第五章同步时序逻辑电路_数字电路与逻辑设计
数字电路逻辑设计课后答案
2.由T1161组成的时序逻辑电路如下图所示,请对应CK波形画出输出Q0Q1Q2Q3的波形。
解:
3.用T4195连接成的电路如图所示,试分析该电路,列出状态表,指出其功能、F端的脉码序列及其循环周期。
解:
QCQBQA
DA=J=K=QC⊕QB
0 0 1
0
0 1 0
1
1 0 1
1
0 1 1
1
解:电压传输特性曲线
回差:ΔVT=VT(+)-VT(-)=1.7-0.8=0.9V
2.给定施密特与非门的Vi波形,试对应画出其输出波形。
解:
3.由555构成的施密特电路如下图所示,试对应给出的Vi、VA波形定性画出输出电压VOl的波形。
解:
逻辑真值表.
输入
输出
A B C
Y
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
0
0
0
0
1
1
1
逻辑函数表达式
Y=AB+ AC
逻辑图
13.解:根据已知条件,需满足:
解得
四、分析下列各题
1.按下图所示求出F的逻辑式,并将其化简成最简与或式。
解:按图求得:F=BCD·B·D+D
30.VD+0.7V,-0.7V,极小,激增
31.数字,模拟
32.电路功耗低、抗干扰能力强、集成度高等
33.VNL= ViL(max)-VoL(max)
34.电路任一时刻的输出仅取决于该时刻的输入状态,而与电路前一时刻的状态无关
35.只包含门电路(无存储元件)
时序逻辑电路的分类
时序逻辑电路的分类时序逻辑电路是现代数字电路设计中的重要组成部分,广泛应用于计算机、通信系统、工业控制等领域。
根据时序逻辑电路的特点和功能,可以将其分为同步和异步两类,每一类又可以进一步细分为多个子类。
同步时序逻辑电路同步时序逻辑电路是指所有触发器在一个时钟信号的控制下工作的电路。
它们的特点是逻辑部件和触发器之间存在明确的时钟信号传输路径,通过时钟信号的统一控制可以确保各个部件在相同的时间点进行状态的更新。
同步时序逻辑电路主要包括以下几种分类:1.锁存器(Latch):锁存器是一种用触发器实现的存储元件,可以存储一个比特的信息,并在时钟信号的边沿进行更新。
常见的锁存器有D锁存器、JK锁存器等,它们可以应用于寄存器、缓存等场景。
2.寄存器(Register):寄存器是由若干个锁存器组成的存储单元,可以同时存储多个比特的信息。
根据输入输出的配置,寄存器可以分为并行输入输出寄存器和串行输入输出寄存器。
3.计数器(Counter):计数器是一种能够在一个范围内进行计数的时序逻辑电路。
常见的计数器有二进制计数器、同步计数器和异步计数器等,它们可以应用于时钟频率分频、时钟周期计数等场景。
4.移位寄存器(Shift Register):移位寄存器是一种可以将输入序列移位输出的时序逻辑电路。
常见的移位寄存器有串行输入并行输出寄存器和并行输入串行输出寄存器等,它们可以应用于数据的平行-串行和串行-平行转换。
5.状态机(Finite State Machine,FSM):状态机是一种通过多个状态和状态之间的转移来对系统进行建模的时序逻辑电路。
常见的状态机包括Mealy状态机和Moore状态机,它们可以用于设计数字系统的控制器、序列检测电路等。
异步时序逻辑电路异步时序逻辑电路是指各个逻辑部件之间没有明确的时钟信号传输路径,它们是基于组合逻辑电路的延时和信号传播来完成状态更新的。
与同步时序逻辑电路相比,异步时序逻辑电路的设计更加灵活,但同时也面临着时序和稳定性等问题的挑战。
《数字电子技术基础》课后习题答案
《数字电路与逻辑设计》作业教材:《数字电子技术基础》(高等教育出版社,第2版,2012年第7次印刷)第一章:自测题:一、1、小规模集成电路,中规模集成电路,大规模集成电路,超大规模集成电路5、各位权系数之和,1799、01100101,01100101,01100110;11100101,10011010,10011011二、1、×8、√10、×三、1、A4、B练习题:、解:(1) 十六进制转二进制: 4 5 C0100 0101 1100二进制转八进制:010 001 011 1002 13 4十六进制转十进制:(45C)16=4*162+5*161+12*160=(1116)10(2) 十六进制转二进制: 6 D E . C 80110 1101 1110 . 1100 1000 二进制转八进制:011 011 011 110 . 110 010 0003 3 3 6 . 6 2十六进制转十进制:()16=6*162+13*161+14*160+13*16-1+8*16-2=()10所以:()16=()2=()8=()10(3) 十六进制转二进制:8 F E . F D1000 1111 1110. 1111 1101二进制转八进制:100 011 111 110 . 111 111 0104 3 7 6 . 7 7 2十六进制转十进制:(8FE.FD)16=8*162+15*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(2302.98828125)10 (4) 十六进制转二进制:7 9 E . F D0111 1001 1110 . 1111 1101二进制转八进制:011 110 011 110 . 111 111 0103 6 3 6 . 7 7 2十六进制转十进制:(79E.FD)16=7*162+9*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(1950. 98828125)10 所以:()16.11111101)2=(363)8=(1950.98828125)10、解:(74)10 =(0111 0100)8421BCD=(1010 0111)余3BCD(45.36)10 =(0100 0101.0011 0110)8421BCD=(0111 1000.0110 1001 )余3BCD(136.45)10 =(0001 0011 0110.0100 0101)8421BCD=(0100 0110 1001.0111 1000 )余3BCD (374.51)10 =(0011 0111 0100.0101 0001)8421BCD=(0110 1010 0111.1000 0100)余3BCD、解(1)(+35)=(0 100011)原= (0 100011)补(2)(+56 )=(0 111000)原= (0 111000)补(3)(-26)=(1 11010)原= (1 11101)补(4)(-67)=(1 1000011)原= (1 