數電第4版 課件 27同步時序電路分析

5.2同步時序邏輯電路的分析第五章時序邏輯電路5.4同步計數器的設計5.1概述5.3異步時序邏輯電路的分析5.5同步狀態(tài)機的設計5.6序列信號發(fā)生器設計5.1概述

組合電路：電路的輸出只與當前的輸入有關，而與以前的輸入無關。

時序電路：電路在某一給定時刻的輸出，不僅取決于該時刻電路的輸入，還取決于前一時刻電路的狀態(tài)。結構：組合電路+存儲電路（觸發(fā)器）。一、什么是時序邏輯電路？結構：由門電路構成。

輸出方程：

狀態(tài)方程：Qn+1=F3(Z,Qn)

驅動方程:Z=F2(X,Qn)二、時序電路的模型Y=F1(X,Qn)輸入信號輸出信號狀態(tài)信號驅動信號5.1概述時序邏輯電路舉例——串行加法器101101011111000000111011一位全加器D觸發(fā)器5.1概述三、時序邏輯電路的分類1.同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路同步時序電路：異步時序電路：所有觸發(fā)器由同一時鐘脈沖源控制沒有統(tǒng)一的時鐘脈沖5.1概述

2.計數器和狀態(tài)機

計數器：沒有輸入變量X，它僅僅在時鐘控制下自動地改變狀態(tài)，一般直接以觸發(fā)器的狀態(tài)作為輸出。5.1概述摩爾型狀態(tài)機：輸出只和現態(tài)有關，與輸入無關。Y=F

(Qn

)

狀態(tài)機：除了時鐘信號之外，還有輸入信號X，它通過對輸入信號X的響應實現狀態(tài)轉移。分摩爾型（Moore）狀態(tài)機和米里型（Mealy）狀態(tài)機兩類。5.1概述米里型狀態(tài)機：輸出不僅和現態(tài)有關，還和輸入有關。Y=F

(X,Qn

)5.1概述5.2同步時序電路分析時序邏輯電路的分析步驟：例1：請分析以下同步時序電路。（1）寫出驅動方程5.2同步時序電路分析（2）寫出狀態(tài)方程（3）寫出輸出方程（1）寫出驅動方程5.2同步時序電路分析（4）根據狀態(tài)方程列出狀態(tài)表。11111010110001101000100000011010110001101000100000000011

Q2n

Q1nQ0nQ2n+1

Q1n+1Q0n+1Y111001000011110100101Q2Q1Q0010000→110七個狀態(tài)構成循環(huán)，稱為有效循環(huán)?！?11”位于有效循環(huán)之外，稱為無效狀態(tài)。如果無效狀態(tài)在若干個CP作用后，最終能進入有效循環(huán)稱該電路具有自啟動能力。上述時序電路能夠自啟動。（5）作出狀態(tài)圖5.2同步時序電路分析（6）時序圖（設Q2Q1Q0初態(tài)為000）（7）結論：同步七進制加法計數器。YQ2Q1Q0CP01001011001000011000001115.2同步時序電路分析例2：分析如圖所示時序電路。摩爾型同步狀態(tài)機5.2同步時序電路分析（1）寫出驅動方程（2）寫出狀態(tài)方程（3）寫出輸出方程5.2同步時序電路分析5.2同步時序電路分析功能：串行數據檢測器，當串行數據X出現101時，電路輸出Y為1。時鐘周期T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12T13T14T15X01