第八章时序逻辑电路学习资料
数字电子技术之时序逻辑电路介绍课件
时序逻辑电路的特点
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
存储功能：能够存储 输入信号的状态，并 在一定条件下输出相 应的信号
反馈机制：通过反馈 机制实现对输入信号 的响应和输出信号的 控制
定时功能：能够实现 对输入信号的定时控 制，并在一定条件下 输出相应的信号
设计思路：使用D 触发器构成计数器， 每个D触发器输出 连接到下一个D触 发器的输入
设计步骤：
确定触发器的个数 和类型
设计触发器的连接 方式
编写触发器的逻辑 方程
设计电路的仿真和 测试
设计结果：实现一 个4位二进制计数器， 能够正常计数并输 出正确的计数值
谢谢
设计原则
01
正确性：保证 电路的功能正 确，满足设计 要求
02
简洁性：尽量 减少电路的复 杂度，降低成 本
03
可靠性：保证 电路在各种情 况下都能正常 工作
04
灵活性：便于 修改和扩展， 适应不同的需 求
05
性能优化：提 高电路的速度、 功耗和面积等 性能指标
设计实例
设计要求：实现一 个4位二进制计数 器
04
状态图分析步骤：绘制状态图、分析状态转换、确定输出信号
05
状态图分析优点：直观、易于理解和分析复杂电路
状态表分析法
状态表：描 述时序逻辑 电路状态的 表格
状态转换： 状态表列出 了电路在各 种输入条件 下的状态转 换关系
状态方程： 描述状态转 换关系的数 学方程
状态图：用 图形方式表 示状态转换 关系的方法
组合逻辑电路与时序 逻辑电路的区别：组 合逻辑电路只对当前 的输入信号进行响应， 而时序逻辑电路对过 去的输入信号和当前 的输入信号进行响应。
时序逻辑电路PPT课件
顺序脉冲
分类
计数型 移位型 : 计数器+译码器
6.4.1 计数型顺序脉冲发生器
一、电路组成 由四进制计数器( JK 触发器) 和译码器构成
Q1n Q0n
Y0
&
Q1nQ0n
Y1
&
Q1n Q0n
Y2 &
Q1nQ0n
Y3 &
1
Q0
1J
FF0 C1 1K
Q0
RD
1
Q1 FF1 Q1
1J C1 1K RD
三、用 MSI 构成顺序脉冲发生器
1 CP
DDDD0123
74LS163
LD CR
CCTTTP
Q0
3位二进 Q1
制计数 QQ23
CO
74LS138
SSTTAB STC
Y0 Y1 Y2
译码 YY34
Y5
YY67
74LS374
EN
0D
0Q
1D
1Q
2D 缓冲2Q
3D 4D
寄存
3Q 4Q
5D
5Q
6D
6Q
7D
Q0
Q1
Q2
FF0
FF1
FF2
1D C1 R 1D C1 R
1D C1 R
Q0n1
Q0n
Q1n
Q
n 2
Q3
Q1n1 Q0n
FF3
Q2n1 Q1n
1D C1 R
Q3n1 Q2n
CP
1
CR
CP
不需译码器。不会
Q0
产生竞争冒险。状
Q1
态利用率低。
精品课件-EDA技术应用基础-第8讲 时序逻辑电路设计
EDA技术
讲授：课题组教师
二、计数器设计
1．10进制 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY CNT10 IS PORT (CLK: IN STD_LOGIC; CLR: IN STD_LOGIC; ENA: IN STD_LOGIC; CQ: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); CARRY_OUT: OUT STD_LOGIC); END CNT10; ARCHITECTURE ART OF CNT10 IS SIGNAL CQI: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); BEGIN PROCESS(CLK, CLR, ENA) BEGIN IF CLR='1' THEN CQI<="0000"; ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN IF ENA='1' THEN
STD_LOGIC; Q,QB:OUT
STD_LOGIC);
EDA技术
讲授：课题组教师
三、序列信号
LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED. ALL; ENTITY SENQGEN IS
STD_LOGIC; MODE:IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); QOUT:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));
时序逻辑电路 PPT学习教案
2. 寄存器的分析： 由边沿触发器组成的4位寄存器74LS175
