時(shí)序邏輯電路PPT課件

1、international trade geography時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路international trade geography 本章介紹構(gòu)成數(shù)字電路的另一種電本章介紹構(gòu)成數(shù)字電路的另一種電路路時(shí)序邏輯電路。具體的內(nèi)容涉及：時(shí)序邏輯電路。具體的內(nèi)容涉及：時(shí)序邏輯電路在電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能上的時(shí)序邏輯電路在電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能上的特點(diǎn)，然后系統(tǒng)地介紹時(shí)序邏輯電路的分特點(diǎn)，然后系統(tǒng)地介紹時(shí)序邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法，最后介紹寄存器、計(jì)析方法和設(shè)計(jì)方法，最后介紹寄存器、計(jì)數(shù)器等一些常用的時(shí)序邏輯電路的工作原數(shù)器等一些常用的時(shí)序邏輯電路的工作原理和使用方法。理和使用方法。internati

2、onal trade geography例如：拉線開關(guān)有記憶、而計(jì)算器的復(fù)位開關(guān)就沒有記憶例如：拉線開關(guān)有記憶、而計(jì)算器的復(fù)位開關(guān)就沒有記憶 組合邏輯電路特點(diǎn)組合邏輯電路特點(diǎn) 無記憶：無記憶：任何一個(gè)時(shí)刻的輸出，僅取決于當(dāng)時(shí)的任何一個(gè)時(shí)刻的輸出，僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入，而與電路以前的狀態(tài)無關(guān)輸入，而與電路以前的狀態(tài)無關(guān)時(shí)序邏輯電路特點(diǎn)時(shí)序邏輯電路特點(diǎn) 有記憶：有記憶：任何一個(gè)時(shí)刻的輸出，不僅與當(dāng)時(shí)的輸入任何一個(gè)時(shí)刻的輸出，不僅與當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)，還與電路以前的狀態(tài)有關(guān)有關(guān)，還與電路以前的狀態(tài)有關(guān)6.1 6.1 概述概述 6.1.1 時(shí)序邏輯電路的特時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)點(diǎn)international tr

3、ade geographyl根據(jù)電路中觸發(fā)器動(dòng)作特點(diǎn)的不同分為根據(jù)電路中觸發(fā)器動(dòng)作特點(diǎn)的不同分為：同步時(shí)同步時(shí)序邏輯電路序邏輯電路和和異步時(shí)序邏輯電路異步時(shí)序邏輯電路。l根據(jù)信號(hào)輸出特點(diǎn)的不同分為：根據(jù)信號(hào)輸出特點(diǎn)的不同分為：摩爾型摩爾型( (輸出信輸出信號(hào)的狀態(tài)僅僅取決于存儲(chǔ)電路的狀態(tài)）和號(hào)的狀態(tài)僅僅取決于存儲(chǔ)電路的狀態(tài)）和彌勒型彌勒型（輸出信號(hào)的狀態(tài)不僅取決于存儲(chǔ)電路的狀態(tài)，（輸出信號(hào)的狀態(tài)不僅取決于存儲(chǔ)電路的狀態(tài)，還取決于輸入變量）。還取決于輸入變量）。international trade geographyv時(shí)序邏輯電路的構(gòu)成（見課本時(shí)序邏輯電路的構(gòu)成（見課本152152頁圖頁圖6.

4、16.1），其中），其中 x(xx(x1 1、x x2 2、x xi i) )表示外部輸入表示外部輸入 q(qq(q1 1、q q2 2、q qi i) )表示觸發(fā)器的狀態(tài)表示觸發(fā)器的狀態(tài) y(yy(y1 1、y y2 2、y yi i) )表示存儲(chǔ)電路的輸入表示存儲(chǔ)電路的輸入 z(zz(z1 1、z z2 2、z zi i) )表示組合邏輯電路的輸出信號(hào)表示組合邏輯電路的輸出信號(hào)（時(shí)序邏輯電路的外部輸出）（時(shí)序邏輯電路的外部輸出）vx x、q q、y y、z z之間的關(guān)系之間的關(guān)系 z=fz=f1 1(x(x，q qn n）輸出方程輸出方程 y=fy=f2 2(x(x，q qn n）驅(qū)動(dòng)方程

