数字电路-时序

0
0
1
Z
1 Y
1D
C1
CP
同步时序电路分析
（4）绘制状态转换图
输入 现态 次态 控制 输出
0/0 0
1/0 1 0/0
1/1 (X/Z)
X
Qn
Qn+1
Y
Z
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
（5）逻辑行为分析
分析可得到结论，该电路是模2计数器，由输入信 号控制计数器的工作。输入信号为1开始计数工作，否 则保持原态。
1 1 1 1 10 0 1
同步时序电路分析
4初.作始时状序态波Q形2n图Q1n为00，输入X加=X计1模的数4序列为1111100111。
对于一些时 序电路，从 波形图更容 易判断电路 的逻辑功能
X=1模4
X=0
加计数
保持原态
1 0101 01 10 0 00 10 0
11 0 0 01 0 00
第六章 时序逻辑电路
第一节 时序电路概述 第二节 同步时序电路的分析 第三节 同步时序电路的设计 第四节 异步时序电路 小结
第六章 时序逻辑电路
本章学习重点
1. 掌握同步时序逻辑电路的分析方法 2. 掌握同步时序逻辑电路的设计方法
第一节 时序电路概述
组合电路与时序电路的区别
P333
1. 组合电路： 电路的输出只与电路的输入有关，
同
写各触发器的控讲制义函数 如T、J、K、D。
步
写电路的输出函P数334 组合电路的输出
时
序 电
写触描发述器输的入状与态状方态程 转换关系的表格
特性方程
路
的
作状态转换表及状态转换图
分
画出时钟脉冲作用下
析
作时序波形图 的输入、输出波形图
方
法
描述电路的逻辑功能
同步时序电路分析
例 1： 某同步逻辑系统的逻辑模型如图5-3-4所示，试确定该系统
输出方程为
Z XQ n
同步时序电路分析
（2）列写触发器的状态方程
X
根据D触发器的特征方程有：
Qn1 D Y X Qn
（3）根据激励方程、输出方程和状 态方程列写系统状态转换表。
&
& 1
& Q Q
输入 现态 次态 控制 输出
Z XQ n
X
Qn
Qn+1
Y
Z
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
Xn Q2n Q1n 所有组合
Xn Q2n Q1n T2n T1n Q2n+1 Q1n+1 Zn
0T1n = 0Xn 0 0 0 0 0
0
求T1nT2nZn
0T2n
0
Z=n01X=nQX101nnQ2n0Q0 1n
0 0
0 1
1 0
0 0
由状态方程 0 1 1 0 0 1 1
0
求Q2n+1 Q1n+1
Q1n
T1n
X
Q1n
Xn Q1n X Q nQ1n1n Xn Q1n
Q2n1 T2n Q2n T2nQ2n
T Qn 将T1n、 T2n代入X则n得Q到1n Q2n X nQ1nQ2n
两个触发器的状态方程
填同3.作表步出方电法时路：序的状电现态入TT路描转转12nn述换Z换==分n输关表现XX=析入系nn及X态Q与的n状1Qn状表输发态2n现态格入器转Q控：的换1输态QnQ制输输图出及12入入入nn：组++1信及1=触合号现X次发输Xn、态n器出Q态触量1Qn的ZQ1n2次nn 现XnQ输1n出Q2n
同步时序电路分析
例2：已知某同步时序电路的逻辑图，试分析其逻辑功能。
解：1.写出各触发器的控制函数和电路的输出函数。
控制函数： T1n = Xn T2n = XnQ1n
输出函数: Zn = XnQ2nQ1n
2.写状态方程
T触发器的状态 方程为：
Qn1 TQn TQn
Q Q1n
1nQX12n
T1n
同步时序电路分析
0/0
5. 逻辑功能描述（逻辑行为分析）
0/0
Xn/Zn
由状态图得电路的逻辑功能：
1/0
00
01
电路是一个可控模4计数器。
X端是控制端，时钟脉冲
1/1
1/0
作为计数脉冲输入。 X=1 初态为00时，
11
10
1/0
实现模4加计数;
0/0
0/0
X=0时 保持原 态。
输出不仅取决于电路本身的状态，而且也与输入变量X有关。
的逻辑行为特性。
解： 根据时序逻辑的基本分析概念
&
Z
可知，分析时序逻辑系统时应先根 X 据电路模型建立逻辑模型，也就是
&
不考虑内部电路特性，只关系电路 的逻辑关系。然后根据逻辑模型列
1 &
1 Y
写出系统激励方程、输出方程和状
Q
态方程等。
Q
1D
C1
CP
（1）列写系统激励方程和输出方程。
激励方程为 Y XQ n XQ n X Q n
电路属于米莱型、可控模4计数器电路。
例3：PLA和D触发器组成的同步时序电路如图所示，要求： （1）写出电路的驱动方程、输出方程。 （2）分析电路功能，画出电路的状态转换图。
组合电路
状态方次程态：或新状态
现态Y，K或Y原1 状态
Y（tn+1）= G[W（tn），Y（tn）] 控制方程:
存储电路
Z1 Zn
W1 Wh 控制信号
W（tn） = H[X（tn），Y（tn）] 输出状态 式中：tn、tn+1表示相邻的两个离散时间
时钟信号 未注明
第一节 时序电路概述
时序电路的分类
1 1
00 0 1 0 1 01 1 1 1 0
0 0
1 10 0 1 1 1
0
1 11 1 1 0 0
1
同步时序电路分析
0/0
0/0
转换条件 由状态转电表换路绘方状出向态状态图
Xn/Zn
0/0
1/0
00
01
1/1
1/0
11
10
1/0
0/0
现 入 现 态 现控制入 次 态 现输出
Xn Q2n Q1n T2n T1n Q2n+1 Q1n+1 Zn 0 0 0 0 00 0 0 0 0 1 0 00 1 0 0 1 00 01 0 0 0 1 1 0 01 1 0 1 0 0 0 10 1 0 1 0 1 1 11 0 0 1 1 0 0 11 1 0
与电路的前一时刻的状态无关。
2. 时序电路：
电路在某一给定时刻的输出
取决于该时刻电路由的触输发入器保存 还取决于前一时刻电路的状态
ห้องสมุดไป่ตู้时序电路： 组合电路 + 触发器
电路的状态与时间顺序有关
第一节 时序电路概述
时序电路的结构 输入信号
输出信号
输出方程：
X1
Z（tn） = F[X（tn），Y（tn）]Xn
1. 输出Z（tn）与现态Y（tn）及输入X（tn）的关系分：
Z（tn） =
F[Y（tn）]
穆尔型（Moore）电路
F[X（tn），Y（tn）] 米莱型（Mealy）
2. 从控制时序状态的脉冲源来分：
同步： 存储电路里所有触发器由一个统一
时序电路
的时钟脉冲源控制
异步：没有统一的时钟脉冲
第二节 同步时序电路分析 输入端的表达式，