CP上升沿到来时， Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0 其它时间， Qn+1= Qn
CR 为异步清零端
第23页/共142页
24
74LS175 功能表
输入 CR CP D0 D1 D2 D3
输出 Q0 Q1 Q2 Q3
时序电路的分析： 找出电路的状态和输出状态在 输入变量和时钟信号的作用下 的变化规律，即已知逻辑图说 明其逻辑功能。
步骤 ： 1、写方程：根第8页据/共142逻页 辑电路图写
出各触发器的
9
2、求状态方程：将驱动方程代入相应触发器的特 性方程，得到各触发器的状态方程(即次态方 程）
3、列状态转换表：依次设初态，求次态，列出 状态转换真值表（画出状态转换图或时序图 ）
7
3、按输出信号的特点分类：（即组合电路的繁简 程度）
（1）Mealy（米里）型：输出信号取决于存储电 路与输入变量
（2）Moore（摩尔）型：输出仅仅取决于存储电 路的状态
注：有些电路没有组合逻辑电路；有些电路没有 输入信号。
第7页/共142页
8
6.2 时序逻辑电路的分析方法
6.2.1 同步时序逻辑电路分析方法
51
小结：异步二进制计数器如由T’触发器组成， 其各级触发器的的时钟选择规律为：
CP0=CP
加法，下降沿触发
触发
触发
加法 减法
Qi1 CPi Qi1 CPi
Qi1 CPi Qi1 CPi
第51页/共142页
52
（2）异步十进制加法计数器
原理： 在4位二进制异步加法计数器上修改而成， 要跳过10101111这六个状态。
时序逻辑电路PPT课件
工作原理
状态表示
时序逻辑电路中的状态通常由存储元件（如触发器）来存储，根据 输入信号的变化，电路的状态会随之改变。
状态转移
时序逻辑电路中的状态转移是由输入信号和当前状态共同决定的， 根据一定的逻辑关系，电路会从一个状态转移到另一个状态。
。
02
可编程逻辑控制器（PLC）
在工业控制系统中，时序逻辑电路用于实现可编程逻辑控制器，用于自
动化控制和数据处理。
03
传感器接口
时序逻辑电路用于实现传感器接口电路，将传感器的模拟信号转换为数
字信号，并传输给微控制器或可编程逻辑控制器进行处理。
04
CATALOGUE
时序逻辑电路的优化
优化设计
设计
使用基本的逻辑门电路， 根据需求逐一设计电路。
自动化工具设计
使用EDA（电子设计自动 化）工具进行设计，提高 设计效率。
混合设计
结合手工设计和自动化工 具设计，根据具体情况选 择合适的设计方法。
设计工具
硬件描述语言
使用Verilog或VHDL等硬件描述语言进行设计。
EDA工具
时序逻辑电路
目录
• 时序逻辑电路简介 • 时序逻辑电路设计 • 时序逻辑电路的应用 • 时序逻辑电路的优化 • 时序逻辑电路的发展趋势
01
CATALOGUE
时序逻辑电路简介
定义与分类
定义
时序逻辑电路是一种具有记忆功 能的电路，它能够根据输入信号 的变化，按照一定的逻辑关系， 输出相应的信号。
分类
输出信号
时序逻辑电路的输出信号是根据当前状态和输入信号来确定的，它会 随着状态的变化而变化。
电子技术习题解答第章触发器和时序逻辑电路及其应用习题解答
第8章 触发器和时序逻辑电路及其应用习题解答8.1 已知基本RS 触发器的两输入端D S 和D R 的波形如图8-33所示，试画出当基本RS 触发器初始状态分别为0和1两种情况下，输出端Ｑ的波形图。
图8-33 习题8.1图解：根据基本RS 触发器的真值表可得：初始状态为0和1两种情况下，Ｑ的输出波形分别如下图所示：习题8.1输出端Ｑ的波形图8.2 已知同步RS 触发器的初态为0，当S 、R 和CP 的波形如图8-34所示时，试画出输出端Ｑ的波形图。
图8-34 题8.2图解：根据同步RS 触发器的真值表可得：初始状态为0时，Ｑ的输出波形分别如下图所示：习题8.2输出端Ｑ的波形图8.3 已知主从JK触发器的输入端CP、J和K的波形如图8-35所示，试画出触发器初始状态分别为0时，输出端Ｑ的波形图。
图8-35 习题8.3图解：根据主从JK触发器的真值表可得：初始状态为0情况下，Ｑ的输出波形分别如下图所示：习题8.3输出端Ｑ的波形图8.4 已知各触发器和它的输入脉冲CP的波形如图8-36所示，当各触发器初始状态均为1时，试画出各触发器输出Ｑ端和Q端的波形。
图8-36 习题8.4图解：根据逻辑图及触发器的真值表或特性方程，且将驱动方程代入特性方程可得状态方程。
即：（a ）J ＝K ＝1；Ｑn ＋1＝n Ｑ，上升沿触发 （ｂ）J ＝K ＝1；Ｑn ＋1＝n Ｑ， 下降沿触发 （ｃ）K ＝0，J ＝1；Ｑn ＋1＝J n Ｑ＋K Ｑn ＝1，上升沿触发 （ｄ）K ＝1，J ＝n Ｑ；Ｑn ＋1＝J n Ｑ＋K Ｑn ＝n Ｑn Ｑ＋０·Ｑn ＝n Ｑ，上升沿触发 （ｅ）K ＝Ｑn ，J ＝n Ｑ；Ｑn ＋1＝J n Ｑ＋K Ｑn ＝n Ｑn Ｑ＋０＝n Ｑ，上升沿触发 （ｆ）K ＝Ｑn ，J ＝n Ｑ；Ｑn ＋1＝J n Ｑ＋K Ｑn ＝n Ｑn Ｑ＋０＝n Ｑ，下降沿触发， 再根据边沿触发器的触发翻转时刻，可得当初始状态为1时，各个电路输出端Ｑ的波形分别如图（a ）、（b ）、（c ）、（d ）、（e ）和（f ）所示，其中具有计数功能的是：（a ）、（b ）、（d ）、（e ）和（f ）。
