教案时序逻辑电路
时序逻辑电路
时序逻辑电路《时序逻辑电路》说课稿我今天课的主题是时序逻辑电路。
内容来自数字电子技术第五章。
下面，我将从课程的设置与定位、教学方法与学法、教学过程、板书设计、本节课评注五部分一一向大家介绍说明。
一、课程的设置与定位1.教材的地位和作用本节的教学内容在教材中起着承上启下的作用。
逻辑门电路和组合逻辑电路是学习本课程的基础。
它也为将来学习脉冲信号的转换和产生以及数字/模拟（D/a转换）和模拟/数字（a/D转换）铺平了道路，时序逻辑电路在实践中得到了广泛的应用。
2.教学目标根据我对教材的分析结合学生的实际情况，我确定以下教学目标：（1）知识目标1.掌握基本RS触发器的工作原理2.掌握基本RS触发器的逻辑功能3.熟悉同步RS触发器（2）能力目标能够使用触发器设计简单的时序逻辑电路（3）质量目标1良好的道德品质2.过硬的职业素质3.高尚的人文素质3.教学重点和难点为了更好地实施新课程的教学理念，根据新大纲基本要求中对《时序逻辑电路》的要求，本人结合具体的教学情境，对本章内容进行了认真分析，特确定教学重点和难点如下：教学重点：基本RS触发器的逻辑图和符号基本rs触发器的工作原理同步rs触发器的工作原理教学难点：基本RS触发器的逻辑功能与RS触发器的逻辑功能同步。
2.教学方法和学习方法。
1.教学理念教、学、做一体化。
“方法”教学与“能力”培养结合，建设“方法、知识、能力”三位一体的教学内容体系，以学生未来职业生活为切入点，贯彻职业教育“必需、够用”的原则，注重授课内容的实用性，构建“方法要点、能力要求、技能训练”实训体系，既突出“方法”的教学，指导学生“学会”，更重视“做”的过程与细小环节的指导，多种形式使学生快速建立起电路板与逻辑表达式之间的联系，把所学的理论知识与实践相结合，融会贯通，增强“教”与“学”的实用性与针对性。
2、学生分析学生的文化基础参差不齐，学习兴趣不同。
教师和学生可以围绕问题进行深入讨论。
教师和学生之间存在双向沟通关系。
时序逻辑电路教案模板范文
一、教学目标1. 知识目标：（1）理解时序逻辑电路的基本概念、特点和分类；（2）掌握时序逻辑电路的基本组成单元，如触发器、计数器、寄存器等；（3）了解时序逻辑电路的分析方法和设计方法。
2. 能力目标：（1）能够分析简单的时序逻辑电路；（2）能够设计简单的时序逻辑电路；（3）能够运用时序逻辑电路解决实际问题。
3. 情感目标：（1）培养学生严谨的科学态度和求实的精神；（2）激发学生对电子技术的兴趣和热情；（3）培养学生的团队协作精神和创新能力。
二、教学内容1. 时序逻辑电路的基本概念、特点和分类；2. 基本组成单元：触发器、计数器、寄存器等；3. 时序逻辑电路的分析方法；4. 时序逻辑电路的设计方法。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）时序逻辑电路的基本概念、特点和分类；（2）基本组成单元：触发器、计数器、寄存器等；（3）时序逻辑电路的分析方法。
2. 教学难点：（1）时序逻辑电路的分析方法；（2）时序逻辑电路的设计方法。
四、教学方法与手段1. 教学方法：讲授法、讨论法、案例分析法等；2. 教学手段：多媒体课件、实物演示、实验等。
五、教学过程一、导入1. 通过提问、讨论等方式，引导学生回顾组合逻辑电路的相关知识；2. 介绍时序逻辑电路的基本概念，激发学生的学习兴趣。
二、新课讲授1. 时序逻辑电路的基本概念、特点和分类；2. 基本组成单元：触发器、计数器、寄存器等；3. 时序逻辑电路的分析方法：（1）分析电路的结构，确定触发器类型；（2）列出触发器的特性方程；（3）根据输入、输出关系，列出电路的输出方程；（4）根据触发器的特性方程和输出方程，画出状态转移图；（5）分析电路的功能。
4. 时序逻辑电路的设计方法：（1）分析电路的逻辑功能，确定电路的状态；（2）根据状态，设计触发器的类型；（3）根据输入、输出关系，列出电路的输出方程；（4）根据触发器的特性方程和输出方程，画出状态转移图；（5）化简电路，确定触发器的个数。
时序逻辑电路设计与分析(完整电子教案)
图8.20具有异步控制端的同步触发器
【训练与提高】
制作一个时钟电路中的分钟校时电路。
工作原理：时钟电路中的分钟校时电路有按键控制，按键按一次（阐述有效信号，打开门电路），门电路输出将改变N次状态，其中N此变化（变化快门）由输入的时钟信号决定。同时该电路中具有秒钟输入信号。其参考电路如下图8.21所示。试搭建调试电路，分析其工作过程。
时序逻辑电路设计与分析（完整电子教案）
8.