5、驅(qū)動(dòng)方程 q qn+1n+1=f=f3 3(y(y，q qn n）狀態(tài)方程狀態(tài)方程組合組合邏輯邏輯電路電路存儲(chǔ)存儲(chǔ)電路電路xzqycpinternational trade geography描述時(shí)序邏輯電路的邏輯功能的方法有：描述時(shí)序邏輯電路的邏輯功能的方法有：l 驅(qū)動(dòng)方程、時(shí)鐘方程（異步）、輸出方驅(qū)動(dòng)方程、時(shí)鐘方程（異步）、輸出方程以及狀態(tài)方程。程以及狀態(tài)方程。但僅從這一組方程式還不能獲得電路邏輯但僅從這一組方程式還不能獲得電路邏輯功能的完整印象，因此描述時(shí)序電路狀功能的完整印象，因此描述時(shí)序電路狀態(tài)全部過程的方法還有：態(tài)全部過程的方法還有：l 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖。狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，

6、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖。international trade geographyv時(shí)序邏輯電路分析的基本任務(wù)：根據(jù)已知的時(shí)序邏輯電路分析的基本任務(wù)：根據(jù)已知的邏輯電路圖邏輯電路圖，通過分析，找出電路狀態(tài)，通過分析，找出電路狀態(tài)q q的的變化規(guī)律變化規(guī)律及外部輸出及外部輸出z z的變化規(guī)律的變化規(guī)律. .v時(shí)序邏輯電路有同步和異步之分，所以時(shí)序時(shí)序邏輯電路有同步和異步之分，所以時(shí)序邏輯電路的分析分為：邏輯電路的分析分為：同步電路同步電路的分析和的分析和異異步電路步電路的分析的分析. .international trade geography分析時(shí)序邏輯電路的一般步驟分析時(shí)序邏輯電路的一般步驟 根

7、據(jù)邏輯圖，寫出驅(qū)動(dòng)方程根據(jù)邏輯圖，寫出驅(qū)動(dòng)方程 寫出狀態(tài)方程寫出狀態(tài)方程 根據(jù)邏輯圖，寫出輸出方程根據(jù)邏輯圖，寫出輸出方程 進(jìn)行狀態(tài)的計(jì)算，把電路的輸入和現(xiàn)態(tài)進(jìn)行狀態(tài)的計(jì)算，把電路的輸入和現(xiàn)態(tài)的各種取值組合代入狀態(tài)方程和輸出方程的各種取值組合代入狀態(tài)方程和輸出方程中計(jì)算，求出相應(yīng)的次態(tài)和輸出中計(jì)算，求出相應(yīng)的次態(tài)和輸出 將狀態(tài)計(jì)算的結(jié)果填入狀態(tài)轉(zhuǎn)換表中，將狀態(tài)計(jì)算的結(jié)果填入狀態(tài)轉(zhuǎn)換表中，分析電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律和外部輸出的變分析電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律和外部輸出的變化規(guī)律化規(guī)律 畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖 畫出時(shí)序圖，從中分析電路的邏輯功能畫出時(shí)序圖，從中分析電路的邏輯功能international

8、 trade geographyn01qmjn10qmj1k01k1例例6-00(補(bǔ)）：試分析下圖所示時(shí)序邏輯電路補(bǔ)）：試分析下圖所示時(shí)序邏輯電路（2）寫輸出方程：本例除寫輸出方程：本例除q1、q0外沒有其他輸出，無輸出方程外沒有其他輸出，無輸出方程解：該電路為同步時(shí)序邏輯電路，時(shí)鐘方程可以不寫解：該電路為同步時(shí)序邏輯電路，時(shí)鐘方程可以不寫（1）寫出驅(qū)動(dòng)方程：）寫出驅(qū)動(dòng)方程：1=1f1jc1kqq=1f0jc1kqq1q1q0mcp6.2.1 同步時(shí)序邏輯電路實(shí)例分同步時(shí)序邏輯電路實(shí)例分析析international trade geography（4）狀態(tài)轉(zhuǎn)換表及狀態(tài)圖）狀態(tài)轉(zhuǎn)換表及狀態(tài)圖n