清华大学《数字集成电路设计》周润德 第8章 时序电路
LOGIC对扰动不敏感（2）Register寄存器为存放二进制数据的器件，通常由Latch 构成。
一般地，寄存器为边沿触发。
（3）flip-flops（触发器）任何由交叉耦合的门形成的双稳电路Register 时序参数D Q Clk T Clk D tsu Q tc-q thold注意：数据的上升和下降时间不同时，延时将不同。
2004－12－1清华大学微电子所 《数字大规模集成电路》 周润德 第 8 章 (1) 第 11 页Latch 时序参数Latch 的时序（ Timing ）参数还要考虑tD 2 D Q DQtD-qQClkClktC 2QtC 2Q寄存器（Register）2004－12－1锁存器（Latch）第 8 章 (1) 第 12 页清华大学微电子所 《数字大规模集成电路》 周润德Latch 时序参数D Q Clk正电平 Latch 时钟负边沿T Clk D tc-q PWm thold td-q tsuQ注意：数据的上升和下降时间不同时，延时将不同。
2004－12－1清华大学微电子所 《数字大规模集成电路》 周润德 第 8 章 (1) 第 13 页最高时钟频率φ FF’s LOGIC tp,comb最高时钟频率需要满足：tclk-Q + tplogic+ tsetup < T =但同时需要满足:其中tplogic = tp,comb (max) tcd:污染延时（contamination delay） = 最小延时（minimum delay）第 8 章 (1) 第 14 页tcdreg + tcdlogic > thold =2004－12－1其中清华大学微电子所 《数字大规模集成电路》 周润德研究不同时刻 （t1, t2）FF1φ (t1) LOGIC t p,combφ (t2)CLKt1tsu D tholdFF1 输入数据 应保持稳定t tsuF F2t2holdtFF2 输入数据 应保持稳定tclk-q QFF1 输出数据 经组合逻辑到达 t 已达稳定 寄存器输入端tclk-Qtp,comb (max）tsetup因此要求：tclk-Q + tp,comb (max) + tsetup < T =2004－12－1清华大学微电子所 《数字大规模集成电路》 周润德 第 8 章 (1) 第 15 页研究同一时刻 （t1）t1 时FF1φ (t1) LOGIC FF1 t p,combt1 时FF2输入数据（2）φ (t1)输入数据（1）tclk-q QFF1 输出数据 已达稳定经组合逻辑已 到达FF2 输入端破坏了本应保 持的数据（2）tt1tcdregtcdlogicholdsuD输入数据（2）应保持稳定至 t1F F2t因此要求 := tcd: 污染延时（contamination delay） = 最小延时（minimum delay）2004－12－1清华大学微电子所 《数字大规模集成电路》 周润德 第 8 章 (1) 第 16 页tcdreg + tcdlogic > thold写入（触发）静态 Latch 的方法：以时钟作为隔离信号, 它区分了“透明” （transparent ）和“不透明” （opaque）状态CLKCLKQ CLKD CLKDD弱反相器CLKMUX 实现弱反相器实现（强制写入）（控制门可仅用NMOS实现）2004－12－1清华大学微电子所 《数字大规模集成电路》 周润德第 8 章 (1) 第 17 页Latch 的具体实现基于Mux 的 Latch负（电平） latch (CLK= 0 时透明) 正（电平） latch (CLK= 1 时透明)1 D 0Q D0 1QCLKCLKQ = Clk ⋅ Q + Clk ⋅ In2004－12－1Q = Clk ⋅ Q + Clk ⋅ In第 8 章 (1) 第 18 页清华大学微电子所 《数字大规模集成电路》 周润德基于（传输门实现的） Mux 的 LatchCLKQ CLK DCLK（1）尺寸设计容易 （2）晶体管数目多（时钟负载因而功耗大）2004－12－1清华大学微电子所 《数字大规模集成电路》 周润德 第 8 章 (1) 第 19 页基于（传输管实现）Mux 的 Latch（仅NMOS 实现）CLK QM QM CLK CLKCLK仅NMOS 实现不重叠时钟 （Non-overlapping clocks）（1）仅NMOS 实现，电路简单，减少了时钟负载 （2）有电压阈值损失（影响噪声容限和性能，可能引起静态功耗）2004－12－1清华大学微电子所 《数字大规模集成电路》 周润德 第 8 章 (1) 第 20 页Q单元形式的Latch采用串联电压开关逻辑（CVSL）QNon-overlap时间过长，存储在动态节点上的电荷会泄漏掉（故称伪静态）低电压静态Latch双边沿触发寄存器RS Latch?动态Latch 和Register（1）比静态Latch和Register 简单（2）基于在寄生电容上存储电荷，由于漏电需要周期刷新（或经常更新数据）（3）不破坏的读信息：因此需要输入高阻抗的器件传输门构成的动态边沿触发寄存器（只需8 个晶体管，节省功耗和提高性能，甚至可只用NMOS 实现）动态节点。