触发器(flip flop)是构成时序逻辑电路的基本单元，能记忆、存储一位二进制信息，触发器也称双稳态触发器，它有两种稳定输出工作状态，即分别输出1和输出0的状态。在无输入信号作用时，这种状态是稳定的；而当输入信号到来并满足一定逻辑关系时，输出端的状态将迅速变化，能从一种稳定状态转换到另一种稳定状态。
三、RS触发器在机械开关去抖上的应用
通常按键开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，电压信号小型如图8.6。由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，如下图。抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为5ms～10ms。这是一个很重要的时间参数，在很多场合都要用到。
【训练与提高】
搭建2组按键去抖动电路，并用示波器观察输出结果。
8.
【项目任务】
测试如下电路，改变A、B状态，观察LED1和LED2的变化，并建立真值表。
图8.8测试电路(multisim)
【信息单】
基本RS触发器属于无时钟触发器，触发器状态的变换由 、 端输入信号直接控制。在实际工作中，触发器的工作状态不仅由输入决定，而且还要求触发器按一定的节拍翻转，为此需要加入一个时钟控制端CP，只有在CP端上出现时钟脉冲时，触发器的状态才能变化。带有时钟信号的触发器叫时钟触发器，又称同步触发器。
第5章时序逻辑电路(教案).docx
第5章时序逻辑电路5.1时序逻辑电路的基本概念1.时序逻辑电路的结构及特点时序逻辑电路在任何时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号，还与电路的原状态冇关，触发器就是最简单的吋序逻辑电路，时序逻辑电路中必须含冇存储电路。
吋序电路的基木结构如图5. 1所示，它由组合电路和存储电路两部分组成。
图5. 1 时序逻辑电路框图时序逻辑电路具冇以下特点：（1）时序逻辑电路通常包含组合电路和存储电路两个组成部分，而存储电路要记忆给定时刻前的输入输出信号，是必不可少的。
（2）吋序逻辑电路屮存在反馈，存储电路的输出状态必须反馈到组合电路的输入端，与输入信号一起，共同决定组合逻辑电路的输出。
2.时序逻辑电路的分类（1）按时钟输入方式时序电路按照时钟输入方式分为同步时序电路和异步时序电路两大类。
同步吋序电路屮，各触发器受同一吋钊|控制，其状态转换与所加的吋钟脉冲信号都是同步的；异步时序电路中，各触发器的时钟不同，电路状态的转换有先有后。
同步时序电路较复杂，其速度高于异步时序电路。
（2）按输出信号的特点根据输出信号的特点可将时序电路分为米里（MeMy）型和摩尔（Moore）型两类。
米里型电路的外部输出Z既与触发器的状态0有关，又与外部输入/有关。
而摩尔型电路的外部输出Z仅与触发器的状态0'有关，而与外部输入X无关。
(3)按逻辑功能时序逻辑电路按逻辑功能可划分为寄存器、锁存器、移位寄存器、计数器和节拍发生器等。
3.时序逻辑电路的逻辑功能描述方法描述一个时序屯路的逻辑功能可以采用逻辑方程组(驱动方程、输出方程、状态方程)、状态表、状态图、吋序图等方法。
这些方法可以相互转换，而且都是分析和设计时序电路的基本工具。
5.2时序逻辑电路的分析方法和设计方法1.时序逻辑屯路的分析步骤(1)首先确定是同步还是异步。
若是异步，须写出各触发器的吋钟方程。
(2)写驱动方程。
(3)写状态方程(或次态方程)。
(4)写输出方程。
若电路由外部输出，要写出这些输出的逻辑表达式，即输出方程。
电子教案《数字电子技术》 第五章(教案)第5章 时序逻辑电路
《数字电子技术》教案第5章时序逻辑电路5.1时序逻辑电路的基本概念1．时序逻辑电路的组成结构时序逻辑电路一般包含组合逻辑电路、存储电路和反馈电路。
其中，反馈电路可以将存储电路的输出状态反馈到组合逻辑电路的输入端，与输入信号共同决定整个电路的输出；存储电路则是将组合逻辑电路的输出状态作为输入信号存储到存储器件中。
存储器件是时序逻辑电路的重要组成部分，常用的存储器件主要有触发器、延迟线和磁性器件等。
如图5-1所示为触发器构成的时序逻辑电路结构框图。
图5-1 触发器构成的时序逻辑电路结构框图2．时序逻辑电路的分类：（1）根据电路状态转换情况的不同，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。
（2）根据电路中输出变量是否和输入变量直接相关，时序逻辑电路可分为米里型电路和莫尔型电路。
3．时序逻辑电路的状态表和状态图状态转换表和状态转换图：为了清晰地了解时序逻辑电路的逻辑功能和工作情况。
1）状态转换表状态转换表类似于组合逻辑电路的真值表，它是将时序逻辑电路的输入变量、现态变量、次态变量和输出变量写入表格而形成的，因此也称为状态转换真值表。
2）状态转换图状态转换图是用来描述时序逻辑电路的输入变量、现态变量、次态变量和输出变量之间关系的图形。
如图5-2所示为状态转换图示例。
图中的圆圈代表时序逻辑电路的状态，带箭头的线表示电路的状态转移关系，线的侧旁X Z是指引起状态转移的输入条件和相应的输出值。
图5-2状态转换图示例5.2时序逻辑电路的分析方法5.2.1基本RS触发器的电路组成及逻辑符号1．同步时序逻辑电路分析法同步时序逻辑电路中所有触发器的时钟是相同的，所以在分析同步时序逻辑电路时可以不考虑时钟条件，分析步骤一般包括以下几点：（1）根据同步时序逻辑电路确定输入信号和输出信号，并列出各类方程：①输出方程：是指同步时序逻辑电路的输出逻辑表达式，一般为触发器的现态函数。
②驱动方程：由存储电路中各触发器输入端的逻辑表达式组合而成。
第5章 同步时序逻辑电路 教案.