1000110)补第二章:自测题:一、1、与运算、或运算、非运算3、代入规则、反演规则、对偶规则二、2、×4、×三、1、B3、D5、C练习题:2.2:(4)解:(8)解:2.3:(2)证明:左边=右式所以等式成立(4)证明:左边=右边=左边=右边,所以等式成立(1)(3)2.6:(1)2.7:(1)卡诺图如下:BCA00 01 11 100 1 11 1 1 1所以,2.8:(2)画卡诺图如下:BC A 0001 11 100 1 1 0 11 1 1 1 12.9:如下:CDAB00 01 11 1000 1 1 1 101 1 111 ×××10 1 ××2.10:(3)解:化简最小项式:最大项式:2.13:(3)技能题:2.16 解:设三种不同火灾探测器分别为A、B、C,有信号时值为1,无信号时为0,根据题意,画卡诺图如下:BC00 01 11 10A0 0 0 1 01 0 1 1 1第三章:自测题:一、1、饱和,截止7、接高电平,和有用输入端并接,悬空;二、1、√8、√;三、1、A4、D练习题:、解:(a)Ω,开门电阻3kΩ,R>R on,相当于接入高电平1,所以(e) 因为接地电阻510ΩkΩ,R<R off,相当于接入高电平0,所以、、解:(a)(c)(f)、解: (a)、解:输出高电平时,带负载的个数2020400===IH OH OH I I N G 可带20个同类反相器输出低电平时,带负载的个数78.1745.08===IL OL OL I I NG反相器可带17个同类反相器EN=1时,EN=0时,根据题意,设A为具有否决权的股东,其余两位股东为B、C,画卡诺图如下,BC00 01 11 10A0 0 0 0 01 0 1 1 1则表达结果Y的表达式为:逻辑电路如下:技能题::解:根据题意,A、B、C、D变量的卡诺图如下:CD00 01 11 10AB00 0 0 0 001 0 0 0 0 11 0 1 1 1 10 0 0 0 0电路图如下:第四章:自测题:一、2、输入信号,优先级别最高的输入信号7、用以比较两组二进制数的大小或相等的电路,A>B 二、 3、√ 4、√ 三、 5、A 7、C练习题:4.1;解:(a),所以电路为与门。
数字电路与逻辑设计复习
第二章 逻辑函数及其简化 公式法化简
① F=(A⊕B)(B⊕C) ●A+B+A+C
解: F=[(A⊕B)(B⊕C) +A+B] ●(A+C) =[(AB+AB)(BC+BC)+A+B) ●(A+C)
第二章 逻辑函数及其简化 1 若A、B、C、D、E为某逻辑函数输入变量,函数的最大项表达式 所包含的最大项的个数不可能是: A 32 B 15 C 31 D 632 2 以下表达式中符合逻辑运算规则的是: A. C●C=C2 B. 1+1=10 C. 0﹤1 D. A+1=1 3 符合逻辑运算规则的是: A. 1×1=1 B. 1+1=10 C. 1+1=1 D. 1+1=2 4 逻辑函数F=AB+CD+BC的反函数F是:_____;对偶函数F﹡是:____; 5 逻辑代数的三个重要规则是:_________,__________,_________ 当逻辑函数有n个变量时,共有____种变量取值组合。 6 异或与同或在逻辑上正好相反,互为反函数,对吗? 7 逻辑变量的取值,1比0大,对吗? 8 F=A⊕B⊕C=A⊙B⊙C,对吗? 答案:1. D 2. D 3. C 4. ___ 5. ____ ____ 6. √ 7. × 8. √
第一章 绪论 1.数制的转换 (1)任意进制→十进制(按位权展开相加) (2)十进制→任意进制(除R取余,乘R取整) (3) 二进制--八进制--十六进制(中介法) (4)精度要求(1/Ri<精度要求值) 2.常用的BCD码 有权码(8421码、2421码、5121码、631-1码) 无权码(余3码,移存码、余3循环码)。
数字电子技术时序逻辑电路
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图5-3 4位寄存器74LS175的逻辑图
数字电子技术时序逻辑电路
2. 移位寄存器 移位寄存器不仅具有存储的功能,而且还有移位功能,可以 用于实现串、并行数据转换。如图5-4所示为4位移位寄存器 的逻辑图。
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5.1.2 异步时序逻辑电路的分析方法
异步时序电路的分析步骤:
① 写时钟方程; ② 写驱动方程; ③ 写状态方程; ④ 写输出方程。
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数字电子技术时序逻辑电路
[例5-2]试分析图示时序逻辑电路的逻辑功能,列出状态转换 表,并画出状态转换图。
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数字电子技术时序逻辑电路
解:图5-7所示电路为1个异步摩尔型时序逻辑电路。 写时钟方程:
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图5-5 同步二进制加法计数器的数时字电序子图技术时序逻辑电路
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图5-8 同步4位二进制加法计数器74LS16数1字的电逻子技辑术图时序逻辑电路
表5-1 同步4位二进制加法计数器74LS161的功能表
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写驱动方程:
写状态方程:
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列状态转换表:
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画状态转换图:
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5.2 若干常用的时序逻辑电路 5.2.1寄存器
1. 基本寄存器
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图5-2 双2位寄存器74LS75的逻辑图
同步时序逻辑电路的习题 数字逻辑
* 异步二进制计数器
也用 3 个 JK 触发器实现,CR 为清零端,电路图如下所示(3 个 JK 触发器的输入端均
悬空)
Q2
Q1
Q0
•
•
IK
IJ
IK
IJ
•
CR
•
• •
IK
IJ
Cp
•
悬空