时序逻辑电路
输出 F
0 0 0 0 0 1 0 1
/0
100
/0 /0
011
正常情况下，触发器状态在000～101循环， 但若由于干扰使电路的状态为110或111， 也可以在1、2个时钟后回到以上的主循环。
这称为电路具有自启动能力
例2.2
分析图示时序逻辑电路
解：状态表的另一种形式：
CP
0 1
Q3 Q2 Q1
0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1
0 0 0
0
可见，每来一个CP脉冲触发器作加1计算，每6个脉冲一个循环，所以这是一个6进 制加法计数器。
例2.2
分析图示时序逻辑电路
解：状态表的另一种 形式：
CP
0 1
Q3 Q2 Q1
0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1
F
0 0 0 0 0 1
画时序图：
CP Q1 Q2 Q3
J1 X J 2 XQ 1 K 1 XQ 2 K2 X
Q
n 1
JQ
n
KQn
得到各触发器的次态方程：
Q Q
n 1 1 n 1 2
X Q 1 XQ 2 Q 1 X Q 2 Q 1 XQ 2
例2.4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分析图示时序逻辑电路
Q Q
输入
X 0 0 0 0 1 1 1
时序逻辑电路
1 2 3 4 5 6 时序逻辑电路的基本概念 时序逻辑电路的分析 同步时序电路的设计 计数器 寄存器 算法状态机
时序逻辑电路
数字电路分为 1. 组合电路： 2. 时序电路：
电路在某一给定时刻的输出 还取决于前一时刻电路的状态
时序逻辑电路内容简介
J 2 Q0 n Q1 n n n J Q Q 1 0 2 J K 1 0 0
K 2 Q0 n K1 Q0 n
(4)画逻辑电路图
例题逻辑电路图
（5）检查电路能否自启动 将无效状态111、110代入式（5.12）进行计算得：
/0 110 111 /1 100
触发器 输入信号
…
Qm
Dm
…
二、时序逻辑电路的一般分析方法
分析时序逻辑电路的一般步骤 1．由逻辑图写出：各触发器的时钟方程；时序电路的输出方程； 各触发器的驱动方程。 2．将驱动方程代入相应触发器的特性方程，求得时序逻辑电路 的状态方程。 3．根据状态方程和输出方程，列出该时序电路的状态表，画出 状态图或时序图。
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。
输入 X1 信号 Xi …
… Z1 Zj 输出 信号
组合电路
D1
Q1 触发器 输出信号
触发器 电路 CP
第5章
内容简介
时序逻辑电路
时序电路的基本分析与设计方法；计数器、寄 存器、锁存器、顺序脉冲信号发生器的电路结构及 其应用。
重点内容
时序逻辑电路的分析与设计方法；运用“反馈 归零法”、“反馈置数法”、“反馈置最小数法” 和“级联法”等四种方法构成“N进制计数器”。
5.1 时序逻辑电路的分析和设计 方法
Y Q2 Q0 由图5.10所示各卡诺图得到：
Q n 1 Q nQ n Q n Q n 1 0 2 0 2 n 1 n n n n n Q1 Q2 Q1 Q0 Q1 Q0 n 1 n Q0 Q0
时序逻辑电路讲解ppt
Q JQ C KQ
CP
J K AQn AQn ，A与Qn是异或关系
A与Qn相同时， J K 0 Qn1 Qn 具有保持原状态功能
A与Qn不同时，J K 1 Qn1 Qn 具有计数功能
时序逻辑电路
特点:
在数字电路中,凡就是任一时刻得稳定输出不仅决定 于该时刻得输入,而且还与电路原来得状态有关者,都 叫做时序逻辑电路,简称时序电路。
3、动作特点: 在CP=1得全部时间里,输入信号 得变化都对主触发器起控 制作用,所以当CP下降沿到达时从触发器得状态不仅仅由 此时刻输入信号得状态决定,还必须考虑整个CP=1期间输 入信号得变化过程。
三、 主从RS、JK触发器
主从RS触发器 的图形符号
S
1S
Q
CP C1
R
1R
Q
主从JK触发器 的图形符号
4. 根据状态转换情况总结电路功能。