5.1 时序逻辑电路概述 5.1.1 时序逻辑电路的结构时序逻辑电路是计算机及其他电子系统中常用的一种电路。
它和组合逻辑电路是两种完全不同类型的电路，其特点可以从两个方面区分：1.功能特点组合逻辑电路的输出仅取决于电路当时的输入，而与电路过去的输出状态无关。
时序逻辑电路在任一时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，还与电路原来的状态有关。
2.电路结构特点由于时序逻辑电路的的输出还与电路原来的输出状态有关，因此在时序逻辑电路内部必然有记忆元件，即触发器，用于记忆与过去输入有关的信息或过去的输出状态。
因此，时序逻辑电由两部分组成：X XZ 1Z m输入输出从电路结构上看，时序电路有如下特点： ①包含存储电路和组合电路；②具有反馈通道，通过反馈通道使电路功能与时序相关。
③存储器状态和输入变量共同决定输出。
5.1.2 时序逻辑电路的分类1.按电路的工作方式不同分类根据时序电路中触发器是否在同一个时钟信号控制下工作分为：同步时序电路与异步时序电路。
同步时序电路：电路中所有触发器的时钟端是连在一起的，所有触发器都在统一时钟脉冲下工作，存储电路的状态更新是在同一时刻同步进行的。
同步逻辑电路通常工作速度较快，电路相对复杂。
异步时序电路：电路中各个触发器的时钟端不是相连的，触发器不在统一的时钟脉冲下工作，存储状态的更新是在不同时刻异步进行的。
异步逻辑电路通常工作速度较慢，电路结构简单。
2.按电路的输出/输入关系不同分类根据时序电路输出信号的特点不同又分为：Mealy （米利）型和Moore （穆尔）型。
Mealy 型：输出信号与不仅取决于输入信号，而且还与存储电路的输出状态有关。
即Z=F （X ，y ），Z 与X ，y 有关。
Moore 型：输出信号仅与存储电路的输出状态有关。
即Z =F （y ），Z 仅与y 有关。
3.按输入信号形式分类按输入信号形式不同分为电平型、脉冲型。
CP 脉冲输入脉冲输入电平5.1.3 时序逻辑电路的功能描述方法与组合逻辑电路一样，时序逻辑电路也有许多描述其逻辑功能的工具。
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第 5 章时序逻辑电路5.1时序逻辑电路的基本概念1.时序逻辑电路的结构及特点时序逻辑电路在任何时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号，还与电路的原状态有关，触发器就是最简单的时序逻辑电路，时序逻辑电路中必须含有存储电路。
时序电路的基本结构如图 5.1 所示，它由组合电路和存储电路两部分组成。
图 5.1时序逻辑电路框图时序逻辑电路具有以下特点：（1）时序逻辑电路通常包含组合电路和存储电路两个组成部分，而存储电路要记忆给定时刻前的输入输出信号，是必不可少的。
（2）时序逻辑电路中存在反馈，存储电路的输出状态必须反馈到组合电路的输入端，与输入信号一起，共同决定组合逻辑电路的输出。
2.时序逻辑电路的分类（ 1）按时钟输入方式时序电路按照时钟输入方式分为同步时序电路和异步时序电路两大类。
同步时序电路中，各触发器受同一时钟控制，其状态转换与所加的时钟脉冲信号都是同步的；异步时序电路中，各触发器的时钟不同，电路状态的转换有先有后。
同步时序电路较复杂，其速度高于异步时序电路。
（ 2）按输出信号的特点根据输出信号的特点可将时序电路分为米里（Mealy）型和摩尔（Moore）型两类。
米里型电路的外部输出 Z 既与触发器的状态 Q n有关，又与外部输入 X 有关。
而摩尔型电路的外部输出Z 仅与触发器的状态Q n有关，而与外部输入X 无关。
（ 3）按逻辑功能时序逻辑电路按逻辑功能可划分为寄存器、锁存器、移位寄存器、计数器和节拍发生器等。
3.时序逻辑电路的逻辑功能描述方法描述一个时序电路的逻辑功能可以采用逻辑方程组（驱动方程、输出方程、状态方程）、状态表、状态图、时序图等方法。
这些方法可以相互转换，而且都是分析和设计时序电路的基本工具。
5.2时序逻辑电路的分析方法和设计方法1.时序逻辑电路的分析步骤（1）首先确定是同步还是异步。
若是异步，须写出各触发器的时钟方程。
（2）写驱动方程。
（3）写状态方程（或次态方程）。
（4）写输出方程。
《电工电子技术》教案项目十一触发器与时序逻辑电路