9、1n0n11n111n1q)q(mqkqjqn10qmjn0n1n00n001n0q)q(mqkqjqn0n11n0qqq1k0n0n11n0qqq1k1n01qmj或：m=0時(shí)m=1時(shí)n0n11n1qqqn0n11n1qqqn1qn0q1n0q1n1q 0 0 0 0 1m 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0q1q011m=0時(shí)m=1時(shí)00011010010011nn1nqkqjqinternational trade geography該電路是一個(gè)能自啟動(dòng)的可逆該電路是一個(gè)能自啟動(dòng)的可逆

10、3 3進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器1100011010010011m=0時(shí)時(shí)m=1時(shí)（5）給定時(shí)序邏輯電路的邏輯功能）給定時(shí)序邏輯電路的邏輯功能無效狀態(tài)無效狀態(tài)自啟動(dòng)自啟動(dòng)自啟動(dòng)自啟動(dòng)有效循環(huán)有效循環(huán)有效循環(huán)有效循環(huán)m=0 3m=0 3進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，能自啟動(dòng)進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，能自啟動(dòng)m=1 3m=1 3進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，能自啟動(dòng)進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，能自啟動(dòng)international trade geography【課本例課本例6.1】 分析下圖所示同步時(shí)序邏輯分析下圖所示同步時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。設(shè)初態(tài)電路的邏輯功能。設(shè)初態(tài)q3q2q1000分析分析:各觸發(fā)器接受同一時(shí)鐘脈沖，所以是一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路。

11、觸發(fā)器時(shí)鐘脈沖各觸發(fā)器接受同一時(shí)鐘脈沖，所以是一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路。觸發(fā)器時(shí)鐘脈沖處有一小圓圈，故是下降沿觸發(fā)；由于沒有外部輸入信號(hào)，所以屬于莫爾型的時(shí)序處有一小圓圈，故是下降沿觸發(fā)；由于沒有外部輸入信號(hào)，所以屬于莫爾型的時(shí)序邏輯電路邏輯電路cff1q2cff2q1cff3rdcpq3j1k1j2k2j3k3international trade geographycff1q2cff2q1cff3rdcpq3j1k1j2k2j3k3解：解：1.各觸發(fā)器在（各觸發(fā)器在（cp信號(hào)信號(hào))下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)2.各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程1kqj1n31n12n12qkqj1kqqj3n2n

12、13international trade geographycff1q2cff2q1cff3rdcpq3j1k1j2k2j3k33.寫出狀態(tài)方程（把各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程，代入寫出狀態(tài)方程（把各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程，代入jk觸發(fā)觸發(fā)器的特性方程：器的特性方程： 得到的各觸發(fā)器的次得到的各觸發(fā)器的次態(tài)態(tài)qn+1的表達(dá)式）的表達(dá)式）n3n2n1n3n3n2n1n33n331n3n2n1n2n1n22n221n2n1n3n1n1n3n11n111n1qqqq1qqqqkqjqqqqqqkqjqqqq1qqqkqjqnn1nqkqjqinternational trade geography4.（a）狀態(tài)計(jì)

13、算，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表）狀態(tài)計(jì)算，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 現(xiàn)態(tài)次態(tài)000001001010010011011100100000101010110010111000n3qn2qn1q1n3q1n2q1n1qinternational trade geography4.（b）將狀態(tài)轉(zhuǎn)換表轉(zhuǎn)化成另一種形式）將狀態(tài)轉(zhuǎn)換表轉(zhuǎn)化成另一種形式 cp000010012010301141005000n3qn2qn1q從上表很容易看出，每經(jīng)過5個(gè)時(shí)鐘之后，電路狀態(tài)循環(huán)變化一次，所以這個(gè)具有對(duì)時(shí)鐘信號(hào)計(jì)算的功能，顯然，這是一個(gè)五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。international trade geography5.畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換

