*,第六章 时序逻辑电路,*,第六章 时序逻辑电路,第一节 概述,2.,功能特点,二、时序电路,一、组合电路,1.,结构特点,1.,结构特点,2.,功能特点,11/15/2024,1,第六章 时序逻辑电路,第六章 时序逻辑电路 第一节 概述 2.功能特点二、时序,一、分析方法,第二节 时序电路的分析,3.,工作描述,1.,分析电路结构,4.,分类,2.,写出四组方程,3.,作状态转移表、状态转移图或波形图,4.,电路的逻辑功能描述,例6.2.1,例6.2.2,二、分析举例,例6.2.3,11/15/2024,2,第六章 时序逻辑电路,一、分析方法 第二节 时序电路的分析 3.工作描述 1.分析,第一节 概述,一、组合电路,第六章 时序逻辑电路,1.,结构特点,(1)电路由逻辑门构成，不含记忆元件；,(2)输入信号是单向传输的，电路中不含反馈回路；,2.,功能特点：,无记忆功能。,11/15/2024,3,第六章 时序逻辑电路,第一节 概述 一、组合电路 第六章 时序逻辑电路 1.,2.,功能特点：,例：对JKFF，当J=K=1时：,二、时序电路,1.,结构特点,(1)电路由组合电路和,存储电路,构成，含记忆元件；,(2)电路中含有从输出到输入的反馈回路；,Q,n,=0，Q,n+1,=1；,有记忆功能。,Q,n,=1，Q,n+1,=0,11/15/2024,4,第六章 时序逻辑电路,2.功能特点：例：对JKFF，当J=K=1时：二、时序电路,组合电路,存储电路,X,1,X,j,Z,1,Z,k,Q,1,Q,m,W,1,W,l,X,Q,Z,W,图6.1.1时序电路的结构框图,11/15/2024,5,第六章 时序逻辑电路,组合电路存储电路X1XjZ1ZkQ1QmW1WlXQZW,3.,工作描述,(1),激励方程,(2),状态方程,(3),输出方程,(4),时钟方程,11/15/2024,6,第六章 时序逻辑电路,3.工作描述(1)激励方程(2)状态方程(3)输出方程,4.,分类,(1)按Z(t,n,)与X(t,n,)是否有关,米勒(Mealy)型,摩尔(Moore)型,11/15/2024,7,第六章 时序逻辑电路,4.分类(1)按Z(tn)与X(tn)是否有关米勒(Mea,(2)按存储器的状态变化是否同时进行,同步时序电路：,电位异步时序电路：,只有一个时钟信号,无时钟信号,，存储器采用异,步（基本）触发器或延时元件（,t）。,多个时钟信号,，存储器采用,同步（时钟）触发器。,异步时序电路,脉冲异步时序电路：,11/15/2024,8,第六章 时序逻辑电路,(2)按存储器的状态变化是否同时进行同步时序电路：电位异步时,(1)组合电路、存储电路,第二节 时序电路的分析,一、分析方法,1.,分析电路结构,(2)输入信号X、输出信号Z,2.,写出四组方程,(1)时钟方程,(2)各触发器的激励方程,11/15/2024,9,第六章 时序逻辑电路,(1)组合电路、存储电路 第二节 时序电路的分析 一、分析方,(3)各触发器的次态方程,(4)电路的输出方程,3.,作状态转移表、状态转移图或波形图,4.,电路的逻辑功能描述,例6.2.1 分析图6.2.1时序电路的逻辑功能。,解：,(1),分析电路结构,CP 不作为外部输入变量X，而作为时钟信号。,(2),写出四组方程,11/15/2024,10,第六章 时序逻辑电路,(3)各触发器的次态方程(4)电路的输出方程 3.