《电工电子技术》教案项目十一触发器与时序逻辑电路项目简介：本项目旨在让学生了解和掌握触发器与时序逻辑电路的基本原理和应用。
在项目中，学生将学习触发器的基本概念，包括RS触发器、D触发器、JK触发器等，以及时序逻辑电路的设计与实现。
通过实际的案例分析和实验操作，学生将进一步理解触发器的工作原理与应用场景，并能够独立设计和实现简单的时序逻辑电路。
项目目标：1.了解触发器的基本原理和分类。
2.掌握RS触发器、D触发器、JK触发器等的工作原理和特点。
3.能够设计和实现简单的触发器电路。
4.掌握时序逻辑电路的设计与实现方法。
5.能够使用时序逻辑电路解决实际问题。
项目内容：1.触发器的分类和应用场景介绍（30分钟）1.1触发器的基本概念与特点1.2RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理和特点1.3触发器在数字电路中的应用场景2.触发器电路设计与实验操作（60分钟）2.1RS触发器电路设计与实现（包括门电路和内部实现方式）2.2D触发器和JK触发器电路设计与实现2.3触发器电路的实验验证和性能评估3.时序逻辑电路的设计与实现（60分钟）3.1时序逻辑电路的基本概念与应用场景3.2时序逻辑电路的设计方法与步骤3.3时序逻辑电路的实验设计与实现4.项目总结与展示（30分钟）4.1回顾和总结本项目的学习内容教学方法：本项目采用理论授课和实验操作相结合的教学方法。
在理论授课环节，教师将通过讲解、案例分析和课堂讨论，让学生了解触发器和时序逻辑电路的基本原理和应用。
在实验操作环节，学生将进行触发器电路的设计与实现、实验验证和性能评估，以及时序逻辑电路的设计与实验实现，加深对所学内容的理解和掌握。
教学资源：1.电工电子技术教材2.实验设备和器材：示波器、信号发生器、逻辑门等3.实验指导书和实验报告模板评估方法：1.实验报告评估：根据学生对触发器电路设计、实验操作和实验结果的实验报告进行评估。
2.实际应用案例分析评估：通过学生对时序逻辑电路的设计和实验操作，解决实际应用案例的评估。
数字电路教案-阎石-第七章-时序逻辑电路
第 7 章时序逻辑电路概括时序电路在任何时辰的稳固输出，不单与该时辰的输入信号相关，并且还与电路本来的状态相关。
输X 1 Y1 输入Y m 出X p 组合电路Q1 W1Q t 储存电路W r图时序逻辑电路的构造框图2、时序电路的分类（1）依据时钟分类同步时序电路中，各个触发器的时钟脉冲同样，即电路中有一个一致的时钟脉冲，每来一个时钟脉冲，电路的状态只改变一次。
异步时序电路中，各个触发器的时钟脉冲不一样，即电路中没有一致的时钟脉冲来控制电路状态的变化，电路状态改变时，电路中要更新状态的触发器的翻转有先有后，是异步进行的。
（2）依据输出分类米利型时序电路的输出不单与现态相关，并且还决定于电路目前的输入。
穆尔型时序电路的其输出仅决定于电路的现态，与电路目前的输入没关；或许根本就不存在独立设置的输出，而以电路的状态直接作为输出。
时序逻辑电路的剖析方法时序电路的剖析步骤：电路图时钟方程、输出方程、驱动方程状态方程计算状态表（状态图、时序图）判断电路逻辑功能剖析电路可否自启动。
同步时序电路的剖析方法剖析举例： [ 例 7.2.1]异步时序电路的剖析方法剖析举例： [ 例 7.2.3]计数器观点：在数字电路中，能够记忆输入脉冲CP个数的电路称为计数器。
计数器累计输入脉冲的最大数量称为计数器的“模”，用 M表示。
计数器的“模”实质上为电路的有效状态。
计数器的应用：计数、准时、分频及进行数字运算等。
计数器的分类：(1)按计数器中触发器翻转能否同步分：异步计数器、同步计数器。
(2)按计数进制分：二进制计数器、十进制计数器、 N进制计数器。
(3)按计数增减分：加法计数器、减法计数器、加 / 减法计数器。
异步计数器一、异步二进制计数器1、异步二进制加法计数器剖析图由JK触发器构成的4位异步二进制加法计数器。
剖析方法：由逻辑图到波形图（全部 JK 触发器均构成为 T/触发器的形式，且后一级触发器的时钟脉冲是前一级触发器的输出 Q），再由波形图到状态表，从而剖析出其逻辑功能。
课题：时序逻辑电路分析(公开课教案)
课题：时序逻辑电路分析（公开课教案）教学目的：1、掌握时序电路的概念、电路构成与组合电路的区别、分类；2、正确掌握基本概念：时序电路、同步、异步、现态、次态、驱动方程、状态方程、状态转换真值表、状态图、时序图、自启动；3、掌握同步时序电路的分析方法（通过举例说明）。