驱动方程同上(略) 输出波形如下所示(对比同步计数器,看看异同)
Cp
Q0 Q1 Q2
111
110
101
100
011
输入 x / 输出 Z
0/0 00
1/0
1/0 01
状态 y2y1
0/1 0/0
1/0 0/0
1/0
11
10
2、分析下图所示的逻辑电路,说明该电路的功能。
y3
• y2
IK
IJ
Cp
••
&
IK
IJ
• ••
。
&
。y1
y1
IK
IJ
“1”
。•
1
x
3、分析下图所示的逻辑电路,设电路初始状态为“00”,输入序列为 x=10011110110,作出 输出响应序列,并说明电路功能。
D. 触发器一定更少
4、同步时序电路设计中,状态编码采用相邻编码法的目的是( D )。
A. 减少电路中的触发器
B. 提高电路速度
C. 提高电路可靠性
D. 减少电路中的逻辑门
**判断题
1、同步时序逻辑电路中的存储元件可以是任意类型的触发器。
( ×)
2、若某同步时序逻辑电路可设计成 Mealy 型或者 Moore 型,则采用 Mealy 型电路比采用 Moore
数字电子技术时序逻辑电路PPT
写驱动方程: J 0 K 0 1
J1 J2
Q3 K2
1
K1
1
J 3 Q1Q2
K3 1
写状态方程:
Q0n1 QQ1n2n11
n
Q0
Q3
n
Q2
n
Q1
(CP0 下降沿动作) (Q0 下降沿动作) (Q1下降沿动作)
Q3n 1
Q1Q2
画时序图: 该电路能够自启动。
5.1.2 异步时序逻辑电路的分析方法
异步时序电路的分析步骤:
① 写时钟方程; ② 写驱动方程; ③ 写状态方程; ④ 写输出方程。
[例5-2]试分析图示时序逻辑电路的逻辑功能,列出状态转换 表,并画出状态转换图。
解:图5-7所示电路为1个异步摩尔型时序逻辑电路。 写时钟方程:
Q3n(Q0
下降沿动作)
列状态转换表:
画状态转换图:
5.2 若干常用的时序逻辑电路 5.2.1寄存器
1. 基本寄存器
图5-2 双2位寄存器74LS75的逻辑图
图5-2所示为双2位寄存器74LS75的逻辑图。当 CPA = 1时,
送到数据输入端的数据被存入寄存器,当CPA =0时,存入
寄存器的数据将保持不变。
2n-1 M 2n
然后给电路的每一种状态分配与之对应的触发器状态组合。
4)确定触发器的类型,并求出电路的状态方程、驱动方程 和输出方程。 确定触发器类型后,可根据实际的状态转换图求出电路的状 态方程和输出方程,进而求出电路的驱动方程。
5)根据得到的驱动方程和输出方程,画出相应的逻辑图。
6) 判断所设计的电路能否自启动。
1.同步计数器 1)同步二进制计数器
时序逻辑电路51概述52时序逻辑电路的状态转换表
数字电路与逻辑设计
④ 列状态表: 状态表的已知条件是电路的 外输入和各触发器的原状态;待求量是该时序电 路的原状态所对应的外输出和各触发器的新状态. ⑤ 根据状态表画状态图(或时序图)。并分 析电路的逻辑功能。 ⑥ 对该时序逻辑电路进行电路分析,检查 自启动性能。
数字电路与逻辑设计
例5.3.1:分析下图5.3.1所示同步时序电路
(2)写出次态方程:
Q 0 n 1 J 0 Q 0 n K 0 Q 0 n Q1 n 1 J1 Q1 n K1Q1 n
数字电路与逻辑设计
(3)列出状态转换真值表,见下表5.3.2所示。
输入 现状
Q 1n Q 0n
触发器输入
输出
次态
Q1n+1 Q0n+1
X 0
0 0 0
数字电路与逻辑设计
第五章 时序逻辑电路
5. 1 概述 5. 2 时序逻辑电路的状态转换表、状态转换 图和时序图 5. 3 同步时序逻辑电路的分析和设计方法 5. 4 异步时序电路的分析和设计方法 5. 5 几种常用的时序逻辑电路 5. 7 时序逻辑电路的VHDL描述
数字电路与逻辑设计
5.1概述
逻辑电路
数字电路与逻辑设计
图5.2.2 图5.1.3电路的时序图
数字电路与逻辑设计
5.3 同步时序电路的分析与设计
同步时序电路的分析,就是已知具体电路, 通过分析其工作状态变化的过程及输入与输出之 间的关系,从而弄清该电路的逻辑功能,并给出 适当的文字描述,以便正确地使用这些电路。
数字电路与逻辑设计
5.3.1 同步时序逻辑电路的分析方法 同步时序电路分析的一般步骤如下: ① 从给定的逻辑图中写出每个触发器的驱 动方程(亦即存储电路中每个触发器输入信号的 逻辑函数式)。 ② 把得到的这些驱动方程代入相应触发器 的特性方程,得出每个触发器的状态方程,从而 得到由这些状态方程组成的整个时序电路的状态 方程组。 ③ 根据逻辑图写出电路的输出方程。
数字电路与逻辑设计第5章时序逻辑电路
图5-1时序逻辑电路的组成框图
根据图5-1,可以列出以下3个逻辑 方程组:
(5-1) (5-2) (5-3)
其中,式(5-1)称为输出方程,式 (5-2)称为驱动方程(或激励方程), 式(5-3)称为状态方程。
qn1,qn2,…,qnj表示存储电路每个触发 器的初态,qn+11,qn+12,…,qn+1j表示存 储电路每个触发器的次态。
表5-2 74LS175的状态转换表
图5-7 74LS175的引脚排列图
5.3.2移位寄存器
在数字电路系统中,由于运算的需 要,常常要求输入寄存器的数码能逐位 移动,这种具有移位功能的寄存器,称 为移位寄存器。
移位寄存器的逻辑功能和电路结构 形式较多。
根据移位方向可分为单向移位寄存 器和双向移位寄存器两种;根据接收数 据的方式可分为串行输入和并行输入两 种;根据输出方式可分为串行输出和并 行输出。
所谓串行输入,是指将数码从一个 输入端逐位输入到寄存器中,而串行输 出是指数码在末位输出端逐位出现。
1.单向移位寄存器
单向移位寄存器,是指数码仅能作 单一方向移动的寄存器。可分为左移寄 存器和右移寄存器。如图5-8所示是由D 触发器组成的4位串行输入、串并行输出 的左移寄存器。
图5-8 4位左移寄存器
分析同步时逻辑电路的一般步骤如 下。
(1)写出存储电路中每个触发器的驱 动方程; (2)将驱动方程分别代入各触发器的 特性方程,得出每个触发器的状态方 程; (3)根据逻辑电路写出输出方程。
5.2.2时序逻辑电路的一般分析方法
实际上,从驱动方程、状态方程和 输出方程这3个方程中,还不能对时序逻 辑电路的逻辑功能有一个完全的了解, 还需要通过另外一些更直观的方法来分 析和描述时序逻辑电路的逻辑功能。这 里主要介绍3种比较重要而且常用的方法 ,分别是状态转移表、状态转移图、时 序图。
数字电路与逻辑设计复习主要内容
一、 绪论
1、数字信号的特点和表示方法; 2、不同进制数的相互转换; 3、常用的二—十进制代码(BCD代码); 4、数字电路的分类; 5、奇偶检验。
.
