数字电子技术基础第六章

DepartmentofElectronicsandInformationScience://www.qcxy.hb.cn/dxx/Index.html教学基本要求2、熟练掌握时序逻辑电路的分析方法1、熟练掌握时序逻辑电路的描述方式3、熟练掌握时序逻辑电路的设计方法4、熟练掌握二、十进制计数器的组成、逻辑功能及工作原理。5、掌握典型中规模集成计数器的逻辑功能及应用。6、掌握中规模集成移位寄存器的逻辑功能及其应用。DepartmentofElectronicsandInformationScience：1、组合电路：2、时序电路：由若干逻辑门组成，电路不具记忆能力。电路的输出仅仅与当时的输入有关。存储电路，因而具有记忆能力。电路的输出不仅与当时的输入有关，而且还与电路原来的状态有关。时序逻辑电路是数字逻辑电路的重要组成部分。延迟元件或触发器DepartmentofElectronicsandInformationScience，时序电路的输出由电路的输入和电路原来的状态共同决定。DepartmentofElectronicsandInformationScience：组合逻辑电路X1XiZ1Zj存储电路Q1QrY1Yr………………X(X1，…Xi)Q(Q1，…Qr)Y(Y1，…Yr)Z(Z1，…Zj)Z＝F1(X，Qn)输出方程Y＝F2(X，Qn)驱动方程Qn+1＝F3(Y，Qn)状态方程各信号之间的逻辑关系方程组：DepartmentofElectronicsandInformationScience、从控制时序状态的脉冲源来分：时序电路同步：异步：存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源没有统一的时钟脉冲CPX＞1JC11K＞1JC11K=1Q1“1”Q2Y&Q2Q1FF1FF2C11D＞C11D＞&Q2Q2Q1&YCP2CP1Q1CPFF1FF2DepartmentofElectronicsandInformationScience、从输出信号的特点分：同步时序电路莫尔型：米里型：Z=F1[X,Qn]Z=F1[Qn]CPX＞1JC11K＞1JC11K=1Q1“1”Q2Y&Q2Q1FF1FF2＞&XCPC11DQ1Z1Q1&＞1DQ2Q2&＞C1＞FF1FF2DepartmentofElectronicsandInformationScience＝F1(X，Qn)输出方程Y＝F2(X，Qn)驱动方程Qn+1＝F3(Y，Qn)状态方程1.逻辑方程式时序电路功能的四种描述方法：逻辑方程式、状态转换表、状态图和时序图。DepartmentofElectronicsandInformationScience、状态转换表现态nn12QQ次态／输出YQQ1112nnX=0X=10000/001/00101/010/01010/011/11111/000/03.状态图000110111/11/01/0X/Y1/0DepartmentofElectronicsandInformationScience、时序图00010001011100001111000111010100能直观地描述电路输入信号、输出信号及电路状态在时间上的对应关系。四种描述方式是可以相互转换的。DepartmentofElectronicsandInformationScience:1.确定电路的输入、输出信号、触发器的类型等6.综合分析，用文字描述电路的逻辑功能;2.根据时序逻辑电路写出各触发器的驱动方程3.将每个触发器的驱动方程代入其特性方程中，得出其状态方程;4.写出时序电路的输出方程;5.列出状态转换表或画出状态图和波形图。DepartmentofElectronicsandInformationScience。CPX＞1JC11K＞1JC11K=1Q1“1”Q2Y&Q2Q1FF1FF2＞1JCY与输入X无关，电路是莫尔型同步时序电路。解：1.了解电路组成。输入信号输出信号＞1JC11K＞1JC11KJ1=K1=13.求出电路状态方程。nnnQKQJQ1nnnQQQQ2n1n2112QXXnnnQQQ11n111Q11nnnQQQ2112X2.写出各触发器的驱动方程和输出方程。DepartmentofElectronicsandInformationScience，画出状态转换图和波形图。nn12QQYnn/QQ1112X=0X=10001/011/00110/000/01011/001/01100/110/1nnQQ111nnQQQn212X1状态转换表DepartmentofElectronicsandInformationScienceX=0X=10001/011/00110/000/01011/001/01100/110/1X/Y0/00/10/00/000110110Q2Q11/01/01/1001101101/0DepartmentofElectronicsandInformationScienceX=0X=10001/011/00110/000/01011/001/01100/110/1波形可以根据状态转换表、状态转换图或方程画出。Q1YQ2CPXDepartmentofElectronicsandInformationScience•X=0时，电路进行加1计数。0001101100111001可逆计数器•X=1时，电路进行减1计数。Y可理解为进位或借位端。DepartmentofElectronicsandInformationScience，试画出在CP时钟脉冲信号作用下，电路L1-L4的波形图，并确定电路逻辑功能。（设各触发器初态均为0）CP1KC11J＞&≥1L1L2L3L474139Y0Y1Y2Y3Q2Q2Q1Q0A1A01KC11J＞1KC11J＞FF0FF1FF2＞1JC11K解：1.了解电路组成。输入信号输出信号＞1JC11K＞1JC11K2.写出各触发器的驱动方程。输出与输入无关n11QKJ0n2n0n122QQQKJn00QKJ2*例2莫尔型同步时序电路。6.2.2同步时序逻辑电路的分析举例（续）DepartmentofElectronicsandInformationScienceQJQ1n11QKJ0n2n0n122QQQKJn00QKJ2nnnnnQQQQQ020210nnnnnQQQQQ101011nnnnnnnnQQQQQQQ220120112QnnnnnnnnnQQQQQQQQ2201220112Q)(nnnnQQQQ20112DepartmentofElectronicsandInformationScience＞&≥1L1L2L3L474139Y0Y1Y2Y3Q2Q2Q1Q0A1A01KC11J＞1KC11J＞FF0FF1FF2014113012011QQLQQLQQLQQL014013012011AALAALAALAALDepartmentofElectronicsandInformationScience，画出状态转换图和波形图状态转换表nnnnnQQQQQ020210nnnnnQQQQQ101011nnnnQQQQ20112现态次态/输出信号000001/1110001010/1101010011/1011011100/0111100000/1110101011/1101110010/1011111001/0111n2Qn1Qn0Q1234LLLL1n01n11n2QQQ014113012011QQLQQLQQLQQLDepartmentofElectronicsandInformationScience000100001011010111110101Q2Q1Q0/L3L2L1L0/1110/1110/1101/0111/1011/1011/1101/0111波形图（略）本电路为5进制加法计数器DepartmentofElectronicsandInformationScience。000100001011010111110101Q2Q1Q0/L3L2L1L0/1110/1110/1101/0111/1011/1011/1101/0111DepartmentofElectronicsandInformationScience，由于没有统一的时钟脉冲，分析时必须注意，触发器只有在加到触发器