教学重点：1、同步时序电路的分析方法；2、从状态方程填状态转换真值表的方法；3、基本概念的正确掌握。
教学难点：1、同步时序电路的分析方法；2、从状态方程填状态转换真值表的方法；教学方法：1、多媒体教学、项目引入、引导式教学。
教学过程：一、复习：触发器的逻辑功能的表示方法有哪些？相互转换？特别：与或式→真值表？JK 触发器和D 触发器的特性方程？二、新授1、时序逻辑电路的一般分析方法时序逻辑电路的特点在时序逻辑电路中，任意时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号，而且还取决于电路原来的状态，即与以前的输入和输出信号也有关系。
触发器、计数器、寄存器都是时序电路引例：简单的时序电路分析输出方程、驱动方程、状态方程(1)波形分析：(2)状态表 X Q n Q n+1 Z 0 0 1 10 1 0 11 0 0 10 0 0 1(3)状态图(4)时序图 即工作波形图2、时序逻辑电路的一般分析方法（1）分析逻辑电路组成：确定输入和输出，区分组合电路部分和存储电路部分，确定是同步电路还是异步电路。
（2）写出存储电路的驱动方程，时序电路的输出方程，对于某些时序电路还应写出时钟方程。
（3）求状态方程：把驱动方程代入相应触发器的特性方程，即可求得状态方程，也就是各个触发器的次态方程。
（4）列状态表：把电路的输入信号和存储电路现态的所有可能的取值组合代入状态方程和输出方程进行计算，求出相应的次态和输出。
列表时应注意，时钟信号CP 只是一个操作信号，不能作为输入变量。
在由状态方程确定次态时，须首先判断触发器的时钟条件是否满足，如果不满足，触发器状态保持不变。
（5）画状态图或时序图。
时序逻辑电路 教案(优.选)
输出方程：时序电路的输出逻辑表达式
驱动方程：各触发器输入端的逻辑表达式
状态方程：将驱动方程代入相应触发器的特性方程
（2）列状态转换真值表
将电路现态的各种取值代入状态方程和输出方程中进行计算，求出相应的次态和输出，从而列出状态转换真值表。
（3）逻辑功能说明
根据状态转换真值表说明电路的逻辑功能
（4）画时序图
时钟脉冲CP作用下，各触发器输出状态变化的电压波形图。
3、例题分析
三、总结
1、时序逻辑电路的特点
2、时序逻辑电路的分析步骤
掌握时序逻辑电路的特点
了解同步时序电路与异步时序电路的区别
掌握时序逻辑电路基本分析方法
能够分析简单时序逻辑电路
教 学 资 源
多媒体课件
课外作业
P149 4.1
教 学 后 记
教学实践
教学环节与主要教学内容
具体教学目标
教学活动
一、引入
1、组合逻辑电路的特点
二、新课学习
1、时序逻辑电路
（1）特点：
电路的输出状态不仅与同一时刻的输入状态有关，也与电路原状态有关。
（2）分类
同步时序电路:各触发器都受到同一时钟脉冲控制，所有触发器的状态变化都在同一时刻发生；
教师提问
学生回答
教师总结
学生自主学习
学生讨论
教师点拨
师生互动
学生自主学习
学生讨论
教师讲授
学生讨论
学生练习
教师讲授
学生练习
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时序逻辑电路PPT学习教案
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2 ． 同 步 D触发 器 同 步 D 触 发器又 称为D 锁存器 ，其逻 辑图和 逻辑符 号如图 12-7所 示。
图12-7 同步D触发器 a）逻辑图 b）逻辑符号
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三、边沿触发器
1 ． 边 沿 D触发 器 （ 1 ） 逻 辑符号 边 沿 D 触发 器的逻 辑符号 如图12 -8所示 。符号 图中 、 端 的 小圆 圈表示 低电平 有效。 该触发 器为C P上升沿 触发（ 图中， CP端若 有小圆 圈表示 触发器 为CP下 降沿触 发）。
Qn
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图 1 2 - 12 J K 触 发器 时序图