作状态转,图6.2.1 例6.2.1的电路,11/15/2024,11,第六章 时序逻辑电路,图6.2.1 例6.2.1的电路10/7/202311第六章,时钟方程,CP,1,=CP,2,=CP,3,=CP,各触发器的激励方程,各触发器的次态方程,D,2,=,Q,1,n,Q,2,n,n,n,D,3,=,Q,1,Q,2,，,D,1,=,Q,1,n,Q,3,n,CP,=,Q,3,n+1,Q,1,n,Q,2,n,CP,=,Q,2,n+1,Q,1,n,Q,2,n,11/15/2024,12,第六章 时序逻辑电路,时钟方程 CP1=CP2=CP3=CP 各触,CP,=,Q,1,n+1,Q,1,n,Q,3,n,电路的输出方程,Z=,Q,3,n,(3),作状态转移表、状态转移图或波形图,作状态转移表时，先列草表，再从初态(预置状态或全零状态)按状态转移的顺序整理。,11/15/2024,13,第六章 时序逻辑电路,CP=Q1n+1Q1nQ3n电路的输出方程 Z,Q,n,3,Q,n,2,Q,n,1,Q,n+1,3,Q,n+1,2,Q,n+1,1,Z,n,0 0 0,0 0 1,0,0 0 1,0 1 0,0,0 1 0,0 1 1,0,0 1 1,1 0 0,0,1 0 0,0 0 0,1,1 0 1,0 1 0,1,1,1 0,0 1 0,1,1 1 1,1 0 0,1,表,6.2.1例6.2.1电路的状态转移表,偏 离 态,11/15/2024,14,第六章 时序逻辑电路,Qn 3 Qn 2 Qn 1 Qn+1 3 Qn,表,6.2.2例6.2.1电路状态转移表的另一种形式,CP,的个数,Q,3,Q,2,Q,1,Z,0,0 0 0,0,1,0 0 1,0,2,0 1 0,0,3,0 1 1,0,4,1 0 0,1,0,1 0 1,1,1,0 1 0,0,0,1,1 0,1,1,0 1 0,0,0,1 1 1,1,1,1 0 0,1,11/15/2024,15,第六章 时序逻辑电路,表6.2.2例6.2.1电路状态转移表的另一种形式CP的个,0 0 0,0 0 1,0 1 0,1 0 0,0 1 1,1 1 0,1 1 1,1 0 1,Q,3,Q,2,Q,1,X,n,/Z,n,/0,/0,/0,/0,/1,偏离状态,有效循环,图,6.2.2例6.2.1电路的状态转移图,11/15/2024,16,第六章 时序逻辑电路,0 0 00 0 10 1 01 0 00 1 11 1 0,R,D,0,CP,5分频,Q,1,Q,2,Q,3,Z,5分频,图,6.2.3例6.2.1电路的波形图,5分频,11/15/2024,17,第六章 时序逻辑电路,RD 0 CP 5分频 Q1Q2Q,五进制同步加法计数器。计数对象是,CP的上升沿,，,Z,作为进位信号，进位信息包含在,Z,的下降沿,。,4,(4),电路的逻辑功能描述,1,1,0,11/15/2024,18,第六章 时序逻辑电路,五进制同步加法计数器。计数对象是CP的上升沿，Z作为进位信号,例6.2.2 分析图6.2.4所示电路的逻辑功能。,解：(1),分析电路结构,(2),写出四组方程,CP,1,=CP,2,=CP,时钟方程：,各触发器的激励方程,K,2,=X,各触发器的次态方程,K,1,=X,Q,2,n,J,2,=X,Q,1,n,；,J,1,=X,；,11/15/2024,19,第六章 时序逻辑电路,例6.2.2 分析图6.2.4所示电路的逻辑功能。解：(1),图6.2.4 例6.2.2的电路,11/15/2024,20,第六章 时序逻辑电路,图6.2.4 例6.2.2的电路10/7/202320第六章,电路的输出方程,(3),作状态转移表、状态转移图,Q,n+1,=,J,2,Q,n,+K,2,Q,n,CP,2,2,2,=,XQ,n,Q,n,+XQ,n,CP,2,2,1,Q,n+1,=,J,1,Q,n,+K,1,Q,n,CP,1,1,1,=,XQ,n,+XQ,n,Q,n,CP,1,1,2,Q,2,n,Z,n,=X,Q,1,n,11/15/2024,21,第六章 