数字电子技术基础chapt05.ppt
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1、第五章 时序逻辑电路,5.1 概述5.2 时序逻辑电路的分析方法5.3 时序逻辑电路的设计方法5.4 若干常用的时序逻辑电路,一、定义,电路任意时刻的输出信号不仅取决于该时刻的输入信号,还电路的原来状态有关。,5.1 概述(1),组合逻辑电路,x1,xn,y1,z1,ym,q1,二、方框图:,存储电路,ql,zk,输入逻辑变量,输出逻辑变量,驱动变量,状态变量,5.1 概述(2),y1=f1(x1,x2,xn,q1,q2,ql)y2=f2(x1,x2,xn,q1,q2,ql).ym=fm(x1,x2,xn,q1,q2,ql),Y=F(X,Q),三、逻辑方程1、输出方程,5.1 概述(3),z1
2、=g1(x1,x2,xn,q1,q2,ql)z2=g2(x1,x2,xn,q1,q2,ql).zk=gk(x1,x2,xn,q1,q2,ql),Z=G(X,Q),2、驱动方程,5.1 概述(4),q1n+1=h1(z1,z2,zn,q1n,q2n,qln)q2n+1=h2(z1,z2,zn,q1n,q2n,qln).qln+1=hl(z1,z2,zn,q1n,q2n,qln),Qn+1=H(Z,Qn),3、状态方程,5.1 概述(5),四、时序逻辑电路的分类,1、根据存储电路中触发器的动作特点:同步时序逻辑电路:所有触发器的状态在同一时刻发生变化异步时序逻辑电路:触发器的状态不是在同一时刻发生
3、变化,2、根据输出变量的特点:米利型(Mealy):摩尔型(Moore):,Y=F(X,Q),Y=F(Q),5.1 概述(6),一、分析方法的任务:给定时序逻辑电路,找出其变化规律二、步骤:1、写出驱动方程2、写出输出方程3、求状态方程(把驱动方程代入触发器的特性方程)4、计算状态转换表5、画状态转换图6、画时序图7、说明其逻辑功能,5.2 同步时序逻辑电路的分析方法(1),&,1,&,CP,Y,F1,F3,F2,1、写驱动方程,K1=1,J2=Q1,J3=Q1Q2,K3=Q2,例如、试分析如图所示时序逻辑电路,2、写输出方程,Y=Q2Q3,5.2 同步时序逻辑电路的分析方法(2),3、求状态
4、方程(把驱动方程代入触发器的特性方程),5.2 同步时序逻辑电路的分析方法(3),5.2 同步时序逻辑电路的分析方法(4),000,0010,001,0100,010,0110,011,1000,100,1010,101,1100,110,0001,111,0001,Y=Q2Q3,4、计算状态转换表,000,0010,001,0100,010,0110,011,1000,100,1010,101,1100,110,0001,111,0001,0,0000,1,0010,2,0100,3,0110,4,1000,5,1010,6,1100,7,0001,5.2 同步时序逻辑电路的分析方法(5),
5、000,0,001,0,010,0,011,0,100,0,101,0,110,1,111,1,5、画状态转换图,5.2 同步时序逻辑电路的分析方法(6),CP,000,100,010,110,001,101,011,000,100,010,6、画时序图,一、寄存器,寄存器是由触发器组成的用来暂存一组二进制数码的逻辑部件,它是构成计算机CPU中最基本的逻辑部件,1、寄存器的功能:清除数码接收数码暂存数码输出数码移位功能,5.3 若干常用时序逻辑电路(1),2、寄存器的工作模式,1)两拍接收工作模式发清零脉冲准备数据发接收脉冲,5.3 若干常用时序逻辑电路(2),2)单拍接收工作模式准备数据发接
6、收脉冲,5.3 若干常用时序逻辑电路(3),5.3 若干常用时序逻辑电路(4),D QF0,D QF1,D QF2,D QF3,CP,D0 D1 D2 D3,Q0 Q1 Q2 Q3,并入,并出,3)多位数码接收工作模式,4)串行移位接收工作模式,D QF0,D QF1,D QF2,D QF3,CPi=CP Di=Qi-1 D0=X,CP,Q0 Q1 Q2 Q3,X,串入并出,5.3 若干常用时序逻辑电路(5),5)环形移位工作模式,D QF0,D QF1,D QF2,D QF3,CPi=CP Di=Qi-1 D0=Qn-1,CP,5.3 若干常用时序逻辑电路(6),6)扭环形移位工作模式,D
7、QF0,D QF1,D QF2,D QF3 Q,CPi=CP Di=Qi-1 D0=Qn-1,CP,5.3 若干常用时序逻辑电路(7),5.3 若干常用时序逻辑电路(8),1)数码寄存器,寄存数据输出端,并行数据输入端,送数脉冲端,异步(直接)清零端,5.3 若干常用时序逻辑电路(9),74LS175功能表及说明,5.3 若干常用时序逻辑电路(10),寄存数据输出端,并行数据输入端,送数电平端,异步(直接)清零端,2)锁存器,5.3 若干常用时序逻辑电路(11),74LS116功能表及说明,5.3 若干常用时序逻辑电路(12),右移串行数码输入端,左移串行数码输入端,控制端,3)双向移位寄存器
8、,5.3 若干常用时序逻辑电路(13),74LS194功能表及说明,5.3 若干常用时序逻辑电路(14),1)串行输入数据,01,1,1,1 1,0,0 1 1,1,1 0 1 1,4、寄存器的应用(1),5.3 若干常用时序逻辑电路(15),2)乘2运算,1 0 0 0,01,0,0 1 0 0,0 0 1 0,5.3 若干常用时序逻辑电路(16),3)除2运算,11,0,0 0 1 1,0 0 1 1,10,0 1 1 0,5.3 若干常用时序逻辑电路(17),4)环形移位寄存器,01,0001,0010,0100,1000,5.3 若干常用时序逻辑电路(18),5)扭环形移位寄存器,01
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