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（3）边沿JK触发器的应用 74HC112内含两个下降沿JK触发器，图12-13a是利用 74HC112组成的二分频和四分频电路。 分频是指电路输出信号的频率是输入信号频率的1/N（其 中N为整数，即分频次数），也就是说输出信号的周期是输入 信号周期的N倍。
0状态或复位状态。
2 ） 当 = 1、 = 0时， Q=1， = 0 ， 触发器 被置成 1状态。 3） 当 =0、 =1时 ， =1， Q=0， 触 发 器被置 成0状态 。 4 ） 当 = 0、 = 0时， Q= = 1 ， 这是 一种未 定义的 状态， 既不是 1状态 ，也不 是0状态 ，这种 状态是 不稳定 的，我 们称之 为不定 状态。
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（2） 异步二进制减法计数器 如图12-18所示电路为下降沿触发的异步3位二进制减法 计数器。电路的状态转换情况如图12-19所示，图12-20为时 序图。
图12-18 异步二进制减法计数器
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电子教案数字电子技术第五章时序逻辑电路XX1
2020/11/28
电子教案数字电子技术第五章时序逻 辑电路XX1
5.1 时序逻辑电路的基本概念
一、 时序逻辑电路的结构及特点
时序逻辑电路——任何一个时刻的输出状态不仅取决 于当时的输入信号，还与电路的原状态有关。 时序电路的特点： （1）含有具有记忆元件（最常用的是触发器） （2）具有反馈通道。
在时钟脉冲作用下，按照减1规律循环变化，所以是一个4进 制减法计数器，Z是借位信号。
电子教案数字电子技术第五章时序逻 辑电路XX1
•5.3 计数器
•计数器——用以统计输入脉冲CP个数的电路 。 •计数器的分类： •（1）按计数进制可分为二进制计数器和非二 进制计数器。 •非二进制计数器中最典型的是十进制计数器。
电子教案数字电子技术第五章时序逻 辑电路XX1
（2）4位二进制同步可逆计数器74191
电子教案数字电子技术第五章时序逻 辑电路XX1
二、非二进制计数器
N进制计数器又称模N计数器。 • 当N=2n时，就是前面讨论的n位二进制计数器；
• 当N≠2n时，为非二进制计数器。非二进制计 数器中最常用的是十进制计数器。
电子教案数字电子技术第五章时序逻 辑电路XX1
•（5）画时序波形图。
•根据状态表或状态图， 可画出在CP脉冲作用下电路的时序图。
电子教案数字电子技术第五章时序逻 辑电路XX1
• （6）逻辑功能分析：
•0/0
• 该电路一共有3个状态00、01、10。 •00 •1/0 •01
• 当X=0时，按照加1规律 • 从00→01→10→00循环变化，
电子教案数字电子技术第五章时序逻 辑电路XX1
•输入 •X•1 •信号 •X•i
时序逻辑电路教案
2.二进制计数器(1)异步二进制加法计数器低位触发器的Q端接至高位触发器CP端。
在计数前，Q3Q2Q1Q0=0000；第一个脉冲输入后，Q3Q2Q1Q0=0001；第二个脉冲输入后，Q3Q2Q1Q0=0010；第三个脉冲输入后，Q3Q2Q1Q0=0011，……，第16个脉冲输入后，Q3Q2Q1Q0=0000，下一个脉冲来时，进入新的计数周期。
计数器所累计的输入脉冲个数是：N=Q3⨯23+Q2⨯22+Q1⨯21+Q0⨯20由于上述计数器在计数过程中各触发器是由低位到高位逐级翻转，因此计数速度受到限制。
(2)同步二进制加法计数器每个触发器的状态转换均与输入脉冲同步，因此计数速度较快。
在计数脉冲输入时，各触发器在J 、K都为0时，输出状态不变；J、K都为1时，每输入一个脉冲，输出状态改变一次。
3. 并行输入、并行输出寄存器四个触发器的时钟输入端连在一起，受时钟脉冲的同步控制；D0~D3是寄存器并行的数据输入端，输入四位二进制数；Q0~Q3是寄存器并行的输出端，并行输出四位二进制数码。
CP上升沿出现时，Q0Q1Q2Q3 = D0D1D2D3，二进制数存入寄存器中。
n位二进制数是同时输入到寄存器的输入端，在输出端同时得到n位二进制输出数据。
因此称为并行输入、输出寄存器。
【课堂小结】组合逻辑电路的电路的输出状态只由同一时刻的电路输入状态决定，与电路的原状态无关。
时序逻辑电路的电路的输出状态不仅与同一时刻的输入状态有关，也与电路原状态有关。
二进制计数器分为异步二进制加法计数器和同步二进制加法计数器。