14、圖表刪表000001010100011111101110q3q2q1分析現(xiàn)態(tài)現(xiàn)態(tài)次態(tài)次態(tài)000001001010010011011100100000101010110010111000n3qn2qn1q1n3q1n2q1n1q本電路的主循環(huán)（有效循環(huán)、狀態(tài)循環(huán)）本電路能夠自行啟動(dòng)（處于主循環(huán)之外的任何一種狀態(tài)時(shí)，都會(huì)在時(shí)鐘脈沖的作用下最終進(jìn)入到主循環(huán)中去。）international trade geography6.畫時(shí)序圖畫時(shí)序圖cpq1q2q3international trade geography7.總結(jié)邏輯功能總結(jié)邏輯功能 由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知，該電路也是五進(jìn)由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知，該電路也

15、是五進(jìn)制加法計(jì)算器，而且具有自啟動(dòng)能力制加法計(jì)算器，而且具有自啟動(dòng)能力000001010100011111101110q3q2q1international trade geographyv異步時(shí)序邏輯電路的分析方法異步時(shí)序邏輯電路的分析方法 異步時(shí)序邏輯電路的分析步驟與同步異步時(shí)序邏輯電路的分析步驟與同步電路的基本一致，但要注意的是：各觸電路的基本一致，但要注意的是：各觸發(fā)器的動(dòng)作時(shí)刻不一定相同，因此，分發(fā)器的動(dòng)作時(shí)刻不一定相同，因此，分析的第一步就應(yīng)該寫出各觸發(fā)器的時(shí)鐘析的第一步就應(yīng)該寫出各觸發(fā)器的時(shí)鐘方程，其分析過程要比同步電路復(fù)雜方程，其分析過程要比同步電路復(fù)雜v異步時(shí)序邏輯電路分析舉

16、例異步時(shí)序邏輯電路分析舉例international trade geography 分析分析：該電路中，cp2沒有與輸入時(shí)鐘脈沖相連，是異步時(shí)序邏輯電路；而且既沒有外部的輸出，也沒有外部輸入，屬莫爾型。cff1q2cff2q1cff3rdq3j1k1j2k2j3k3cpinternational trade geography解：解：1.時(shí)鐘方程：時(shí)鐘方程：cff1q2cff2q1cff3rdq3j1k1j2k2j3k3cp1231qcpcpcpcpinternational trade geography解：解：2.驅(qū)動(dòng)方程：驅(qū)動(dòng)方程：cff1q2cff2q1cff3rdq3j1k1j2k

17、2j3k3cp1kqj1n311k1j221kqqj3n1n23international trade geographycff1q2cff2q1cff3rdq3j1k1j2k2j3k3cp3.寫出狀態(tài)方程（把各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程，代入寫出狀態(tài)方程（把各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程，代入jk觸發(fā)器的觸發(fā)器的特性方程：特性方程： 得到的各觸發(fā)器的次態(tài)得到的各觸發(fā)器的次態(tài)qn+1的表達(dá)式）的表達(dá)式）nn1nqkqjqn3n2n1n3n3n2n1n33n331n3n2n2n2n22n221n2n1n3n1n1n3n11n111n1qqqq1qqqqkqjqqq1q1qkqjqqqq1qqqkqjqinternat

18、ional trade geography4.（a）狀態(tài)計(jì)算，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 現(xiàn)態(tài)次態(tài)000001001010010011011100100000101010110010111000n3qn2qn1q1n3q1n2q1n1q注意：注意：ff2觸發(fā)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)時(shí)器翻轉(zhuǎn)時(shí)刻發(fā)生在刻發(fā)生在q1從從1到到0（cp2的的下降沿）下降沿）時(shí)刻。時(shí)刻。international trade geography4.（b）將狀態(tài)轉(zhuǎn)換表轉(zhuǎn)化成另一種形式 cp000010012010301141005000n3qn2qn1q從上表很容易看出，每經(jīng)過5個(gè)時(shí)鐘之后，電路狀態(tài)循環(huán)變化一次，所以這個(gè)具有對(duì)時(shí)鐘信號(hào)計(jì)算的功能，