例:时序电路见下图, FF1～FF3为主从JK触发器、下降沿动作。 分析其逻辑功能。输入端悬空时等同逻辑1。
1J
Q1
C1
1K
Q1 &
FF1
1J
Q2
C1
1K
Q2
FF2
& 1J Q3 &
1
Y
C1
1K
Q3
FF3 CP
J1 Q2 • Q3
K1 1
1、驱动方程 J2 Q1
RD
0–t1： RD=0、 SD=1
Q=1、Q=0
SD t1 t2 t3 t4 t5 t
t1–t2： RD= SD=0
保持Q=1、Q=0
t2 –t3： RD=1、 SD=0
Q
t
Q=0、Q=1
时序逻辑电路基础知识
时序逻辑电路可按时钟控制时间和逻辑功能进行分类。 1）按各触发器的时钟控制时间分类，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。在同步时序逻辑电路中，各触发器的状态变化是在 同一时钟信号控制下同时发生的；而在异步时序逻辑电路中，所有触发器的时 序端并不都接在一个时钟信号上，其状态转换有先有后。
2）按逻辑功能分类，时序逻辑电路可分为数码寄存器、移位寄存器、计 数器等。
计算机电路基础计算机电源自基础本项目主要介绍时序逻辑电路。组合逻辑电路和时序逻辑电路是数字电 路的两大重要组成部分。
时序逻辑电路在任何时刻 的输出不仅取决于该时刻的输 入，还与电路的原状态有关， 即具有记忆功能。时序逻辑电 路方框图如右图所示。
时序逻辑电路方框图
由上图可知，时序逻辑电路包含组合逻辑电路和存储电路两部分。图中 代表时序逻辑电路的输入， 代表时序逻辑电路的输出，组合电路的一部分输 出 和存储电路的原状态共同决定了存储电路的输出， 代表存储电路的输出， 同时又反馈到组合电路的输入端。这是时序逻辑电路的一般结构，某些时序 逻辑电路会和该方框图有一些差别，但存储电路是必不可少的。它是由具有 记忆功能的触发器组成的，可以说触发器是最简单的时序逻辑电路。
时序逻辑电路ppt课件
• 状态表
Reset Start B[0] E Sn
1 x xxx
0 0 x x S0
0 1 x x S0
0
X 0 x S1
0
X 1 x S1
0
X x 0 S2
0
X x 1 S2
Sn+1 Init Add Shr Cnt Done
S0 0 0 0 0 1 S0 0 0 0 0 1 S1 1 0 0 0 1 S2 0 0 0 1 0 S2 0 1 0 1 0 S1 0 0 1 0 0 S0 0 0 1 0 0
Start/Init
assign done = (state == S0); S1
//next state function
Cnt
always @(start or e or state) begin !B[0] case (state)
B[0]/Add
S0: if(start) next_state = S1;
S0
Done
!Start
endcase end
Start/Init
S1
//datapath function
Cnt
always @(posedge clk) begin
!B[0]
B[0]/Add
case (state) S0: if (start) begin
S2
E
Shr
!E
d <= x; b <= y;
X Y Start Reset 44 Clk
乘法器
reg [3:0] a, b, d; reg c; reg [1:0] state, next_state, t;
8 Z Done
时序逻辑电路基础知识讲解
同步时序电路的时钟 方程可省去不写。
写
输出方程： Y Q1nQ2n
输出仅与电路现态有关，为 穆尔型时序电路。
方 程 式
驱动方程：
J
2
J1
Q1n Q0n
K2 Q1n K1 Q0n
J
0
Q2n
K0 Q2n
2 求状态方程
JK触发器的特性方程：
Qn1 JQ n KQn
将各触发器的驱动方程代入，即得电路的状态方程：
由状态图可以看出，在时钟脉冲CP的作用下，电路的8个状 态按递减规律循环变化，即：
000→111→110→101→100→011→010→001→000→… 电路具有递减计数功能，是一个3位二进制异步减法计数器。
6.3 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。
FF0
例 CP 1D C1
2
FF1
FF2
Q0 1D
Q1 1D
Q2
C1
C1
Q0
Q1
Q2
异步时序电路，时钟方程： 1
写
CP2 Q1，CP1 Q0，CP0 CP
方 电路没有单独的输出，为穆尔型时序电路。
程 驱动方程：
式
D2 Q2n，D1 Q1n，D0 Q0n
2 求状态方程
D触发器的特性方程：
000 001
010
QQ1212nnnn1111
1001不,不不变变10变,,QQ11 1010不不变变10,,QQ00
0 1
1 0
1 0
Q00nn11 10 10,,CCPP