并行输入、并行输出寄存器的四个触发器的时钟输入端连在一起，受时钟脉冲的同步控制。
【布置作业】课后习题193页第10题板书设计教学随笔1. 时序逻辑电路的概念组合逻辑电路时序逻辑电路同步时序电路异步时序电路2.二进制计数器3. 并行输入、并行输出寄存器。
电工电子教案之 10.2-时序逻辑电路应用
时序逻辑电路应用（160分钟）本次课的教学内容属于课程标准中工作任务6：时序逻辑电路。
一、教学说明1、要完成本次课的教学，教师应准备如下材料：教材、多媒体课件、多孔板、多谐振荡器电路元器件、电源、万用表。
2、学生应具备的基础：1）掌握组合和时序逻辑电路的特点；2）掌握触发器的功能和应用；3）掌握面包板的使用方法；4）掌握集成电路的的测试方法。
二、教学目的通过本次课的学习，要求学生达到以下知识和能力目标。
1、知识目标1）能识记集成寄存器；2）能理解同步计数器的工作原理；3）能描述异步计数器的工作过程；4）能识记集成计数器。
2、能力目标1）通过对同步计数电路的分析,能对典型时序电路进行读图识图；2）通通过对555集成块的测试,会正确使用万用表测试时序逻辑电路数字集成块；3）通过分析和设计一个N进制电路,能分析和设计时序逻辑电路；4）通过对多谐振荡器的制板,能按照规范正确装接时序逻辑数字电路；5）通过测试多谐振荡器电路,能按照规范对时序逻辑数字电路进行测试。
3、素质目标1）具备查阅资料的能力；2）具备独立工作或团队合作的能力；3）具备精益求精、严谨求实的工作态度；4）具备良好的职业道德和素质。
三、教学重点和难点分析1、教学重点同步计数器。
同步计数器是时序逻辑电路中应用最广泛的一种电路，也是生活中比较常见的，在上次课程中我们对时序电路的内部单元触发器进行的详细的讲授，此次课程中我们将引入触发器构成的电路同步计数器，我们会详细的讲解电路的内部结构、连接方式和分析的过程，并且介绍常用的集成电路，以加深学生的认识。
2、教学难点计数器的分析工具。
在分析计数器电路时，将用到状态转换表、驱动方程、特性方程、状态方程等内容，这些内容对于学生来说经常会混淆，需要对触发器和方程运算等内容有一定的基础。
在分析异步计数器更要注意脉冲方程在整个分析过程中起到的主导作用。
四、教学思想本次课通过介绍同步和异步计数器的分析过程，让学生掌握时序逻辑电路的工作状态转换，并在每种电路后面介绍实际集成电路，包括74LS161、74LS290等，能让学生理论联系实际。
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时间常数 = RC
教案时序逻辑电路
CC 充放 电电
Vcc
SR √ √
JK
√
D
√
TE
T
维阻 边沿什么实现高、低电平？ Vcc
R2 Uo = Vcc
R1+R2
用开关代替其中的电阻，利用开 关在接通和断开时电阻差别很大 形成高、低电平。
条件： Roff＞＞R，Ron＜＜R
开关代替R2——非门；
R1 Uo
R2
开关代替R1——同相传输；
教案时序逻辑电路
基但本触存发储不S单方元便是。≥一1 个正Q反馈S 环路S ，有存储Q 能力，
为此在保证环路的条件下另加一个触发端，显 然将该环触路发中信的号非与门≥反改1 馈为信或Q号非应门R 是，“加R或一”的输关入系端Q ，S。故 如用1信号R触发，应用正或非门。它对1信号敏 感，可使触发器置1。
计算机结构与逻辑设计
09级
（第七次课）
教案时序逻辑电路
测验评述
教案时序逻辑电路
画出下面触发器的输出波形
S R D CP Q
教案时序逻辑电路
S
Q
1D
C1
R
S
先再按在S基 保R本持触区CP发域D器内Q的按D方Q触法发对
R
S器、的1R方作优级法1先高图画x 波优级x先低形0 0
10x x 10
D
01x x01
教案时序逻辑电路
D
G
MOS晶体
S管
D G
S
G RDS
0∞
10
开关
Vcc
F D
AG
A
S
Vcc Vcc
F
D
F
AG
S
B
B
教案时序逻辑电路
门电路靠什么实现高、低电平？
R2 Uo = Vcc
R1+R2
如果两个电阻皆用 开关代替，情况如 何？
两个电阻皆用开关代替，并保证 一开一关——互补。
互补输出结构的特点
于D触发器，则时钟的触发研还未到达，故应保持；
在S=R=0（保持）期间，没有时钟信号的有效边 沿作用，状态就不改变,如依照D的变化而变化， 是原则性错误。