19、顯然，這是一個(gè)五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。international trade geography5.畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖000001010100011111101110q3q2q1分析本電路的主循環(huán)（有效循環(huán)、狀態(tài)循環(huán)）本電路能夠自行啟動(dòng)（處于主循環(huán)之外的任何一種狀態(tài)時(shí)，都會(huì)在時(shí)鐘脈沖的作用下最終進(jìn)入到主循環(huán)中去。）international trade geography6.畫時(shí)序圖畫時(shí)序圖cpq1q2q3000001010100011刪除狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖international trade geography7.總結(jié)邏輯功能總結(jié)邏輯功能 由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知，該電路也是五進(jìn)制加法計(jì)由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知，該

20、電路也是五進(jìn)制加法計(jì)算器，而且具有自啟動(dòng)能力算器，而且具有自啟動(dòng)能力000001010100011111101110q3q2q1狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖刪狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖international trade geographyv6.4.1 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器v6.4.2 寄存器寄存器qd qc qb qas9(1)s9(2)r0(1)r0(2)cpb cpacp74ls90international trade geography6.4.1 6.4.1 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器（一）（一） 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù): 用用0和和1兩個(gè)數(shù)字表示兩個(gè)數(shù)字表示, 加加1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù),逢逢2進(jìn)進(jìn)1 0 0 0 0+) 1 0

21、 0 0 1+) 1 0 0 1 0第第0位的位的1相當(dāng)于十進(jìn)制的相當(dāng)于十進(jìn)制的1第第1位的位的1相當(dāng)于十進(jìn)制的相當(dāng)于十進(jìn)制的2international trade geography二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)4位二進(jìn)制數(shù)位二進(jìn)制數(shù): q3 q2 q1 q0位數(shù)位數(shù): 3 2 1 0權(quán)重權(quán)重:223212028 4 2 18421碼碼相當(dāng)于十進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于十進(jìn)制數(shù): 8q3+4q2+2q1+1q0 例例: q3q2q1q0=1010b =8*1+4 *0+2 * 1+1 * 0 =10db代表二進(jìn)制數(shù)代表二進(jìn)制數(shù) (binary)d代表十進(jìn)制數(shù)代表十進(jìn)制數(shù) (decimal)international

22、trade geography4位二進(jìn)制表示的最大數(shù)為位二進(jìn)制表示的最大數(shù)為: 1111b=8+4+2+1=15d=1248位二進(jìn)制表示的最大數(shù)為位二進(jìn)制表示的最大數(shù)為: 11111111b=d25512816位二進(jìn)制表示的最大數(shù)為位二進(jìn)制表示的最大數(shù)為: d655351216二進(jìn)制數(shù)所表示數(shù)的范圍二進(jìn)制數(shù)所表示數(shù)的范圍:international trade geography4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表cp q3 q2 q1 q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1

23、 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0要求要求: 每來一個(gè)每來一個(gè)cp,計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)器加1cp q3 q2 q1 q0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 16 0 0 0 0international trade geographyl所謂所謂“計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)”就是計(jì)算時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)。計(jì)數(shù)就是計(jì)算時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)。計(jì)數(shù)器的應(yīng)用十分廣泛，不僅用于計(jì)數(shù)，也用作分器的應(yīng)用十分廣泛，不僅用于計(jì)數(shù)，也用作分頻、定時(shí)等。頻、定時(shí)等。l計(jì)數(shù)器的種類繁多，可以從一下三個(gè)角度進(jìn)行計(jì)數(shù)器的種類繁多

24、，可以從一下三個(gè)角度進(jìn)行分類：分類：u 按計(jì)數(shù)脈沖引入方式分類，分為：同步計(jì)數(shù)器和異按計(jì)數(shù)脈沖引入方式分類，分為：同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器。步計(jì)數(shù)器。u 按計(jì)數(shù)器中數(shù)碼的變化規(guī)律分類，分為：加法計(jì)數(shù)按計(jì)數(shù)器中數(shù)碼的變化規(guī)律分類，分為：加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)算器和可逆計(jì)數(shù)器。器、減法計(jì)算器和可逆計(jì)數(shù)器。u 按計(jì)數(shù)制來分，分為：二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、二按計(jì)數(shù)制來分，分為：二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、二-十進(jìn)制十進(jìn)制（十進(jìn)制）計(jì)數(shù)器，任意進(jìn)制（十進(jìn)制）計(jì)數(shù)器，任意進(jìn)制（n進(jìn)制，即二進(jìn)制、進(jìn)制，即二進(jìn)制、十進(jìn)制之外的其它進(jìn)制）計(jì)數(shù)器。十進(jìn)制之外的其它進(jìn)制）計(jì)數(shù)器。international trade geographyinte