2
二 逻辑函数及其简化
1、基本逻辑关系和复合逻辑运算的逻辑关系、表达式、 逻辑符 号、真值表。
2、逻辑函数的表示形式和相互转换。
.
8
.
6
第5章 时序逻辑电路
1、时序逻辑电路的特点、分类; 2、时序逻辑电路的分析步骤; 3、集成移位寄存器的功能和典型应用; 4、集成同步计数器的功能及功能扩展; 5、采用MSI实现任意模值计数器。
.
7
第6章 半导体存储器
1、半导体存储器的分类、主要技术指标; 2、RAM结构及存储容量的扩展; 3、ROM类型、存储原理、用ROM实现逻辑函数;
3、逻辑代数的三个规则。(对偶式和反演式的写法、由函数的最 小项表达式求对偶式和反演式的最小项表达式)
4、常用公式及其灵活应用。
5、最小项及最小项的性质,逻辑函数的最小项表达式。
6、逻辑函数的公式化简法。
7、逻辑函数常用形式的相互转换。
.
3
第2章 集成逻辑门
1、国产TTL集成电路的四个系列; 2、TTL与非门的主要外部特性; 3、三态门、OC门的概念及使用; 4、TTL系列器件主要性能比较。
.
4
第3章 组合逻辑电路
1、组合逻辑电路的分析和设计方法; 2、常用MSI的名称(芯片名称)、功能、逻辑符号、扩展和典 型应用、使用中应注意的问题; 3、应用MSI(数据选择器、译码器、加法器、比较器等)实现 逻辑函数。
.
5
第4章 集成触发器
1、触发器的基本性质; 2、从功能上讲有几种触发器,其功能描述。 3、触发器逻辑功能的描述方法。 4、触发器的触发方式的类型和特点。 5、触发器输出波形的画法。 6、典型小型数字系统的原理及功能分析。
(完整版)《数字电子技术》知识点
《数字电子技术》知识点第1章 数字逻辑基础1.数字信号、模拟信号的定义2.数字电路的分类3.数制、编码其及转换要求:能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD 之间进行相互转换。
举例1:(37.25)10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 解:(37.25)10= (100101.01)2= ( 25.4)16= (00110111.00100101)8421BCD 4.基本逻辑运算的特点与运算:见零为零,全1为1;或运算:见1为1,全零为零;与非运算:见零为1,全1为零;或非运算:见1为零,全零为1;异或运算:相异为1,相同为零;同或运算:相同为1,相异为零;非运算:零变 1, 1变零;要求:熟练应用上述逻辑运算。
5.数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。
①真值表(组合逻辑电路)或状态转换真值表(时序逻辑电路):是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。
②逻辑表达式:是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。
③卡诺图:是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。
④逻辑图:是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。
⑤波形图或时序图:是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。
⑥状态图(只有时序电路才有):描述时序逻辑电路的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图。
要求:掌握这五种(对组合逻辑电路)或六种(对时序逻辑电路)方法之间的相互转换。
6.逻辑代数运算的基本规则①反演规则:对于任何一个逻辑表达式Y ,如果将表达式中的所有“·”换成“+”,“+”换成“·”,“0”换成“1”,“1”换成“0”,原变量换成反变量,反变量换成原变量,那么所得到的表达式就是函数Y 的反函数Y (或称补函数)。
这个规则称为反演规则。
②对偶规则:对于任何一个逻辑表达式Y ,如果将表达式中的所有“·”换成“+”,“+”换成“·”,“0”换成“1”,“1”换成“0”,而变量保持不变,则可得到的一个新的函数表达式Y ',Y '称为函Y 的对偶函数。
数字逻辑(欧阳星明)第五章
4.描述电路的逻辑功能。 由状态图可知,该电路是一个2 位二进制数可逆计数器。 当输入x=0 时,可逆计数器进行加1计数,其计数序列为 00 01 10 11
当输入x=1时,可逆计数器进行减1计数,其计数序列为 00 01 10 11 在时序逻辑电路分析中,除了状态图和状态表之外,通常 还用到时间图。时间图能较形象、生动地体现时序电路的工作 过程,并可和实验观察的波形相比较,是描述时序电路工作特 性的一种常用方式。
7
第五章 同步时序逻辑电路
(2)现态与次态 同步时序电路中的现态与次态是针对某个时钟脉冲而言的。 现态----指时钟脉冲作用之前电路所处的状态。 次态----指时钟脉冲作用之后电路到达的状态。 注意:前一个脉冲的次态即后一个脉冲的现态!如 1 2 cp 次态=现态 次态=现态 (3)对时钟的要求 脉冲的宽度:必须保证触发器可靠翻转; 脉冲的频率:必须保证前一个脉冲引起的电路响应完全结 束后,后一个脉冲才能到来。 2. 异步时序逻辑电路 异步时序逻辑电路的存储电路可由触发器或延时元件组成, 电路中没有统一的时钟信号同步,电路输入信号的变化将直接导 致电路状态的变化。 8 3
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第五章 同步时序逻辑电路
5.2.2分析举例 例1 用表格法分析下图所示同步时序逻辑电路。 解:该电路由两个J-K触 发器和一个异或门组成,电 路的输入为x,电路的状态 (即触发器状态)用y2 、y1 表示。 电路的输出即状态变量,因 此 , 该 电 路 属 于 Moore 型 电 路的特例。
1.写出输出函数和激励函数表达式 该电路的输出即为状态,各触发器的激励函数表达式为 J1=K1=1 ;J2=K2=x⊕y1
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第五章 同步时序逻辑电路
根据状态响应序列,可 作出时间图如下图所示。由 于前一个时钟脉冲的次态即 为后一个时钟脉冲的现态, 所以,时间图中可以将现态 和次态共用一个波形表示。
同步时序逻辑电路的设计
同步时序逻辑电路的设计同步时序逻辑电路是一种电路设计技术,它通过使用锁存器和触发器等特定的时钟信号来确保电路的操作在特定的时间序列内发生。
在本文中,我们将讨论同步时序逻辑电路的设计原理和流程,并通过一个实际的案例来说明如何设计一个同步时序逻辑电路。
同步时序逻辑电路的设计原理主要基于时钟信号的使用。
时钟信号是一个周期性的脉冲信号,它指示了电路中各个操作的发生时机。
同步时序逻辑电路中的数据操作只能在时钟信号的上升沿或下降沿发生,这样可以确保数据的稳定性和一致性。
1.确定需求和功能:首先,需要明确电路的需求和功能。
这包括输入输出信号的数量和特性,以及电路要实现的逻辑功能。
