电子行业典型的时序逻辑电路的安装与调试(PPT106页)

来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载典型的时序逻辑电路的安装与调试情境任务目录任务三来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载1．能分析、设计和制作典型的时序逻辑电路。2．能设计和制作寄存器、顺序脉冲发生器电路3．用仪器仪表测试典型的时序逻辑电路。4．分析和仿真典型的时序逻辑电路。5．编写文档记录常用集成逻辑门电路的学习过程和测试结果。（一组交一份）6．相互交流和学习。任务目标与要求来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载任务三目录任务技能训练任务基础知识来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载学习要点：时序逻辑电路的分析方法寄存器的逻辑功能和使用方法计数器等中规模集成电路的逻辑功能和使用方法任务基础知识来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载任务基础知识一——时序逻辑电路的分析方法一、时序电路的特点组合电路存储电路X1XpY1YmQ1QtW1Wr…………输入输出时序电路在任何时刻的稳定输出，不仅与该时刻的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关。来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载二、时序电路逻辑功能的表示方法时序电路的逻辑功能可用逻辑表达式、状态表、卡诺图、状态图、时序图和逻辑图6种方式表示，这些表示方法在本质上是相同的，可以互相转换。逻辑表达式有：tkQQQWWWHQrjQQQXXXGWmiQQQXXXFYnqnnrknknqnnpjjnqnnpii,,2,1),,,;,,,(,,2,1),,,;,,,(,,2,1),,,;,,,(2121121212121输出方程状态方程激励方程来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载三、时序电路的分类（1）根据时钟分类同步时序电路中，各个触发器的时钟脉冲相同，即电路中有一个统一的时钟脉冲，每来一个时钟脉冲，电路的状态只改变一次。异步时序电路中，各个触发器的时钟脉冲不同，即电路中没有统一的时钟脉冲来控制电路状态的变化，电路状态改变时，电路中要更新状态的触发器的翻转有先有后，是异步进行的。（2）根据输出分类米利型时序电路的输出不仅与现态有关，而且还决定于电路当前的输入。莫尔型时序电路的输出仅决定于电路的现态，与电路当前的输入无关；或者根本就不存在独立设置的输出，而以电路的状态直接作为输出。来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载电路图时钟方程、驱动方程和输出方程状态方程状态图、状态表或时序图判断电路逻辑功能1235计算4四、时序电路的分析方法与步骤观看分析讲解来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载YQ1Q1Q2Q21JC11K1JC11K1JC11K&Q0Q0FF0FF1FF2CPCPCPCPCP012分析实例1nnQQY21nnnnnnQKQJQKQJQKQJ202001011212时钟方程：输出方程：输出仅与电路现态有关，为莫尔型时序电路。同步时序电路的时钟方程可省去不写。驱动方程：1写方程式分析电路逻辑功能来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载2求状态方程JK触发器的特征方程：nnnQKQJQ1将各触发器的驱动方程代入，即得电路的状态方程：nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnQQQQQQKQJQQQQQQQKQJQQQQQQQKQJQ202020000100101011111112121222212来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载现态次态输出nnnQQQ012101112nnnQQQY3计算、列状态表nnnnnnnnQQYQQQQQQ21210011112000001010011100101110111001011101111000010100110000011000001000101112YQQQnnn0001010101112YQQQnnn0001001101112YQQQnnn0001011101112YQQQnnn1100100101112YQQQnnn1100110101112YQQQnnn0000101101112YQQQnnn0000111101112YQQQnnn来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载4画状态图、时序图000→001→011/1↑　　　　↓/0100←110←111/0/0/0/0(a)有效循环010101(b)无效循环/0/1排列顺序：/YnnnQQQ012状态图来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载CPQ0Q1Q2Y5电路功能时序图有效循环的6个状态分别是0～5这6个十进制数字的格雷码，并且在时钟脉冲CP的作用下，这6个状态是按递增规律变化的，即：000→001→011→111→110→100→000→…所以这是一个用格雷码表示的六进制同步加法计数器。当对第6个脉冲计数时，计数器又重新从000开始计数，并产生输出Y＝1。来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载Q0Q0FF0FF1CPYQ1Q11TC11TC1&=1X“1”输出方程：输出与输入有关，为米利型时序电路。同步时序电路，时钟方程省去。