25、rnational trade geographyl要求：掌握電路的邏輯功能的分析和使用要求：掌握電路的邏輯功能的分析和使用l分析分析u 各觸發(fā)器使用同一各觸發(fā)器使用同一cp信號(hào)（下降沿觸發(fā)）信號(hào)（下降沿觸發(fā)）u 各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程：各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程：1kjqkjqqkjqqqkj00n011n0n122n0n1n233international trade geographyu 將驅(qū)動(dòng)方程代入將驅(qū)動(dòng)方程代入jk觸發(fā)器的特性方觸發(fā)器的特性方程程 ，得到：，得到：n01n0n1n0n1n01n1n2n0n1n2n0n11n2n3n0n1n2n3n0n1n21n3qqqqqqqqqqqqqqqq

26、qqqqqqqnn1nqkqjqu 電路的輸出方程為：電路的輸出方程為：n0n1n2n30qqqqc international trade geographyu 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表現(xiàn)態(tài)現(xiàn)態(tài)次態(tài)次態(tài)進(jìn)位輸出進(jìn)位輸出c000000010000100100001000110001101000010001010010101100011001110011110000100010010100110100101010110101111000110011010110111100111011111111100000international trade geographyu 電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

27、/c0/0/0/0q3q2q1q00000000100100011010001010110011110001001101010111100111011111101/0/0/0/0/0/0/0/0/0/0/0/0/1international trade geographyu 電路的時(shí)序圖電路的時(shí)序圖q0q1q2q3q0q1q2q3cp12345678910111213141516脈沖序號(hào)脈沖序號(hào)同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器international trade geographyinternational trade geographyv分析分析 各觸發(fā)器的各觸發(fā)器的cp信號(hào)（下降沿觸發(fā)信

28、號(hào)（下降沿觸發(fā))cpcp112qcp 23qcp 各觸發(fā)器的次態(tài)方程各觸發(fā)器的次態(tài)方程n11n1qqn21n2qqn31n3qqinternational trade geography 電路的時(shí)序圖電路的時(shí)序圖q0q1q2q1q2q3cp12345678脈沖序號(hào)脈沖序號(hào)international trade geography 電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖000001010011011011011011q2q1q0international trade geography借助一般的分析方法，可得電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖international trade geography12345678910111

29、2cpq0q1q2q3international trade geography0000000100100011010010001001101010111100111111101101011001010111q3q2q1q0由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可見，該電路是一個(gè)異步十進(jìn)制（由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可見，該電路是一個(gè)異步十進(jìn)制（5421碼）的計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器碼）的計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器具有自啟動(dòng)能力具有自啟動(dòng)能力international trade geography用觸發(fā)器組成計(jì)數(shù)器用觸發(fā)器組成計(jì)數(shù)器qqrsjkj k qn+10 0 qn0 1 01 0 11 1 q ncp上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)例例: 用維用維阻型

30、阻型j-k觸發(fā)器組成觸發(fā)器組成異步異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器由由jk=11控制觸發(fā)器控制觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)（t觸發(fā)器）觸發(fā)器）international trade geography用用4個(gè)維個(gè)維阻型阻型j-k觸發(fā)器組成觸發(fā)器組成4位位異步異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器qqrsjkqqrsjkqqrsjkqqrsjkr 清清0脈沖脈沖進(jìn)位脈沖進(jìn)位脈沖q0q1q2q3cp計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖international trade geography4位位異步異步二進(jìn)制加法二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器時(shí)序圖計(jì)數(shù)器時(shí)序圖1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1