2.确定时钟信号:根据电路的需求和功能,确定时钟信号的频率和周期。
时钟信号的频率决定了电路操作的速度,周期决定了电路操作的时间序列。
3.确定触发器和锁存器:根据电路的需求和功能,选择适合的触发器和锁存器来实现电路的时序控制。
触发器和锁存器是存储元件,可以存储和传输电路中的数据。
4.确定逻辑门和电路结构:根据电路的需求和功能,选择适合的逻辑门来实现电路的逻辑功能。
逻辑门是将输入信号进行逻辑运算的元件,常见的逻辑门有与门、或门和非门等。
5.进行逻辑设计:根据电路的需求和功能,进行逻辑设计。
逻辑设计包括将输入信号经过逻辑门的运算得到输出信号的表达式,以及设计触发器和锁存器的实现电路。
6.进行位宽设计:根据电路的需求和功能,确定各个信号的位宽。
位宽是指信号在逻辑门和触发器中占据的位数,它决定了电路的运算和存储的精度和范围。
7.进行时序设计:根据电路的需求和功能,进行时序设计。
时序设计包括确定电路的时钟信号的频率和周期,以及电路操作在时钟信号的上升沿或下降沿发生。
8.进行电路调试:将设计好的电路进行实现和调试。
可以使用常见的电路设计软件进行仿真和验证,以确保电路的正确性和可靠性。
以上就是同步时序逻辑电路的设计原理和流程。
下面我们将通过一个实际的案例来说明如何设计一个同步时序逻辑电路。
第五章 时序逻辑电路 习题解答
第五章 时序逻辑电路 习题解答注:1. 用EDA 软件(例如Multisim /EWB)可以帮助解题。
凡加注了“★”的题,可以用用该类软件求解;凡加注了“◆”的题,以用该类软件进行验证。
2. 答案仅供参考,且非唯一。
也不一定是最佳答案。
[题 5.1] 分析图P5.1时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图,说明电路能否自启动。
[解]11322131233n 113131n 1212212n 133213311;J K Q J K Q J Q Q K Q Q Q Q Q Q QQ Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Y Q +++=======+==+=⊕==电路能自启动。
状态转换图如图A5.1。
[题 5.2] 试分析图P5.2时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图。
A 为输入逻辑变量。
[解]12212+12n 112n 1212 ()(+)D A Q D A Q Q A Q Q QAQ Q A Q Q ++===== 21=Y A Q Q电路的状态转换图如图A5.2。
[题 5.3] 试分析图P5.3时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图,检查电路能否自启动。
[解]12312121331232n 11231n 12123132n+13123223;1 ; ;=J Q Q K J Q K Q Q J Q Q K Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Y Q Q ++=======+=+= 电路的状态转换图如图A5.3。
电路能自启动。
[题 5.4] 分析图P5.4给出的时序电路,画出电路的状态转换图,检查电路能否自启动,说明电路实现的功能。
A 为输入变量。
[解]n+11111n 122221212121=+J K Q Q J K A Q Q A Q Q Y A Q Q A Q Q +=====⊕=⊕⊕电路状态转换图如图A5.4。
《数字电子技术基础》课后习题答案
《数字电路与逻辑设计》作业教材:《数字电子技术基础》(高等教育出版社,第2版,2012年第7次印刷)第一章:自测题:一、1、小规模集成电路,中规模集成电路,大规模集成电路,超大规模集成电路5、各位权系数之和,1799、01100101,01100101,01100110;11100101,10011010,10011011二、1、×8、√10、×三、1、A4、B练习题:1.3、解:(1)十六进制转二进制:45 C010*********二进制转八进制:010*********2134十六进制转十进制:(45C)16=4*162+5*161+12*160=(1116)10所以:(45C)16=(10001011100)2=(2134)8=(1116)10(2)十六进制转二进制:6D E.C8011011011110.11001000二进制转八进制:011011011110.1100100003336.62十六进制转十进制:(6DE.C8)16=6*162+13*161+14*160+13*16-1+8*16-2=(1758.78125)10所以:(6DE.C8)16=(011011011110. 11001000)2=(3336.62)8=(1758.78125)10(3)十六进制转二进制:8F E.F D100011111110.11111101二进制转八进制:100011111110.1111110104376.772十六进制转十进制:(8FE.FD)16=8*162+15*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(2302.98828125)10所以:(8FE.FD)16=(100011111110.11111101)2=(437 6.772)8=(2302.98828125)10 (4)十六进制转二进制:79E.F D011110011110.11111101二进制转八进制:011110011110.1111110103636.772十六进制转十进制:(79E.FD)16=7*162+9*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(1950. 98828125)10所以:(8FE.FD)16=(011110011110.11111101)2=(3636.772)8=(1950.98828125)101.5、解:(74)10 =(0111 0100)8421BCD=(1010 0111)余3BCD(45.36)10 =(0100 0101.0011 0110)8421BCD=(0111 1000.0110 1001 )余3BCD(136.45)10 =(0001 0011 0110.0100 0101)8421BCD=(0100 0110 1001.0111 1000 )余3BCD (374.51)10 =(0011 0111 0100.0101 0001)8421BCD=(0110 1010 0111.1000 0100)余3BCD1.8、解(1)(+35)=(0 100011)原= (0 100011)补(2)(+56 )=(0 111000)原= (0 111000)补(3)(-26)=(1 11010)原= (1 11101)补(4)(-67)=(1 1000011)原= (1 1000110)补第二章:自测题:一、1、与运算、或运算、非运算3、代入规则、反演规则、对偶规则 二、 2、×4、× 三、 1、B 3、D5、C练习题:2.2:(4)解:Y =AB̅+BD +DCE +A D =AB̅+BD +AD +A D +DCE =AB̅+BD +D +DCE =AB̅+D (B +1+CE ) =AB̅+D (8)解:Y =(A +B ̅+C )(D ̅+E ̅)̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅(A +B ̅+C +DE ) =[(A +B ̅+C )̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅+(D ̅+E ̅)̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅](A +B ̅+C +DE ) =(ABC +DE )(ABC ̅̅̅̅̅̅+DE ) =DE2.3:(2)证明:左边=A +A (B +C)̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ =A +A +(B +C)̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ =A +B̅C ̅ =右式所以等式成立(4)证明:左边= (A B +AB̅)⨁C = (A B +AB ̅)C + (A B +AB̅)̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅C = (A BC +AB ̅C )+A B ̅̅̅̅⋅AB̅̅̅̅⋅C =A BC +AB̅C +(A +B ̅)(A +B )C =A BC +AB̅C +(AB +A B ̅)C =A BC +AB̅C +ABC +A B ̅C 右边= ABC +(A +B +C )AB̅̅̅̅⋅BC ̅̅̅̅⋅CA ̅̅̅̅ =ABC +(A +B +C )[(A +B̅)(B ̅+C )(C +A )]=ABC +(A +B +C )(A B̅+A C +B ̅+B ̅C )(C +A ) =ABC +(A +B +C )(A B̅C +A C +B ̅C +A B ̅) =ABC +AB̅C +A BC +A B ̅C 左边=右边,所以等式成立 2.4(1)Y ′=(A +B̅C )(A +BC) 2.5(3)Y ̅=A B ̅̅̅̅(C +D ̅)̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ C D ̅̅̅̅̅(A +B ̅)̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 2.6:(1)Y =AB +AC +BC=AB (C +C̅)+AC (B +B ̅)+BC (A +A ̅) =ABC +ABC̅+AB ̅C +A ̅BC 2.7:(1)Y =A B̅+B ̅C +AC +B ̅C 卡诺图如下:所以,Y =B2.8:(2)画卡诺图如下:Y(A,B,C)=A +B̅+C2.9:(1)画Y (A,B,C,D )=∑m (0,1,2,3,4,6,8)+∑d(10,11,12,13,14)如下:Y (A,B,C,D )=A B̅+D ̅2.10:(3)解:化简最小项式:Y =AB +(A B +C )(A B̅+C ) =AB +(A B A B̅+A BC +A B ̅C +C C ) =AB (C +C )+A BC +A B̅C =ABC +ABC ̅+A BC +A B ̅C =∑m (0,3,6,7)最大项式:Y =∏M(1,2,4,5)2.13:(3)Y =AB̅+BC +AB ̅C +ABC D ̅ =AB̅(1+C )+BC (1+AD ̅) =AB ̅+BC =AB ̅+BC ̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿ = AB ̅̅̅∙BC ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅技能题:2.16 解:设三种不同火灾探测器分别为A 、B 、C ,有信号时值为1,无信号时为0,根据题意,画卡诺图如下:Y =AB +AC +BC =AB +AC +BC ̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿ =AB ̅̅̅̅⋅AC̅̅̅̅⋅BC ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ =(A +B ̅)(A +C )(B ̅+C )̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ =A +B ̅̅̅̅̅̅̅̅+A +C ̅̅̅̅̅̅̅̅+B ̅+C̅̅̅̅̅̅̅̅第三章:自测题:一、1、饱和,截止7、接高电平,和有用输入端并接,悬空; 二、 1、√ 8、√; 三、 1、A 4、D练习题:3.2、解:(a)因为接地电阻4.7k Ω,开门电阻3k Ω,R>R on ,相当于接入高电平1,所以Y =A B 1̅̅̅̅̅̅=A +B +0=A +B (e) 因为接地电阻510Ω,关门电0.8k Ω,R<R off ,相当于接入高电平0,所以、 Y =A +B +0̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅=A ̅⋅B ̅∙1̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅=A +B +0=A +B3.4、解:(a) Y 1=A +B +0̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅=A +B ̅̅̅̅̅̅̅(c) Y 3=A +B +1̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅=1̅=0(f) Y 6=A ⋅0+B ⋅1̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅=B̅3.7、解:(a) Y 1=A⨁B ⋅C =(A B +AB̅)C =A B C +AB ̅C3.8、解:输出高电平时,带负载的个数2020400===IH OH OH I I N G 可带20个同类反相器输出低电平时,带负载的个数78.1745.08===IL OL OL I I N G 反相器可带17个同类反相器3.12EN=1时,Y 1=A , Y 2=B̅ EN=0时,Y 1=A̅, Y 2=B3.17根据题意,设A 为具有否决权的股东,其余两位股东为B 、C ,画卡诺图如下,则表达结果Y 的表达式为:Y =AB +AC =AB +AC ̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿=AB ̅̅̅̅⋅AC̅̅̅̅̅̅̅̅̅逻辑电路如下:技能题:3.20:解:根据题意,A 、B 、C 、D 变量的卡诺图如下:Y =ABC +ABD =ABC +ABD ̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿=ABC̅̅̅̅̅̅⋅ABD ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅电路图如下:第四章:自测题:一、2、输入信号,优先级别最高的输入信号7、用以比较两组二进制数的大小或相等的电路,A>B 二、 3、√ 4、√ 三、 5、A 7、C练习题:4.1;解:(a) Y =A⨁B +B ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅=A B +AB ̅+B ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅=A B +B ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅=A +B ̅̅̅̅̅̅̅̅=AB ,所以电路为与门。
