数字电路讲义-第六章w1

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1、第六章第六章 时序逻辑电路时序逻辑电路 第一节第一节 概述概述一、时序电路(一、时序电路(Sequence Circuit)框图框图第六章第六章 时序逻辑电路时序逻辑电路 第一节第一节 概述概述一、时序电路(一、时序电路(Sequence Circuit)框图框图tn 、 tn+1的含义的含义X、Z、W、Y ?XZWY电路的描述:电路的描述:第六章第六章 时序逻辑电路时序逻辑电路 第一节第一节 概述概述一、时序电路一、时序电路二、分类二、分类 同步时序逻辑电路:所有触发器共用同一个时钟同步时序逻辑电路:所有触发器共用同一个时钟 异步时序逻辑电路:异步时序逻辑电路: 摩尔型摩尔型Moore: 无
2、外部输入,即状态机无外部输入,即状态机 米里型米里型Mealy: 有外部输入有外部输入按时钟按时钟分类分类按输入按输入分类分类第六章第六章 时序逻辑电路时序逻辑电路 第二节第二节 同步时序电路的分析同步时序电路的分析分析出电路的目的是什么?分析出电路的目的是什么?第六章第六章 时序逻辑电路时序逻辑电路 第二节第二节 同步时序电路的分析同步时序电路的分析步骤:步骤: 1.观察电路,写出电路存储器中各触发器的激励函数、电路输出函数观察电路,写出电路存储器中各触发器的激励函数、电路输出函数 2.由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程,即新的状态由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方
3、程,即新的状态方程方程 3.列出状态转换表列出状态转换表 4.画出相应的状态转换图画出相应的状态转换图 5.视需要画出电路的输入输出对应波形图视需要画出电路的输入输出对应波形图 6.最后判断电路的逻辑功能最后判断电路的逻辑功能 对中规模功能块构成的电路,可根据这类器件的功能表和外部连接电路对中规模功能块构成的电路,可根据这类器件的功能表和外部连接电路直接列出状态转换表,从而判断整个电路的功能直接列出状态转换表,从而判断整个电路的功能例例6-9 试分析图试分析图6-61所示由所示由JK触发器构成的时序电路,列出触发器构成的时序电路,列出其状态转换表和转换图,并说明其逻辑功能。其状态转换表和转换图
4、,并说明其逻辑功能。分析的目的:分析的目的:Q3Q2Q1Q0的变化规律的变化规律步骤:步骤: 1.观察电路,写出电路存储器中各触发器的激励函数、电路观察电路,写出电路存储器中各触发器的激励函数、电路输出函数输出函数 2.由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程,由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程,即新的状态方程即新的状态方程 3.列出状态状态转换表列出状态状态转换表 4.画出相应的状态转换图画出相应的状态转换图 5.视需要画出电路的输入输出波形图视需要画出电路的输入输出波形图 6.最后判断电路的逻辑功能,并评述其优缺点最后判断电路的逻辑功能,并评述其优缺点 对中规模功能块
5、构成的电路,可根据这类器件的功能表和对中规模功能块构成的电路,可根据这类器件的功能表和外部连接电路直接列出状态转换表,从而判断整个电路的外部连接电路直接列出状态转换表,从而判断整个电路的功能功能步骤:步骤: 1.观察电路,写出电路存储器中各触发器的激励函数、电路观察电路,写出电路存储器中各触发器的激励函数、电路输出函数输出函数 步骤:步骤: 1.观察电路,写出电路存储器中个触发器的激励函数、电路观察电路,写出电路存储器中个触发器的激励函数、电路输出函数输出函数 2.由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程,由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程,即新的状态方程即新的状态方程