31、6cpq0q1q2q3000010001000100011110000異步異步: 各觸發(fā)器不同時(shí)翻轉(zhuǎn)各觸發(fā)器不同時(shí)翻轉(zhuǎn), 從低位到高位依次翻轉(zhuǎn)從低位到高位依次翻轉(zhuǎn) cp的上升沿的上升沿q0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)q0的上升沿的上升沿q1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)q1的上升沿的上升沿q2翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)q2的上升沿的上升沿q3翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)qqrsjkqqrsjkqqrsjkqqrsjkr q0q1q2q3cpinternational trade geographycp q3 q2 q1 q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0

32、1 1 1 8 1 0 0 0cp q3 q2 q1 q0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 16 0 0 0 0每每16 個(gè)個(gè)cp 循環(huán)一周循環(huán)一周international trade geography2. 同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步同步: 每個(gè)觸發(fā)器都用同一個(gè)每個(gè)觸發(fā)器都用同一個(gè)cp觸發(fā)，要翻轉(zhuǎn)時(shí)同時(shí)觸發(fā)，要翻轉(zhuǎn)時(shí)同時(shí) 翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法: 用低位的用低位的q控制高位的控制高位的j、k，決定其翻轉(zhuǎn)還是不翻轉(zhuǎn)。決定其翻轉(zhuǎn)還是不翻轉(zhuǎn)。 jk00時(shí)，不

33、翻轉(zhuǎn)時(shí)，不翻轉(zhuǎn)(保持原狀保持原狀) jk11時(shí)，翻轉(zhuǎn)時(shí)，翻轉(zhuǎn) 也可用也可用t觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)。觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)。j k qn+10 0 qn0 1 01 0 11 1 q nj-k觸發(fā)器真值表觸發(fā)器真值表international trade geography分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，找出控制規(guī)律：分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，找出控制規(guī)律：cp q3 q2 q1 q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0(1) q0的翻轉(zhuǎn)：的翻轉(zhuǎn)： 每來一個(gè)每來一個(gè)cp，q0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) 一次一次(2)

34、q1的翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn): q0=1時(shí)時(shí),再來一個(gè)再來一個(gè)cp , q1翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次(3) q2的翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn): q1q0=11時(shí)時(shí),再來一個(gè)再來一個(gè) cp,q2翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次(4) q3的翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn):q2q1q0=111時(shí)時(shí),再來一個(gè)再來一個(gè)cp,q3翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次cp q3 q2 q1 q0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 16 0 0 0 0international trade geographyqqrsjkqqrsjkqqrsjkqqrsjk同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)同

35、步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì) 用維用維阻型阻型j-k觸發(fā)器觸發(fā)器(1) q0的翻轉(zhuǎn)：的翻轉(zhuǎn)： 每來一個(gè)每來一個(gè)cp，q0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) 一次一次r 清清0脈沖脈沖cp(2) q1的翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn): q0=1時(shí)時(shí),再來一個(gè)再來一個(gè)cp , q1翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次(3) q2的翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn): q1q0=11時(shí)時(shí),再來一個(gè)再來一個(gè) cp,q2翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次&q1q0q0q1q2q3jk=11j,k=q0j,k=(q1q0)(4) q3的翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn):q2q1q0=111時(shí)時(shí),再來一個(gè)再來一個(gè)cp,q3翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次j,k=(q2q1q0)&q2q1q0international trade geogr

36、aphy同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器qqrsjkqqrsjkqqrsjkqqrsjkr 清清0脈沖脈沖cp&q1q0q0q1q2q3&q2q1q0同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的波形圖波形圖與異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的畫法與異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的畫法相同相同,狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表也相同，但是也相同，但是.波形圖波形圖international trade geography4位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器時(shí)序圖時(shí)序圖1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16cpq0q1q2q300001000100010001

