1、第6章 時(shí)序邏輯電路本章內(nèi)容: 介紹時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)。 介紹時(shí)序電路的分析和設(shè)計(jì)方法。 介紹常用時(shí)序邏輯部件： 計(jì)數(shù)器，移位寄存器。 一、 時(shí)序邏輯電路概述 組合邏輯電路：任何一個(gè)時(shí)刻的輸出信號(hào)僅 取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)。 時(shí)序邏輯電路：任何一個(gè)時(shí)刻的輸出信號(hào)不僅取 決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)，而且還取 決于電路原來(lái)的工作狀態(tài)。 1、分析一個(gè)簡(jiǎn)單的時(shí)序邏輯電路。 組成：由兩部分組成 一部分是組合邏輯電路：3個(gè)與非門(mén)構(gòu)成 一部分是存儲(chǔ)電路：由T觸發(fā)器構(gòu)成 分析： 根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，可以寫(xiě)出T觸發(fā)器的 狀態(tài)方程： Qn+1=X Qn+X Qn CP 輸出Z： Z=Qn X CP由上兩式畫(huà)出電路的工作波形。如下

2、頁(yè)圖 工作波形：CP X Q初=0 Q Z Q初=1 QZ由波形得出結(jié)論：任何一個(gè)時(shí)刻的輸出信號(hào)不僅取決于當(dāng)時(shí) 的輸入信號(hào)，而且還取決于電路原來(lái)的工作狀態(tài)。2、時(shí)序邏輯電路在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)： 時(shí)序邏輯電路包含組合電路和存儲(chǔ)電路兩部分。組合電路至少有一個(gè)輸出反饋到存儲(chǔ)電路的輸入端，存儲(chǔ)電路的狀態(tài)（Q，Q）至少有一個(gè)作為電路的輸入，與其他輸入信號(hào)（X）共同決定電路輸出。 時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)框圖組合電路存儲(chǔ)電路Z1ZjY1YrQ1QrX1Xi輸入信號(hào)輸出信號(hào)存儲(chǔ)電路的輸入輸出狀態(tài)邏輯電路中存在反饋，時(shí)序電路的輸出由電路的輸入和電路原來(lái)的狀態(tài)共同決定。邏輯關(guān)系方程：X(X1，Xi)Q(Q1，Qr)Y(Y

3、1，Yr)Z(Z1，Zj)ZF1(X，Qn) 輸出方程 YF2(X，Qn) 驅(qū)動(dòng)方程或激勵(lì)方程Qn+1F3(Y，Qn) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換方程各信號(hào)之間的邏輯關(guān)系方程組：描述時(shí)序電路邏輯功能的邏輯式（一般需要以下三組信號(hào)）3、 時(shí)序邏輯電路的分類(lèi) 從控制時(shí)序狀態(tài)的脈沖源來(lái)分：同步時(shí)序電路：異步時(shí)序電路：存儲(chǔ)電路里所有觸發(fā)器有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘源沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖 從輸出信號(hào)的特點(diǎn)分：莫爾型：米里型：Z = F1 X , Qn Z = F1 Qn 時(shí)序邏輯電路的分類(lèi)二 時(shí)序邏輯電路的分析方法。 分析：根據(jù)給定電路結(jié)構(gòu)，找出在輸入及時(shí)鐘信號(hào)作 用下，存儲(chǔ)電路狀態(tài)變化規(guī)律及電路的輸出， 從而了解電路所完成的邏輯功

4、能。 描述時(shí)序邏輯電路功能的方法： 驅(qū)動(dòng)方程 狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程、電路的輸出函數(shù)表達(dá)式。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移表，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 (4)工作波形（時(shí)序圖）。1、 分析步驟：寫(xiě)出存儲(chǔ)電路的驅(qū)動(dòng)方程，也就是存儲(chǔ)電路輸入信號(hào) 的邏輯函數(shù)表達(dá)式。寫(xiě)出存儲(chǔ)電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，并寫(xiě)出電路輸出函數(shù) 表達(dá)式。由狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和輸出函數(shù)表達(dá)式， 列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。畫(huà)出工作波形。描述邏輯功能。同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例例1 試分析如圖所示時(shí)序電路的邏輯功能。Y與輸入X無(wú)關(guān)，電路是莫爾型同步時(shí)序電路。 解：1.了解電路組成。輸入信號(hào)輸出信號(hào)1JC11K1JC11KJ2=K2=X Q1n J1=K1=13.求出電路狀態(tài)方程。

5、 Y=Q2nQ1n2.寫(xiě)出各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程。4.列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖。 X=0X=10 00 1 / 01 1 / 00 11 0 / 00 0 / 01 01 1 / 00 1 / 01 10 0 / 11 0 / 1Y=Q2nQ1n 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例狀態(tài)圖 X=0X=10 00 1 / 01 1 / 00 11 0 / 00 0 / 01 01 1 / 00 1 / 01 10 0 / 11 0 / 14.列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖。 同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例X=0X=10 00 1 / 01 1 / 00 11 0 /

6、00 0 /01 01 1 / 00 1 / 01 10 0 / 11 0 / 1波形圖可以根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或方程畫(huà)出。4.列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖。 同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例5. 確定邏輯功能X=0時(shí)電路功能：可逆計(jì)數(shù)器 X=1時(shí)Y可理解為進(jìn)位或借位端。電路進(jìn)行加1計(jì)數(shù)電路進(jìn)行減1計(jì)數(shù) 。同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例舉例2 分析如圖所示的同步時(shí)序邏輯電路（書(shū)上181圖） 解：由3個(gè)JK觸發(fā)器和一些與非門(mén)構(gòu)成，各級(jí)觸發(fā)器 受同一時(shí)鐘CP控制，所以為同步時(shí)序邏輯電路。 步驟：寫(xiě)出各級(jí)觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程。 J1=Q2n Q3n，K1=Q2n Q3n J2=Q3n Q1n，K

7、2=Q3n J3=Q1n Q2n，K3=Q2n 由激勵(lì)函數(shù)代入狀態(tài)方程得狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程： Q1n+1=Q3nQ2nQ1n+Q3nQ2nQ1nCP Q2n+1=Q3nQ1nQ2n+Q3nQ2nCP Q3n+1=Q2nQ1nQ3n+Q2nQ3nCP 輸出函數(shù)：Z=Q1nQ3n由狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程、輸出函數(shù)列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表及畫(huà)出狀 態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移表：是將任何一組變量及存儲(chǔ)電路的初始 狀態(tài)取值，然后代入狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和 輸出函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算，求出下一 狀態(tài)和輸出值，依次進(jìn)行。如下表 序號(hào) 初態(tài) 次態(tài) 輸出Q3n, Q2n, Q1n Q3n+1, Q2n+1, Q1n+1 Z 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 2 0 1 1 0 1 0 0 3 0 1 0 1 1 0 0 4 1 1 0 1 0 1 0 5 1 0 1 0 0 0 1 偏離 狀態(tài) 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0狀態(tài)轉(zhuǎn)移表0 0 00 0 10 110 1 01 1 01 0 11 0 0