6、3.列出状态状态转换表列出状态状态转换表 4.画出相应的状态转换图画出相应的状态转换图 5.视需要画出电路的输入输出波形图视需要画出电路的输入输出波形图 6.最后判断电路的逻辑功能,并评述其优缺点最后判断电路的逻辑功能,并评述其优缺点 对中规模功能块构成的电路,可根据这类器件的功能表和对中规模功能块构成的电路,可根据这类器件的功能表和外部连接电路直接列出状态转换表,从而判断整个电路的外部连接电路直接列出状态转换表,从而判断整个电路的功能功能2. 求激励函数,状态方程求激励函数,状态方程J0 = 1 K0= 1 J1= Q0 +Q3Q2 K1= Q0J2 = Q1Q0K2= Q3 +Q1Q0J3
7、 = Q2Q1Q0K3= Q2Qn+1= J Q n + K Q n Q0n+1 = Q0n Q1n+1 = Q2nQ3nQ1n+Q0nQ1nQ2n+1 = Q1nQ0nQ2n + Q3nQ1nQ0nQ2nQ3n+1 = Q2nQ1nQ0nQ3n+Q2nQ3n步骤:步骤: 1.观察电路,写出电路存储器中个触发器的激励函数、电路观察电路,写出电路存储器中个触发器的激励函数、电路输出函数输出函数 2.由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程,由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程,即新的状态方程即新的状态方程 3.列出状态状态转换表列出状态状态转换表 4.画出相应的状态转换图画出
8、相应的状态转换图 5.视需要画出电路的输入输出波形图视需要画出电路的输入输出波形图 6.最后判断电路的逻辑功能,并评述其优缺点最后判断电路的逻辑功能,并评述其优缺点 对中规模功能块构成的电路,可根据这类器件的功能表和对中规模功能块构成的电路,可根据这类器件的功能表和外部连接电路直接列出状态转换表,从而判断整个电路的外部连接电路直接列出状态转换表,从而判断整个电路的功能功能 3.列出状态状态转换表列出状态状态转换表现态现态次态次态步骤:步骤: 1.观察电路,写出电路存储器中个触发器的激励函数、电路观察电路,写出电路存储器中个触发器的激励函数、电路输出函数输出函数 2.由触发器的特征方程和激励函数
9、求出存储器的输出方程,由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程,即新的状态方程即新的状态方程 3.列出状态状态转换表列出状态状态转换表 4.画出相应的状态转换图画出相应的状态转换图 5.视需要画出电路的输入输出波形图视需要画出电路的输入输出波形图 6.最后判断电路的逻辑功能,并评述其优缺点最后判断电路的逻辑功能,并评述其优缺点 对中规模功能块构成的电路,可根据这类器件的功能表和对中规模功能块构成的电路,可根据这类器件的功能表和外部连接电路直接列出状态转换表,从而判断整个电路的外部连接电路直接列出状态转换表,从而判断整个电路的功能功能4 状态图状态图步骤:步骤: 1.观察电路,写出电路存
10、储器中个触发器的激励函数、电路观察电路,写出电路存储器中个触发器的激励函数、电路输出函数输出函数 2.由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程,由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程,即新的状态方程即新的状态方程 3.列出状态状态转换表列出状态状态转换表 4.画出相应的状态转换图画出相应的状态转换图 5.视需要画出电路的输入输出波形图视需要画出电路的输入输出波形图 6. 判断电路的逻辑功能,并评述其优缺点,是否能自启动判断电路的逻辑功能,并评述其优缺点,是否能自启动 对中规模功能块构成的电路,可根据这类器件的功能表和对中规模功能块构成的电路,可根据这类器件的功能表和外部连接电
11、路直接列出状态转换表,从而判断整个电路的外部连接电路直接列出状态转换表,从而判断整个电路的功能功能6 判断电路的逻辑功能判断电路的逻辑功能余余3码模十计数器码模十计数器可以自启动可以自启动工作循环工作循环什么类型?什么类型?1.激励函数激励函数 输出函数输出函数输出与输入有组合关系输出与输入有组合关系2.状态转换表状态转换表3.状态图状态图110检测检测4.波形图波形图第六章第六章 时序逻辑电路时序逻辑电路 第三节第三节 同步时序电路的设计同步时序电路的设计例:设计例:设计110检测器检测器分析步骤:分析步骤: 1.观察电路,写出电路存储器中个触发器的激励函数、电路输出函数观察电路,写出电路存