数字电子技术时序逻辑电路习题1.ppt
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数字电子技术基础全套ppt课件
输出方程
Y ( A Q ( 1 Q 2 ) ( A Q 1 Q 2 ) ) A Q 1 Q 2 A Q 1 Q 2
③计算、 列状态转
换表
Y 输A 入Q 1 Q 2 现A Q 态1 Q 2
A Q2 Q1
次
Q2*
态
Q1*
00 0
01
00 1
10
01 0
11
QQ102*1*AQ01 1 Q1
双向移位寄存器
2片74LS194A接成8位双向移位寄存器
用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路
1k
LED 发光 二极管
Q=0时 LED亮
+5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
74LS194
S0
D1 D2 D3 DIL CLK +5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
二.一般掌握的内容：
（1）同步、异步的概念，电路现态、次态、有效 状态、无效状态、有效循环、无效循环、自启动的 概念，寄存的概念；
（2）同步时序逻辑电路设计方法。
6.1 概述
一、组合电路与时序电路的区别
1. 组合电路： 电路的输出只与电路的输入有关， 与电路的前一时刻的状态无关。
2. 时序电路：
电路在某一给定时刻的输出
1 0 Q2
0 1
0 1
10 1
00
11 0
01
11 1
10
输出
Y
0 0 0 1 1 0 0 0
Q Q2*1*D D21A Q1 Q1 Q2
YA Q 1 Q 2A Q 1 Q 2
转换条件
Y ( A Q ( 1 Q 2 ) ( A Q 1 Q 2 ) ) A Q 1 Q 2 A Q 1 Q 2
③计算、 列状态转
换表
Y 输A 入Q 1 Q 2 现A Q 态1 Q 2
A Q2 Q1
次
Q2*
态
Q1*
00 0
01
00 1
10
01 0
11
QQ102*1*AQ01 1 Q1
双向移位寄存器
2片74LS194A接成8位双向移位寄存器
用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路
1k
LED 发光 二极管
Q=0时 LED亮
+5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
74LS194
S0
D1 D2 D3 DIL CLK +5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
二.一般掌握的内容：
（1）同步、异步的概念，电路现态、次态、有效 状态、无效状态、有效循环、无效循环、自启动的 概念，寄存的概念；
（2）同步时序逻辑电路设计方法。
6.1 概述
一、组合电路与时序电路的区别
1. 组合电路： 电路的输出只与电路的输入有关， 与电路的前一时刻的状态无关。
2. 时序电路：
电路在某一给定时刻的输出
1 0 Q2
0 1
0 1
10 1
00
11 0
01
11 1
10
输出
Y
0 0 0 1 1 0 0 0
Q Q2*1*D D21A Q1 Q1 Q2
YA Q 1 Q 2A Q 1 Q 2
转换条件
数电-时序逻辑电路练习题(修改) (2)
第
22
页
数字电子技术 8、计数器工作时，对
第 5 章 时序逻辑电路 出现的个数进行计数。
填空题
参考答案
分析提示
时钟脉冲CP
计数器，在时钟脉冲CP作用下进行状态转换，并用不同的 状态反应时钟脉冲CP出现的个数。
第
23
页
数字电子技术
第 5 章 时序逻辑电路
填空题
9、构成一个2n 进制计数器，共需要
个触发器。
第 3 页
数字电子技术
第 5 章 时序逻辑电路
单项选择题
3、图示各逻辑电路中，为一位二进制计数器的是
Q Q
Q Q
(
)。
C1 1D
A
Q
CP
√
Q
C1 1D
B
CP
×
_
Q
_
Q 1J
C
C1 1J 1K CP
×
D
C1 1K 1 CP
×
分析提示
一位二进制计数器的状态方程为
Q n 1 Q
n
每作用1个时钟CP 信号，状态变化1次。 按各电路的连接方式，求出驱动方程 并代入特性方程 。
第 21 页
数字电子技术
第 5 章 时序逻辑电路
填空题
7、根据计数过程中，数字增、减规律的不同，计数器可分为
计数器、 计数器和可逆计数器三种类型。
参考答案 分析提示
加法
减法
加法计数器：在时钟脉冲CP作用下，计数器递增规律计数。 减法计数器：在时钟脉冲CP作用下，计数器递减规律计数。 可逆计数器：在时钟脉冲CP作用下，计数器可递减规律计数、 可递减规律计数。
第 19 页
数字电子技术
数字电子技术基础第五章时序逻辑电路PPT课件
减小功耗
优化电路结构，降低电路的 功耗，减少能源浪费。
提高可靠性
通过优化设计，提高电路的 可靠性和稳定性，降低故障 发生的概率。
提高性能
优化电路结构，提高电路的 响应速度和性能，满足设计 要求。
05 时序逻辑电路的实现技术
基于中小规模集成电路的时序逻辑电路实现技术
概述
中小规模集成电路是将多个晶体管集成在一块芯片上，实现时序逻辑功能。
冒险现象
由于竞争现象的存在，时序逻辑电路 的输出可能会产生短暂的不确定状态， 这种现象称为冒险现象。
04 时序逻辑电路的设计方法