时序逻辑电路
第八章时序逻辑电路第一节寄存器一、单项选择题1.N个触发器可以构成能寄存位二进制数码的寄存器。
（）A.N-1B.NC.N+1D.2N2.存储8位二进制信息要个触发器。
位移位寄存器，串行输入时经个脉冲后，8位数码全部移入寄存器中。
4.有一个左移移位寄存器，当预先置入1011后，其串行输入固定接0，在4个移位脉冲CP作用下，四位数据的移位过程是（）C.D.5.由三级触发器构成环形计数器的计数摸值为（ )6.如图8-7所示电路的功能为（）A.并行输入寄存器B.移位寄存器C.计数器D.序列信号发生器7.由四位移位寄存器构成的顺序脉冲发生器可产生个顺序脉冲。
（）8.现欲将一个数据串延时4个CP的时间，则最简单的办法采用（）位并行寄存器位移位寄存器进制计数器位加法器二、判断题1.时序电路中不含有记忆功能的器件。
（ )2.移位寄存器74LS194可串行输入并行输出，但不能串行输入串行输出。
（）3.时序逻辑电路在某一时刻的输出状态与该时刻之前的输入信号无关。
（ )4.时序电路一定不要组合电路。
（）三、多项选择题1.寄存器按照功能不同可分为（）A.数据寄存器B.移位寄存器C.暂存器D.计数器2.数码寄存器的特点是（）A.存储时间短B.速度快C.可做高速缓冲器D.一旦停电后存储数码全部消失3.移位寄存器按移位方式可分为（）A.左移移位寄存器B.右移移位寄存器C.双向移位寄存器D.集成移位寄存器第二节计数器一、填空题1.触发器有个稳定状态，它可以记录位二进制码，存储8位二进制信息需要个触发器。
2.按进位体制的不同，计数器可分为计数器和计数器等；按计数过程中数字增减趋势的不同，计数器可分为计数器、计数器和计数器。
3.要构成五进制计数器，至少需要个触发器。
4.设集成十进制（默认为8421码）加法计数器的初态为Q3Q2Q1Q0=1001，则经过5个CP脉冲以后计数器的状态为 .5.在各种寄存器中，存放N位二进制数码需要个触发器。
时序逻辑电路知识要点复习总结
《时序逻辑电路》知识要点复习一、时序逻辑电路1、时序逻辑电路：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。
时序逻辑电路具有记忆功能。
2、时序逻辑电路分类：可分为两大类：同步时序电路与异步时序电路。
（1）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。
（2）异步时序电路：各触发器没有统一的时钟脉冲（或者没有时钟脉冲）, 各触发器状态变化不在同一时刻发生。
计数器、寄存器都属于时序逻辑电路。
3、时序逻辑电路由门电路和触发器组成，触发器是构成时序逻辑电路的基本单元。
二、计数器1、计数器概述:（1）计数器：能完成计数，具有分频、定时和测量等功能的电路。
（2）计数器的组成：由触发器和门电路组成。
2、计数器的分类:按数制分：二进制计数器、十进制计数器、N 进制（任意进制）计数器; 按计数方式分：加法计数器、减法计数器、可逆计数器; 按时钟控制分：同步计数器、异步计数器。
3、计数器计数容量（长度或模）：计数器能够记忆输入脉冲的数目，就称为计数器的计数容量（或计数长度或计数模），用M 表示。
3位二进制同步加法计数器：M=2^8,n 位4、二进制计数器（1）异步二进制加法计数器：如下图电路中，四个JK 触发器顺次连接起来，把上一触发器的Q 端输出作为下一个触发器的时钟信号，CP 0=CP CP F Q OJ1-K1-IJ2—K2—1J3—K3—1Qq’QQ 。
为计数输出，Q ；i 为进位输出，Rd 为异步复位（清0）二进制同步加法计数器：M=2n, n 位二进制计数器需要用n 个触发器。
C?2=Q1 CP3= Q2，Jo =Ko-l这样构成了四位异步二进制加计数器。
30,Qy。
U在计数前清零，QAQ1Q 产0000；第一个脉冲输入后,Q3Q 2Q I Q O =OOO1；第二个脉冲输入后,Q3Q 2Q I Q O =OO1O ；第三个脉冲输入后,Q3Q 2Q>Q O =OO11,……,第15个脉冲输入后，Q3Q 2QiQo=lllb第16个脉冲输入后，Q3Q-QQ°=0000,并向高位输出一个进位信号，当下一个脉冲来时，进 入新的计数周期。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第八章时序逻辑电路第八章时序逻辑电路第一节寄存器一、单项选择题1.N个触发器可以构成能寄存位二进制数码的寄存器。
（）A.N-1B.NC.N+1D.2N2.存储8位二进制信息要个触发器。
A.2B.3C.4D.83.8位移位寄存器，串行输入时经个脉冲后，8位数码全部移入寄存器中。