有人只画了最后的波形——无时间参照。 教案时序逻辑电路
S
R
D
CP
Q
保 置1 持
保持
教案时序逻辑电路
保 置0 持保持
1
复习触发器Vi的概念 Vo
任何门电路都V有i 延迟，因而都有存储器能力， 但存储的时间V极o 短（只是门的延迟时间，而且 是由电路自身确定的Δ ），在一Δ 般情况下认为没 有存储能力。
如时要间求的门长1电短路由的用1存户储确器定时，间则足必够须1 长加，反而馈且，存使储触 发信号撤走后可接替该信号维a持输出不变，成 为基本存储单元。而且必须是正反馈(即门电 路以必上须（是T基p本恒d存是等储恒器单等）元器，的触延发迟的时时b间间1 。也须维持Tpd
CP1
&
S 0≥10
1 Q
1CCPP 0 C1C11
0 QQ
R
R 10 0 1 1 1 0
①② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
两信个号与可门以只影在响触CP发的Q器上的0升状沿0态一。1刹那0间开0启，0只有那0时的D
Q 11 0 0 1 0 0
教案时序逻辑电路
触发器的功能
前面所讲是触发器的触发方式，在逻辑符号上体现， 关系到触发器输出与激励信号之间的时间关系，目的 是解决触发时间的控制与竞态问题
可以用 CP通过非门实现，两CP个触C1发器组成一个
触发器，前者称主触发器，后者称从触发器Q ，合 称主从触发器。——主触发R器在C1R=1期间透明，
每个时钟周期状态可能会出现多次变化，但从触
发器只在CP的下降沿变教化案时序一逻辑电次路 。
主从触发器解决了空翻的问题（每个时钟周期只翻一次， 无竞态），缺点主触发器在CP=1期间仍然开门，能接受 D输开入门1信时S号间，。易方& 受法干—扰—。利≥解用1 决逻竞辑态竞Q的争DD第原二理个11DD途径，—Q—Q缩短
C
&
≥1
Q R 1R
Q
R
D
&
要—器控锁一制般存触，器1 发状—S 器态—在跟特某随点特虽：定然在的信C=时号≥11时刻的，更变触新化Q发状而器态变D 透化—明，—1，D在加如门C=基控0本时电触，路Q发触—
发器不能改变状态，将C=0前一刹那触发器的状态锁存。
解易C决，P S使R用会广出泛现。&同态的问≥题1，加非Q门C—P—DC锁1 存器。存Q储容
是什么？有什么优点
与禁忌？
教案时序逻辑电路
Vcc
R1 Uo
R2
MOS晶体 Vdd 管
R
VGS.> Vth T
D Vo
G Vi
VGS.< Vth T
S NMOS非门
Vdd
R DF A
Vdd
R F
A
B
B
与非门
或非门
教案时序逻辑电路
缺点
Vdd
R 充电
G Vi
D Vo
放电
S
C
分布电容
Vi
Vi由1变0，Vo由0变1 C充电 Vo
R
教案时序逻辑电路
D状S锁态存可器能的&会缺出点现—多≥—1次C变=SQ化1期（间干&透扰明—，—每空≥个1翻时）钟（Q周功期 能——竞态现象）
C解决办法——1.≥选1 通—C—只让C=1结束≥1时的状态
出现在输& 出端。——加Q一道门& 。
Q
R
R
1
S
1S
第2级门应在C=1结束时开启，所以用C=0Q来控制，
CP
Q
保 置1 持
0 0↓ 0 0 1 0 0↓ 1 1 0
保
保持
置0 持 保持
教案时序逻辑电路
错误情况
对S、R功能不清楚，有的弄反了，甚至有人将S、R 作用时的输出都画成1；
对时钟触发特性不清楚,状态随D信号变化
每个时钟周期一个状态
有的将时钟的触发边沿弄反了；
最多的错误是在S、R 作用以后，时钟作用沿到来之 前的状态画得不对，此时对于SR触发器是保持，对
触发器的功能是指触发器的输出与激励信号之间的逻 辑关系，目的是解决基本触发器的功能缺陷（有同态 问题）
已学过的有置0置1（SR）触发器、数据（延迟）触 发器（D触发器），还有可控翻转(TE)触发器、翻转 （T)触发器和多功能（JK）触发器，用功能表加以区 别。
教案时序逻辑电路
触发方式
功能 基本 电平 主从
如欲使触S发器置0& ，则需Q 将S另一S非门也改成或 非门，加另一输入端R——SR基本触发Q器。
如欲用0信号触发&，则需将两个或非门改Q为对0
信号敏感的负或非门即Q与非R 门，R 成为SR触发
器
R
教案时序逻辑电路
基变消S 本化抖—触电—发路器。用&的缺于特点需点：要状—获≥态—取1不某触能信发受号信Q控变号S于化一某时有个刻变1S要的化求场，的合状时，态刻可立Q变做刻化开跟。关着 CP C1