驱动方程：1写方程式nnQXQXY111001TQXTn分析实例2分析电路逻辑功能来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载nnnnnnnnQQQTQQQXQTQ0000010111112求状态方程T触发器的特征方程：将各触发器的驱动方程代入，即得电路的状态方程：nnQTQ1来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载3计算、列状态表输入现态次态输出XnnQQ011011nnQQY000011110001101100011011011011001100011011110011nnnnnnQXYQQQQXQ1001011100100000011YQQnn100011100011YQQnn110101010011YQQnn110010110011YQQnn001101001011YQQnn001010101011YQQnn111100011011YQQnn111011111011YQQnn来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载4000111100/11/01/10/10/10/01/10/1CPXQ0Q1Y(a)状态图(b)时序图5电路功能由状态图可以看出，当输入X＝0时，在时钟脉冲CP的作用下，电路的4个状态按递增规律循环变化，即：00→01→10→11→00→…当X＝1时，在时钟脉冲CP的作用下，电路的4个状态按递减规律循环变化，即：00→11→10→01→00→…可见，该电路既具有递增计数功能，又具有递减计数功能，是一个2位二进制同步可逆计数器。画状态图时序图来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载CPQ2Q21DC11DC1Q1Q1FF0FF1FF21DC1Q0Q0电路没有单独的输出，为莫尔型时序电路。异步时序电路，时钟方程：驱动方程：1写方程式CPCPQCPQCP00112，，nnnQDQDQD001122，，分析实例3分析电路逻辑功能来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载上升沿时刻有效上升沿时刻有效上升沿时刻有效CPQQ00100111112212nnnnnnQDQQDQQDQDQn12求状态方程D触发器的特征方程：将各触发器的驱动方程代入，即得电路的状态方程：来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载3计算、列状态表现态次态注nnnQQQ012101112nnnQQQ时钟条件000001010011100101110111111000001010011100101110CP0CP1CP2CP0CP0CP1CP0CP0CP1CP2CP0CP0CP1CP0CPQQ01001111212nnnnnnQQQQQQCP,10Q,10Q,1010011112nnnQQQCP,0100101112nnnQQQ不变不变CP,10Q,0101001112nnnQQQ不变CP,0110101112nnnQQQ不变不变CP,10Q,10Q,0110011112nnnQQQCP,010,1101112nnnQQQ不变不变CP,10Q,0111001112nnnQQQ不变CP,0111101112nnnQQQ不变不变来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载000←001←010←011↓↑111→110→101→100(a)状态图(b)时序图CPQ0Q1Q2排列顺序：nnnQQQ01245电路功能由状态图可以看出，在时钟脉冲CP的作用下，电路的8个状态按递减规律循环变化，即：000→111→110→101→100→011→010→001→000→…电路具有递减计数功能，是一个3位二进制异步减法计数器。画状态图、时序图分析实例４观看教材例５-２讲解演示来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载本节小结时序电路的特点是：在任何时刻的输出不仅与输入有关，而且还决定于电路原来的状态。为了记忆电路的状态，时序电路必须包含有存储电路。存储电路通常以触发器为基本单元电路构成。时序电路可分为同步时序电路和异步时序电路两类。它们的主要区别是，前者的所有触发器受同一时钟脉冲控制，而后者的各触发器则受不同的脉冲源控制。时序电路的逻辑功能可用逻辑图、状态方程、状态表、卡诺图、状态图和时序图等6种方法来描述，它们在本质上是相通的，可以互相转换。时序电路的分析，就是由逻辑图到状态图的转换。来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载任务基础知识二——寄存器在数字电路中，用来存放二进制数据或代码的电路称为寄存器。寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。一个触发器可以存储1位二进制代码，存放n位二进制代码的寄存器，需用n个触发器来构成。按照功能的不同，可将寄存器分为数码寄存器和移位寄存器两大类。数码寄存器只能并行送入数据，需要时也只能并行输出。移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出，还可以并行输入、串行输出，串行输入、并行输出，十分灵活，用途也很广。一、寄存器的功能和分类来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载二、数码寄存器1.单拍工作方式的数码寄存器D11DC1Q0Q0D0FF01DC1Q1Q1FF11DC1Q2Q2D2FF21DC1Q3Q3D3FF3CP无论寄存器中原来的内容是什么，只要送数控制时钟脉冲CP上升沿到来，加在并行数据输入端的数据D0～D3，就立即被送入进寄存器中，即有：012310111213DDDDQQQQnnnn来自www.cnshu.cn中国最大的资料库下载2.双拍工作方式基本寄存器CPD11DC1Q0Q0D0FF01DC1Q1Q1FF11DC1Q2Q2D2FF21DC1Q3Q3D3FF3CRRDRDRDRD00000123nnnnQQQQ（1）清零