯表達式畫出邏輯電路由邏輯表達式畫出邏輯電路圖圖 & （ 2 ） C I IT （ 1 ） C I IT & y2 y1 Z C P x 1Tx21Tx y21Zxyy數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路例例4 4 同同D D觸發(fā)器設計可控雙向兩位移位寄存觸發(fā)器設計可控雙向兩位移位寄存器：有兩個輸入器：有兩個輸入, ,一個數據輸入端一個數據輸入端x x1 1，一個控，一個控制端制端x x2 2。當。當x x2 2=0=0時，數據由時，數據由x x1 1往寄存器高位往寄存器高位串行送數串行送數, ,寄存器右移寄存器右移( (由高位向低位移位由高位向低位移位) )；當當x

4、x2 2=1=1時，數據由時，數據由x x1 1往寄存器低位串行送數往寄存器低位串行送數, ,寄存器左移寄存器左移( (由低位向高位移位由低位向高位移位) )。寄存器的。寄存器的輸出為觸發(fā)器本身。輸出為觸發(fā)器本身。數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路兩位移位寄存器，需兩個觸發(fā)器兩位移位寄存器，需兩個觸發(fā)器。該電路。該電路狀態(tài)狀態(tài)變量為變量為y y2 2、y y1 1。（其中。（其中y y2 2是高位，是高位， y y1 1是低位）是低位）根據題意，可直接畫出狀態(tài)圖。根據題意，可直接畫出狀態(tài)圖。數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路21221Dx yx x22121Dx xx y數字邏輯 第5章 同步

5、時序邏輯電路 （2 ） C I I D 1 （1 ） C I I D 1 & & & & 1 C P x2 x1 y2 y1 由邏輯表達式畫出邏輯電路圖由邏輯表達式畫出邏輯電路圖數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路例例5 5 同同JKJK觸發(fā)器設計一個觸發(fā)器設計一個“101”101”序列檢測電路。序列檢測電路。有一個輸入有一個輸入, , 端端x x，一個輸出端，一個輸出端Z Z。當隨機輸入信號。當隨機輸入信號x x中出現中出現“101”101”時（時（“101”101”可重疊），輸出可重疊），輸出Z=1Z=1。數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路采用采用MooreM

6、oore型電路，進行邏輯分析，建立原型電路，進行邏輯分析，建立原始狀態(tài)圖：始狀態(tài)圖：數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路狀態(tài)編碼狀態(tài)編碼狀態(tài)編碼表狀態(tài)編碼表二進制狀態(tài)表二進制狀態(tài)表數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路由狀態(tài)表，對照由狀態(tài)表，對照JKJK觸發(fā)器激勵觸發(fā)器激勵表，作出輸出觸發(fā)器（表，作出輸出觸發(fā)器（2 2）的）的激勵激勵J J2 2、K K2 2的卡諾圖，寫出的卡諾圖，寫出J J2 2、K K2 2的最簡與或表達式。的最簡與或表達式。JKJK觸觸發(fā)器發(fā)器激勵激勵表表數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路由由J J2 2、K K2 2卡諾圖化簡的到它們的最簡與或式：卡諾圖化簡的到它們的最簡與

7、或式：21Jx y211Kxyxy數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路由狀態(tài)表，對照由狀態(tài)表，對照JKJK觸發(fā)器激勵觸發(fā)器激勵表，作出輸出觸發(fā)器（表，作出輸出觸發(fā)器（1 1）的）的激勵激勵J J1 1、K K1 1的卡諾圖，寫出的卡諾圖，寫出J J1 1、K K1 1的最簡與或表達式。的最簡與或表達式。JKJK觸觸發(fā)器發(fā)器激勵激勵表表數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路由由J J1 1、K K1 1卡諾圖化簡的到它們的最簡表達式：卡諾圖化簡的到它們的最簡表達式：1Jx1Kx21Zy y數字邏輯 第5章 同步時序邏輯電路由邏輯表達式畫出邏輯電路圖由邏輯表達式畫出邏輯電路圖 = 1 & & （ 2 ） C I I K I J （ 1 ）