时序逻辑电路,电路的输出方程(3)作状态转移表、状态转移图Qn+1=,当前输入,当前状态,下一状态,当前输出,X,n,Q,n,2,Q,n,1,Q,n+1,2,Q,n+1,1,Z,n,0,0 0 0 0 0,0,0 1 0 0,0,0,1 0,0,0,0,0,1 1 0 0,0,1,0,0 0 1,0,1,0 1 1 0 0,1,1 0 1 1,0,1,1 1 1,1,1,表,6.2.3(a)例6.2.2电路的状态转移表,11/15/2024,22,第六章 时序逻辑电路,当前输入 当前状态 下一状态 当前输出 Xn,表,6.2.3(b)例6.2.2电路的状态转移表,Q,n,2,Q,n,1,Q,n+1,2,Q,n+1,1,Z,n,X,n,=0,X,n,=1,X,n,=0,X,n,=1,0 0 0 0 0 1 0 0,0,1 0,0,1 0,0,0,1,0 0 0 1 1,0,0,1 1 0 0 1 1 0 1,11/15/2024,23,第六章 时序逻辑电路,表6.2.3(b)例6.2.2电路的状态转移表 Qn 2 Q,表,6.2.3(c)例6.2.2电路的状态转移表,N(t)Z(t),X,n,=0,X,n,=1,X,n,=0,X,n,=1,A A B 0 0,B A C,0,0,C A D,0,0,D A D 0 1,11/15/2024,24,第六章 时序逻辑电路,表6.2.3(c)例6.2.2电路的状态转移表,图6.2.5 例6.2.2电路的状态转移图,Q,2,Q,1,X,n,/Z,n,A,00,B,01,D,11,C,10,0/0,0/0,0/0,1/0,1/0,1/0,0/0,1/1,11/15/2024,25,第六章 时序逻辑电路,图6.2.5 例6.2.2电路的状态转移图Q2Q1Xn/Zn,(4),电路的逻辑功能描述,该,电路是一个“1111，”序列信号检测电路。,例6.2.3 分析图6.2.6时序电路的逻辑功能。,解：(1),分析电路结构,(2),写出四组方程,时钟方程：,CP,1,=CP，,CP,2,=Q,1,CP,3,=Q,2,11/15/2024,26,第六章 时序逻辑电路,(4)电路的逻辑功能描述 该电路是一个“1111，”序列信,图6.2.6 例6.2.3的电路,清“0”,11/15/2024,27,第六章 时序逻辑电路,图6.2.6 例6.2.3的电路清“0”10/7/2023,激励方程,次态方程,输出方程,J,1,=K,1,=1,J,2,=K,2,=1,J,3,=K,3,=1,Q,n+1,=,Q,n,Q,2,3,3,Q,n+1,=,Q,n,Q,2,2,1,Q,n+1,=,Q,n,CP,1,1,11/15/2024,28,第六章 时序逻辑电路,激励方程 次态方程 输出方程 J1=K1=1,J2=K,(3),作状态转移表、状态转移图,0,0,1,0,0,0,8,0,1,1,1,0,0,7,0,0,1,0,1,0,6,1,1,1,1,1,0,5,0,0,1,0,0,1,4,0,1,1,1,0,1,3,0,0,1,0,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,CP,3,(Q,2,),CP,2,(Q,1,),CP,1,Q,1,Q,2,Q,3,时钟说明,电路状态,CP个数,11/15/2024,29,第六章 时序逻辑电路,(3)作状态转移表、状态转移图001000801110070,(4),逻辑功能描述,该电路是一个,异步3位二进制减法计数器,（异步八进制减法计数器）。对CP的下降沿计数。,11/15/2024,30,第六章 时序逻辑电路,(4)逻辑功能描述 该电路是一个异步3位二进制减法计数器（异,作业题,6.8,11/15/2024,31,第六章 时序逻辑电路,作业题6.810/7/202331第六章 时序逻辑电路,