数字电路中的时序逻辑设计原理
数字电路中的时序逻辑设计原理时序逻辑是数字电路中的重要概念,通过有序的时钟信号来控制电路的行为。
在数字系统中,时序逻辑电路扮演着重要的角色,用于处理和存储数据。
本文将介绍数字电路中的时序逻辑设计原理,包括时钟信号、触发器、状态机以及时序逻辑设计的方法。
1. 时钟信号时钟信号在数字电路中起到同步和定时的作用。
它通过周期性的信号波形,使得电路中的操作在特定的时间点发生。
时钟信号通常表示为高电平和低电平的变化,这些变化用于触发电路中的不同操作。
时钟频率表示时钟信号的周期,单位为赫兹(Hz)。
2. 触发器触发器是时序逻辑电路中常用的元件,用于存储和传输数据。
它基于时钟信号来触发输入数据的存储,并且在时钟信号的上升沿或下降沿改变输出。
触发器一般分为 D 触发器、JK 触发器、SR 触发器等不同类型,根据需求选择适当的触发器类型。
3. 状态机状态机是一种时序逻辑电路,用于描述系统的行为和状态转换。
它由状态和状态之间的转移组成,通过输入信号的变化触发状态转移。
状态机可以是同步的或异步的,同步状态机与时钟信号同步,而异步状态机不需要时钟信号。
4. 时序逻辑设计方法时序逻辑设计需要遵循以下步骤:a) 分析需求:明确设计的目标和功能,确定所需的输入和输出信号。
b) 设计状态图:根据需求设计状态机的状态和状态转移。
c) 确定触发器类型:选择合适的触发器类型来实现状态机的功能。
d) 实现电路:根据设计的状态机和触发器类型,搭建电路并连接输入输出信号。
e) 验证和调试:通过模拟和测试验证电路的正确性,修复可能存在的问题。
总结:时序逻辑设计原理在数字电路中起着重要的作用。
时钟信号作为同步和定时的基准,触发器用于存储和传输数据,状态机描述系统行为和状态转换。
时序逻辑设计需要分析需求、设计状态图、选择合适的触发器类型、搭建电路并进行验证和调试。
通过了解和应用这些原理,可以有效设计和实现复杂的数字电路系统。
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本例设电路的初始状态y2y1=00,输入x为 电平信号,典型输入序列为111100000,根据 状态图可作出电路的状态响应序列如下: CP: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x: 1 1 1 1 0 0 0 0 0 y2 : 0 1 1 0 0 0 1 1 0 y1 : 0 1 0 1 0 1 0 1 0 y2(n+1): 1 1 0 0 0 1 1 0 0 y1(n+1): 1 0 1 0 1 0 1 0 1
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第五章
同步时序逻辑电路
例2 分析下图所示的同步时序电路。 解 该电路有 一个输入x和一 个输出Z。输出Z 与输入x及电路 状态均有直接联 系,因此属于 Mealy型。
1.写出输出函数和激励函数的表达式
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第五章
同步时序逻辑电路
2. 列出电路次态真值表 根据激励函数表达式和D触发器的功能表,可作出该电路 的次态真值表如下表所示。
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第五章
同步时序逻辑电路
三.按输入信号形式分类 时序逻辑电路的输入信号可以是脉冲信号也可以是电平信 号。根据输入信号形式的不同,时 序逻辑电路通常又被分为脉 冲型和电平型两种类型。 下图所示为不同输入信号的波形图。
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第五章
同步时序逻辑电路
5.1.3 同步时序逻辑电路的描述方法 同步时序电路可采用逻辑表达式、状态表、状态图进行描 述。状态表和状态图是同步时序逻辑电路分析和设计的重要工 具。此外,必要时还可以通过时间图加以描述。 一.逻辑函数表达式 同步时序电路的结构和功能,可用三组逻辑函数表达式描述。 1.输出函数表达式:是一组反映电路输出Z与输入x和状 态y之间关系的表达式。 Zi = fi(x1,…,xn ,y1,…,ys)i=1,2,…,m(Mealy型电路) Zi = fi(y1,…,ys) i=1,2,…,m (Moore型电路)
当输入x=1时,可逆计数器进行减1计数,其计数序列为 00 01 10 11 在时序逻辑电路分析中,除了状态图和状态表之外,通常 还用到时间图。时间图能较形象、生动地体现时序电路的工作 过程,并可和实验观察的波形相比较,是描述时序电路工作特 性的一种常用方式。 23
第五章
同步时序逻辑电路
作时间图的一般步骤: ● ● ● 假设电路初始状态,并拟定一典型输入序列; 作出状态和输出响应序列; 根据响应序列画出波形图。
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第五章
同步时序逻辑电路
三.特点 时序逻辑电路具有如下特征: ☆电路由组合电路和存储电路组成,具有对过去输入进 行记忆的功能; ☆电路中包含反馈回路,通过反馈使电路功能与“时序” 相关; ☆电路的输出由电路当时的输入和状态(对过去输入的
记忆)共同决定。
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第五章
同步时序逻辑电路
5. 1 .2时序逻辑电路的分类 时序逻辑电路通常可以按照电路的工作方式、电路输出对 输入的依从关系或者输入信号的形 式进行分类。 一.按电路的工作方式分类 按照电路的工作方式,时序逻辑电路可分为同步时序逻辑 电路和异步时序逻辑电路两种类型。本章讨论同步时序电路。 1. 同步时序电路 (1)特点:电路中有统一的定时信号,存储器件采用时 钟控制触发器,电路状态在时钟脉冲控制下同时发生转换,即 电路状态的改变依赖于输入信号和时钟脉冲信号。具体说: 状态如何变? 取决与输入信号; 状态何时变?取决于时 钟信号; 每个状态维持多久? 取决于时钟脉冲的周期。
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第五章