A.1B.2C.4D.84.有一个左移移位寄存器，当预先置入1011后，其串行输入固定接0，在4个移位脉冲CP作用下，四位数据的移位过程是（）A.1011-0110-1100-1000-0000B.1011-0101-0010-0001-0000C.1011-1100-1101-1110-1111D.1011-1010-1001-1000-01115.由三级触发器构成环形计数器的计数摸值为（ )A.8B.6C.3D.166.如图8-7所示电路的功能为（）A.并行输入寄存器B.移位寄存器C.计数器D.序列信号发生器7.由四位移位寄存器构成的顺序脉冲发生器可产生个顺序脉冲。
（）A.2B.4C.8D.168.现欲将一个数据串延时4个CP的时间，则最简单的办法采用（）A.4位并行寄存器B.4位移位寄存器C.4进制计数器D.4位加法器二、判断题1.时序电路中不含有记忆功能的器件。
（ )2.移位寄存器74LS194可串行输入并行输出，但不能串行输入串行输出。
（）仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢23.时序逻辑电路在某一时刻的输出状态与该时刻之前的输入信号无关。
（ )4.时序电路一定不要组合电路。
（）三、多项选择题1.寄存器按照功能不同可分为（）A.数据寄存器B.移位寄存器C.暂存器D.计数器2.数码寄存器的特点是（）A.存储时间短B.速度快C.可做高速缓冲器D.一旦停电后存储数码全部消失3.移位寄存器按移位方式可分为（）A.左移移位寄存器B.右移移位寄存器C.双向移位寄存器D.集成移位寄存器第二节计数器一、填空题1.触发器有个稳定状态，它可以记录位二进制码，存储8位二进制信息需要个触发器。
2.按进位体制的不同，计数器可分为计数器和计数器等；按计数过程中数字增减趋势的不同，计数器可分为计数器、计数器和计数器。
3.要构成五进制计数器，至少需要个触发器。
4.设集成十进制（默认为8421码）加法计数器的初态为Q3Q2Q1Q0=1001，则经过5个CP 脉冲以后计数器的状态为 .5.在各种寄存器中，存放N位二进制数码需要个触发器。
二、单项选择题1.按各触发器的CP所决定的状态转换区分，计数器可分为计数器。
（）A.加法、减法和可逆B.同步和异步C.二、十和N进制D.以上均不正确2.将一个D触发器处于技术状态时，下列做法正确的是（）A.D端接固定高电平B.D端悬空C.D端与Q端相联D.D与Q非端相联仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢33.输出不仅与当时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关的逻辑电路属于（）A.组合逻辑电路B.时序逻辑电路C.加法电路D.显示电路4.欲表示十进制的十个数码，需要二进制数码的位数是（ )A.2B.3C.4D.55.某计数器的输出波形如图8-18所示，该计数器是进制计数器。
（）A.三B.四C.五D.六三、判断题1.计数器的模是指构成计数器的触发器的个数。
（）2.把一个五进制计数器与一个十进制计数器串联可得到十五进制计数器。
（）3.同步二进制计数器的电路比异步二进制计数器复杂，所以实际应用中较少使用同步二进制计数器。
（）4.构成计数器的核心器件是具有记忆功能的触发器。
（）5.计数器除了能对输入脉冲进行计数，还能作为分频器用。
（）6.任何一个时序电路，可能没有输入变量，也可能没有组合电路，但一定包含存储电路。
（）7.计数器的异步清零或置数端在计数器正常时应置为无效状态。
（）8.左移寄存器的输入信号从高位到低位依次输入。
（ )9.移位寄存器每输入一个时钟脉冲，电路不一定只有一个触发器翻转。
（）10.在计数器电路中，同步置零与异步置零的区别在于置零信号有效时，同步置零还要等到时钟信号到达时才能将触发器置零，而异步置零不受时钟的控制。
（）四、综合分析题1.如图8-19所示的电路，设初态Q2Q1为00，试分析其为几进制计数器（画出状态转换图）。
2.电路图和波形图如图8-20所示，设触发器初始状态均为零，试画出在CP作用下Q1和Q2的波形（设各触发器初态Q=0）。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢43.在图8-21所示的74LS161芯片上设计十一进制的计数器，设起始状态是0001，画出电路连接图和波形图。
4.74LS161是同步4位二进制加法计数器，其逻辑功能如表8-5所示，试分析如图8-22所示电路是几进制计数器，并画出其状态图。
第八章阶段性质量检测练习（A）一、单项选择题二、多项选择题三、判断题四、综合分析题一、单项选择题1.下列电路中能实现Q n+1=Q n的是（）2.将D触发器改造成T触发器，如图8-23所示电路的虚线框内应是（）A.或非门 B.与非门 C.异或门 D.同或门3.触发器异步输入端的作用是（）A.清零B.置1C.接受时钟脉冲D.清零或置14.用n只触发器组成计数器，其最大计数模为（）Ａ．ｎＢ．２ｎＣ．ｎ２Ｄ．２ｎ５．一个五位的二进制加计数器，由00000状态开始，经过７５个时钟脉冲后，此计数器的状态为（）A. 01011B.01100C.01010D.00111６．如图8-24所示为某计数器的时序图，由此可判定该计数器为（）A.十进制计数器B.九进制计数器C.四进制计数器D.八进制计数器7.当集成移位寄存器74LS194左移时，寄存器的数据应接在（）A. AB.ＤＣ．ＤSR D.D SL8.利用移位寄存器产生00001111，至少需要级触发器。