37、1110000同步計(jì)數(shù)器各觸發(fā)器在同一時(shí)刻翻轉(zhuǎn)同步計(jì)數(shù)器各觸發(fā)器在同一時(shí)刻翻轉(zhuǎn)而異步計(jì)數(shù)器各觸發(fā)器而異步計(jì)數(shù)器各觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)時(shí)刻不同翻轉(zhuǎn)時(shí)刻不同,低位的領(lǐng)先低位的領(lǐng)先,高位的遲后高位的遲后, 延遲時(shí)間為延遲時(shí)間為納秒納秒(ns)級(jí)級(jí)international trade geography十進(jìn)制數(shù)用十進(jìn)制數(shù)用09十個(gè)數(shù)字表示十個(gè)數(shù)字表示,而而數(shù)字電路中使用二進(jìn)制數(shù)字電路中使用二進(jìn)制,所以須用所以須用二進(jìn)制數(shù)給十進(jìn)制數(shù)編碼二進(jìn)制數(shù)給十進(jìn)制數(shù)編碼（二）（二） 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器編碼方法編碼方法: 用用4位二進(jìn)制數(shù)表示位二進(jìn)制數(shù)表示1位十進(jìn)制數(shù)位十進(jìn)制數(shù), 稱為二稱為二十進(jìn)制編碼十進(jìn)制編碼, 又

38、稱又稱bcd碼碼 ( bcdbinary coded decimal ) 二進(jìn)制數(shù)用二進(jìn)制數(shù)用8421碼碼十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù): 用用0 9 共十個(gè)數(shù)字表示共十個(gè)數(shù)字表示所以所以,用十個(gè)用十個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)表示位二進(jìn)制數(shù)表示09international trade geographycp q3 q2 q1 q0 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1cp q3 q2 q1 q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1

39、 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1十進(jìn)制數(shù)的編碼方法十進(jìn)制數(shù)的編碼方法例例: 3位十進(jìn)制數(shù)位十進(jìn)制數(shù): 100, 用用bcd碼表示碼表示1000001 0000 0000bcd碼碼十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)international trade geography異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)(用下降沿觸發(fā)的維用下降沿觸發(fā)的維阻型阻型j-k觸發(fā)器觸發(fā)器)j k qn+10 0 qn0 1 01 0 11 1 q nqqrsjkcp在在cp 時(shí)時(shí),根據(jù)根據(jù)jk狀態(tài)狀態(tài)q變化變化 international trade geography異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)

40、器設(shè)計(jì)異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)(用下降沿觸發(fā)的維用下降沿觸發(fā)的維阻型阻型j-k觸發(fā)器觸發(fā)器)cp q3 q2 q1 q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換表分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,找出找出jk控制規(guī)律控制規(guī)律:(1) cp 時(shí)時(shí),q0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn),jk=11(2) q0 時(shí)時(shí),q1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)(3) q1 時(shí)時(shí), q2翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn),jk=11 10 1 0 1 0 0000(5)當(dāng)當(dāng)q3=1(q3=0)且且q0 時(shí)時(shí),將將q1清清0(4)

41、 q0 時(shí)時(shí), q3翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn),且且 q2q1=11時(shí)時(shí),q3由由0翻轉(zhuǎn)成翻轉(zhuǎn)成1 q2q1=00時(shí)時(shí),q3被清成被清成0international trade geographyr qqrsjkqqrsjkqqrsjkqqrsjk(1) cp 時(shí)時(shí),q0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn),jk=11異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)(用下降沿觸發(fā)的維用下降沿觸發(fā)的維阻型阻型j-k觸發(fā)器觸發(fā)器)cpq0q1q2q3(2) q0 時(shí)時(shí),q1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)(3) q1 時(shí)時(shí), q2翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn),jk=11 &(4) q0 時(shí)時(shí), q3翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn),且且 q2q1=11時(shí)時(shí),q3由由0翻轉(zhuǎn)成翻轉(zhuǎn)成1 q2q1=00時(shí)時(shí)

42、,q3被清成被清成0(5)當(dāng)當(dāng)q3=1(q3=0)且且q0 時(shí)時(shí),將將q1清清0international trade geography異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 (用下降沿觸發(fā)的維用下降沿觸發(fā)的維阻型阻型j-k觸發(fā)器觸發(fā)器)時(shí)序圖時(shí)序圖1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 cpq0q1q2q300001000100010001001000011000010101010101110international trade geographycp q3 q2 q1 q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 110 0 0 0 0每每10個(gè)個(gè)cp循環(huán)一循環(huán)一周周international trade geographyr qqrsjkqqrsjkqqrsjkqqrsjkcpq0q1q2q