同步时序逻辑电路
5.2.2分析举例 例1 用表格法分析下图所示同步时序逻辑电路。
解: 该电路由两个JK触发器和一个异或门组成, 电路的输入为x,电路的状 态(即触发器状态)用y2、y1 表示。电路的输出即状态 变量,因此,该电路属于 Moore型电路的特例。
1.写出输出函数和激励函数表达式 该电路的输出即为状态,各触发器的激励函数表达式为 J1=K1=1 ;J2=K2=x⊕y1
第五章
同步时序逻辑电路
第 五 章
同步时序逻辑电路
1
第五章
同步时序逻辑电路
本章知识要点:
时序逻辑电路的基本概念; 同步时序逻辑电路的分析和设计方法; 典型同步时序逻辑电路的分析和设计。
2
第五章
同步时序逻辑电路
5 .1
概
述
5.1.1 时序逻辑电路的定义、结构和特点 一.定义 若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出信号不仅与 电路该时刻的输入信号有关,还与电路过去的输入信号 有关,则称为时序逻辑电路。
3.作出状态表和状态图(必要时画出时间图) 。
4.归纳出电路的逻辑功能。
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第五章
同步时序逻辑电路
二. 代数分析法的一般步骤 1.写出输出函数表达式和激励函数表达式。 2.把激励函数表达式代入触发器的次态方程,导出电路 的次态方程组。 3.作出状态表和状态图(必要画出时间图)。 4.归纳出电路的逻辑功能。 由分析步骤可知,两种方法仅第二步有所不同,分析中 可视具体问题灵活选用。
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第五章
同步时序逻辑电路
(2)现态与次态 同步时序电路中的现态与次态是针对某个时钟脉冲而言的。 现态----指时钟脉冲作用之前电路所处的状态。 次态----指时钟脉冲作用之后电路到达的状态。 注意:前一个脉冲的次态即后一个脉冲的现态!如 1 cp 2 3
(3)对时钟的要求 脉冲的宽度:必须保证触发器可靠翻转; 脉冲的频率:必须保证前一个脉冲引起的电路响应完全结 束后,后一个脉冲才能到来。 2. 异步时序逻辑电路 异步时序逻辑电路的存储电路可由触发器或延时元件组成, 电路中没有统一的时钟信号同步,电路输入信号的变化将直接 导致电路状态的变化。
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第五章
同步时序逻辑电路
2.激励函数表达式: 激励函数又称为控制函数,它反映 了存储电路的输入Y与外部输入x和电路状 态y之间的关系。其 函数表达式为 Yj = gj(x1,…,xn,y1,…,ys) j =1,2,…,r 3.次态函数表达式:次态函数用来反映同步时序电路的 次态y(n+1)与激励函数Y和电路现态y之间的关系,它与触发器 类型相关。其函数表达式为 y l(n+1) = kl(Yj,yl) j=1,2,…,r ;l =1,2 ,…,s
过去的输入
Mealy型电路 Moore型电路
当前的输入
状态 y
Z
状态 y
所有的输入
Z
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第五章
同步时序逻辑电路
若一个时序逻辑电路没有专门的外部输出信号,而是以 电路状态作为输出,则可视为Moore型电路的特殊情况。
无论是同步时序逻辑电路或是异步时序逻辑电路,均有 Mealy型和Moore型两种模型。 同步时序逻辑电路中两种模型的结构框图如下图所示。
3
二.结构 时序逻辑电路由组合电路和存储电路两部分组成,通过反 馈回路将两部分连成一个整体,一般结构框图如下图所示。
图中,x1,…,xn为 输入信号;Z1,…,Zm为输出信号; y1,… ,ys为时序逻辑电路的“状态” ;Y1,…,Yr为时序逻 辑电路中的激励信号,它决定电路下一时刻的状态;CP为时 钟脉冲信号,它是否存在取决于时序逻辑电路的类型。
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第五章
同步时序逻辑电路
5.2 同步时序逻辑电路分析
同步时序逻辑电路分析的关键是找出电路状态和输出随输 入变化而变化的规律,以便确定其逻辑功能。 5.2.1分析的方法和步骤 常用方法有表格法和代数法。
一. 表格分析法的一般步骤
1.写出输出函数和激励函数表达式。
2.借助触发器功能表列出电路次态真值表。
8
次态=现态 次态=现态
第五章
同步时序逻辑电路
二.按电路输出对输入的依从关系分类
根据电路的输出是否与输入直接相关,时序逻辑电路可以 分为Mealy型和Moore型两种不同的 模型。
1.Mealy型电路:若时序逻辑电路的输出是电路输入和 电路状态的函数,则称为Mealy型时序逻辑电路。 2.Moore型电路:若时序逻辑电路的输出仅仅是电路状 态的函数,则称为Moore型时序逻辑电路。 Mealy型电路的输入和输出之间存在直接联系,而Moore 型电路则是将全部输入转换成电路状态后再和输出建立联系。 即:
第五章
同步时序逻辑电路
3.作出状态表和状态图 根据次态真值表,可作出该电路的状态表和状态图如下。
状态表
现态 y2 y1 0 0 0 1 1 0 1 1 次态y2(n+1)y1(n+1) X=0 0 1 1 0 1 1 0 0 X=1 1 1 0 0 0 1 1 0
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第五章
同步时序逻辑电路
4.描述电路的逻辑功能。 由状态图可知,该电路是一个2 位二进制数可逆计数器。 当输入x=0 时,可逆计数器进行加1计数,其计数序列为 00 01 10 11
Moore型电路状态图的形式如图(b) 所示,电路输出标在圆 圈内的状态右下方,表示输入只与状态相关。
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第五章
同步时序逻辑电路
用状态图描述同步时序电路的逻辑功能具有直观、形象 等优点。 状态图和状态表示是同步时序电路分析和设计的重要工 具,相比之下, 状态表更规范,状态图更形象。
四.时间图 时间图是用波形图的形式来表示输入信号、输出信号和 电路状态等的取值在各时刻的对应关系,通常又称为工作波 形图。在时间图上,可以把电路状态转换的时刻形象地表示 出来。
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第五章
同步时序逻辑电路
2.列出电路次态真值表 列次态真值表时,首先列出激励函数(此例 J1 = K1 = 1; J2 = K2 = x⊕y1)的真值表,然后根据现态和激励函数值以及 相应触发器的功能表填出每一组输入和现态取值下的次态。
J K 00 01 10 11
Q(n+1) Q 0 1 Q
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第五章
同步时序逻辑电路
3.作出状态表和状态图 根据输出函数表达式和次态真值表,可作出该电路的状 态表和状态图如下。