電路與電子技術(shù)簡明教程 課件 第12章 時序邏輯電路

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》[時序邏輯電路的分析方法]觸發(fā)器基礎(chǔ)知識邏輯功能的描述方法邏輯方程式：包含輸出方程、驅(qū)動方程、狀態(tài)方程由此可求得在任何給定輸入變量和電路狀態(tài)下電路的輸出和次態(tài)。狀態(tài)轉(zhuǎn)換表：將時序邏輯電路的輸入信號（X）、初態(tài)（Qn）和電路的輸出信號（Y）、次態(tài)（Qn+1）之間的對應(yīng)關(guān)系用表格的形式表示出來。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：將電路的各種狀態(tài)以及相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件用圖形的形式表示出來。時序圖：又稱為工作波形圖，是指電路在時鐘脈沖（CP）序列作用下，電路狀態(tài)（Q）、輸出信號（Y）隨時間（t）變化的波形圖。觸發(fā)器基礎(chǔ)知識同步時序邏輯電路的分析寫出各類方程列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時序圖分析得出電路的邏輯功能

其中電路輸出方程在時序邏輯電路的輸出端直接寫出；觸發(fā)器驅(qū)動方程在各觸發(fā)器的輸入端直接寫出；觸發(fā)器狀態(tài)方程必須將驅(qū)動方程代入所用觸發(fā)器的特性方程中得到。

根據(jù)狀態(tài)方程，將各觸發(fā)器的初態(tài)代入狀態(tài)方程，通過計算可以得到各觸發(fā)器的次態(tài)，并填到相對應(yīng)的位置上。

根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時序圖。

根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或時序圖可以得出給定電路的邏輯功能。觸發(fā)器基礎(chǔ)知識試分析如圖所示時序電路的邏輯功能。例題1觸發(fā)器基礎(chǔ)知識例題1解：根據(jù)同步時序邏輯電路的分析方法：（1）寫出各類方程電路輸出方程：電路輸出方程：

將各驅(qū)動方程代入JK觸發(fā)器的特性方程，得到各觸發(fā)器的次態(tài)

方程為：觸發(fā)器狀態(tài)方程：觸發(fā)器基礎(chǔ)知識例題1（2）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

把全部的計算結(jié)果列成真值表的形式，即得到狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。

根據(jù)定義可得例5-1的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如表5-1所示，從表中可以

看出，當電路初態(tài)變?yōu)?0狀態(tài)時，若繼續(xù)計算則電路次態(tài)又變回

00狀態(tài)，且此時輸出1。

觸發(fā)器基礎(chǔ)知識例題1（3）畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時序圖

在狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中以圓圈表示電路的各個狀態(tài)，以箭頭表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方向，同時在箭頭旁注明了狀態(tài)轉(zhuǎn)換前的輸入變量取值和輸出值。通常將輸入變量取值寫在斜線以上，將輸出值寫在斜線以下。

時序圖（圖中橫軸方向是時間t，縱軸方向是電平，為使圖形簡單而省略，后同。）可以根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表得到，CP脈沖為下降沿觸發(fā)觸發(fā)器基礎(chǔ)知識例題1（4）分析得出電路的邏輯功能從狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或轉(zhuǎn)換圖可以看到，電路按照脈沖加1規(guī)律來完成00→01→10→00的循環(huán)變化，并且，每當轉(zhuǎn)換為10狀態(tài)（最大數(shù)）時，進位信號輸出F=1。因此，該電路是一個三進制的同步計數(shù)器，即電路只有3個狀態(tài)，且這3個狀態(tài)依次變化，則電路完成一次循環(huán)剛好可以看成計了3個數(shù)。

觸發(fā)器基礎(chǔ)知識異步時序邏輯電路的分析

在分析異步時序邏輯電路時，除了同步時序邏輯電路分析中的所有方程以外，還應(yīng)該寫出時鐘方程。列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表時，除了依據(jù)狀態(tài)方程以外，還要依據(jù)時鐘方程。觸發(fā)器基礎(chǔ)知識試分析如圖所示時序電路的邏輯功能。例題2觸發(fā)器基礎(chǔ)知識例題1解：（1）寫出各類方程

時鐘方程（時鐘脈沖源的下降沿觸發(fā)）

（當FF0的Q0由1→0時，CP1有效FF1才能被觸發(fā)）

電路輸出方程：

觸發(fā)器驅(qū)動方程：

觸發(fā)器狀態(tài)方程：

（CP下降沿有效，即CP0由1→0時此式有效）

（Q0下降沿有效，即CP1由1→0時此式有效）

觸發(fā)器基礎(chǔ)知識例題1解：（2）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

異步時序電路確定狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的方法和同步時序電路相同，不過需要特別注意方程在何時有效。

觸發(fā)器基礎(chǔ)知識例題1（3）畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時序圖

（4）邏輯功能分析

從狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可看到，電路按照加1規(guī)律完成00→01→10→11→00的循環(huán)規(guī)律變化，并且，當轉(zhuǎn)換為11狀態(tài)（最大數(shù)）時，輸出F=1為進位信號，因此，該電路是一個四進制的異步計數(shù)器。

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》感謝觀看《電子技術(shù)基礎(chǔ)》[集成計數(shù)器]觸發(fā)器基礎(chǔ)知識邏輯功能的描述方法

計數(shù)器是一種常見的時序邏輯電路。計數(shù)器能夠累計CP脈沖（又稱為計數(shù)脈沖）個數(shù)。計數(shù)器由沒有空翻的觸發(fā)器組成，計數(shù)器可以用于計數(shù)、分頻、定時以及產(chǎn)生序列脈沖。計數(shù)器如果按照時鐘（稱為計數(shù)）脈沖的引入方式分類有同步計數(shù)器和異步計數(shù)器。所有的觸發(fā)器受同一個CP脈沖的控制時，稱為同步計數(shù)器（如左圖）；所有的觸發(fā)器不是受同一個CP脈沖的控制時，稱為異步計數(shù)器（如右圖）。觸發(fā)器基礎(chǔ)知識計數(shù)器分類按照計數(shù)長度分類：按照計數(shù)器的狀態(tài)的變化規(guī)律分類：加法計數(shù)器、減法計數(shù)器、可逆計數(shù)器二進制計數(shù)器、二－十進制計數(shù)器、任意進制計數(shù)器觸發(fā)器基礎(chǔ)知識集成二-十進制計數(shù)器

目前集成二－十進制計數(shù)器品種較多，常見的如同步十進制加法計數(shù)器74LS160（同步置數(shù)、直接清零）、同步十進制加法計數(shù)器74LS162（同步清零）、可預(yù)置十進制可逆計數(shù)器74LS168、二－五－十進制異步計數(shù)器74LS290等等。

同步十進制加法計數(shù)器74LS160與74LS290引腳圖如圖所示。觸發(fā)器基礎(chǔ)知識集成二-十進制計數(shù)器

74LS160功能：CLK計數(shù)脈沖輸入端；

清零端；

置數(shù)控制端；EP、ET計數(shù)控制端。圖中C0為計數(shù)器的輸出端。觸發(fā)器基礎(chǔ)知識集成二-十進制計數(shù)器

74LS290有多種用途，從CP1送計數(shù)脈沖，從Q0

輸出為1位二進制計數(shù)器；從CP2送計數(shù)脈沖,從Q3、Q2、Q1

輸出為五進制計數(shù)器