（）A.2B.4C.8D.169.构成计数器的基本单位是（）A.与非门B.或非门C.触发器D.放大器10.8421BCD码十进制计数器的状态为1000，若再输入6个计数脉冲，则计数器的新状态是（）A.0011B.0100C.1101D.1100二、多项选择题1.寄存器由组成。
（）A.门电路B.触发器C.二极管Ｄ．三极管２．移位寄存器能实现（）仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢5A.存放数据B.编码C.译码D.移位3.寄存器的功能有（）A.接受信息B.存放信息C.清除信息D.计数4.下列属于时序逻辑电路的是（）A.触发器B.寄存器C.计数器D.编码器5.触发器输入端的作用有（）A.清零B.置1C.接受时钟脉冲D.三者都有6.逻辑函数的表达方式有（）A.真值表B.函数表达式C.时序图D.卡诺图三、判断题1.时序逻辑电路的特点是：电路任一时刻的输出状态与同一时刻的输入信号有关，与原有状态没有任何的联系。
（）2.同步时序电路具有统一的时钟CP控制。
（）3.时序逻辑电路在某一时刻的输出状态与该时刻之前的输入信号无关。
（）4.时序电路一定不是组合电路。
（）5.时序电路不含有记忆功能的器件。
（）6.数码寄存器必须清零后才能存储数码。
（）第八章阶段性质量检测练习（B）一、单项选择题1.四个触发器组成的环行计数器最多有个有效状态。
（）A.4B.6C.8D.162.一个十进制计数器至少需要个触发器。
（）A.3B.4C.5D.103.同步计数器和异步计数器比较，同步计数器的显著优点是（）A.工作速度快B.触发器利用率高C.电路简单D.不受时钟CP控制4.把一个五进制计数器与一个四进制计数器串联可得到进制计数器。
（）A.四B.五C.九D.二十5.五个D触发器构成环形计数器，其计数长度为（）A.5B.10C.25D.326.一位8421BCD码计数器至少需要个触发器。
A.3B.4C.5仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢6D.107.用二进制异步计数器从0做加法，计到十进制数178，则最少需要个触发器。
A.2B.6C.7D.88.寄存器在断电后，所存储的数码将（）A.消失B.保持C.可能消失也可能保持D.以上说法都不对9.如果一个寄存器的数码输入是“同入同出”，则该寄存器采用的是（）A.串入串出B.并入并出C.串入并出D.并入串出10.计数器在电路组成上的特点是（）A.有CP输入端，无数码输入端B.有CP输入端和数码输入端C.无CP输入端，有数码输入端D.无CP输入端和数码输入端二、多项选择题1.下列逻辑电路中，不是时序逻辑电路的是（）A.变量译码器B.加法器C.数码寄存器D.数据选择器2.下列逻辑电路不具有记忆功能的是（）A.译码器B.显示器C.加法器D.加法计数器3.下列电路中，属于时序逻辑电路的是（）A.计数器B.寄存器C.译码器D.触发器4.寄存器按照功能不同可分为（）A.数据寄存器B.移位寄存器C.暂存器仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢7D.计数器5.数码寄存器的特点是（ )A.存储时间短B.速度快C.可作高速缓冲器D.一旦停电后存储数码全部消失6.移位寄存器按移位方式可分为（）A.左移移位寄存器B.右移移位寄存器C.双向移位寄存器D.集成寄存器三、判断题1.一个3位的二进制加法计数器，由000状态开始，经过17个输入脉冲后，此计数器的状态为001.（）2.即使电源关闭，移位寄存器中的内容也可以保持下去。
（）3.所有的触发器都能用来构成计数器和移位寄存器。
（）4.移位寄存器74LS194可串行输入并行输出，但不能串行输入串行输出。
（）5.二进制计数器既可实现计数也可用于分频。
（）6.同步计数器的计数速度比异步计数器快。
（）7.同步计数器与异步计数器的主要区别在于它们内部的触发器是否同时发生翻转。
（）8.由N个触发器构成的计数器，其最大的计数范围是N2.（）四、综合分析题1.试用JK触发器和门电路设计一个十三进制的计数器，并检查设计的电路能否自启动。
2.如图8-27所示的电路，设初态Q3Q2Q1Q0为 0000，试分析其为几进制计数器。
（画出状态转换图）仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢8。