同步时序逻辑电路的设计方法
建立原始状态图
根据设计要求，确定系统的输入和输出变量，并使用状 态图表示系统的状态转换关系。
逻辑方程组
根据状态图和状态编码，列出逻辑方程组，包括状态转 移方程、输出方程和时钟方程。
分类
根据触发器的不同，时序逻辑电 路可分为同步时序电路和异步时 序电路；根据电路结构，可分为 摩尔型和米立型。
时序逻辑电路的功能与特点
功能
实现数据的存储、记忆、计数、分频 等功能。
特点
具有记忆功能、输出状态不仅与当前 输入有关还与之前状态有关、具有时 钟信号控制等。
时序逻辑电路的应用场景
01
02
数字电子技术基础第五章时序逻辑 电路ppt课件
目 录
• 时序逻辑电路概述 • 时序逻辑电路的基本电路的实现技术 • 时序逻辑电路的应用实例
01 时序逻辑电路概述
时序逻辑电路的定义与分类
定义
时序逻辑电路是一种具有记忆功 能的电路，其输出不仅取决于当 前的输入，还与之前的输入状态 有关。
03
数字钟
利用时序逻辑电路实现时 间的计数和显示。
数字电子技术基础时序逻辑电路共142页
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
数字电子技术基础时序逻辑 电路
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
数字电子技术时序逻辑电路
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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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数字电子技术时序逻辑电路
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：
数字电子技术时序逻辑电路
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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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数字电子技术时序逻辑电路
写驱动方程：
写状态方程：
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数字电子技术时序逻辑电路
列状态转换表：
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数字电子技术时序逻辑电路
画状态转换图：
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数字电子技术时序逻辑电路
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
数字电子技术时序逻辑电路习题
第42页/共55页
5、画逻辑电路图
T1 = Q1 + XQ0 T0 = XQ0 + XQ0 Z = XQ1Q0
第43页/共55页
6、检查自启动
全功能状态转换表
现 入 现 态 次 态 现驱动入 现输出
Xn Q1n Q0nQ1n+1Q0n+1 T1 T0
Zn
1/0
0/0 0 0 0 0 1 0 1
0
现入 现态 次 态
X Q1 Q0 Q1 Q0 0 0 00 1 0 0 11 0 0 1 00 0
1 0 00 1 1 0 11 0 1 1 01 1 1 110 0
现驱动入 现输出
D1 D0 01 10 00
Z1 Z2
00 00 10
01 10 11 00
00 00 00 01
D1 = Q1Q0 + Q1Q0X
标题区
节目录
第14页/共55页
X/Z
S0 1/0
S1
1/1
0/0
S2
10101…
题6.2(1)的状态转移图
③ 状态间的转换关系
标题区
节目录
第15页/共55页
X/Z
0/0 S0 1/0
S1 1/0
1/1
11…
0/0
0/0
100…
S2
题6.2(1) 的原始状态转移图
标题区
节目录
第16页/共55页
(2) 解：① 输入变量为X、输出变量为Z；
S1 1/0
11…
0/0
1/1
0/0
100…
S2
题6.2(2) 的原始状态转移图
标题区
节目录
第19页/共55页
5、画逻辑电路图
T1 = Q1 + XQ0 T0 = XQ0 + XQ0 Z = XQ1Q0
第43页/共55页
6、检查自启动
全功能状态转换表
现 入 现 态 次 态 现驱动入 现输出
Xn Q1n Q0nQ1n+1Q0n+1 T1 T0
Zn
1/0
0/0 0 0 0 0 1 0 1
0
现入 现态 次 态
X Q1 Q0 Q1 Q0 0 0 00 1 0 0 11 0 0 1 00 0
1 0 00 1 1 0 11 0 1 1 01 1 1 110 0
现驱动入 现输出
D1 D0 01 10 00
Z1 Z2
00 00 10
01 10 11 00
00 00 00 01
D1 = Q1Q0 + Q1Q0X
标题区
节目录
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X/Z
S0 1/0
S1
1/1
0/0
S2
10101…
题6.2(1)的状态转移图
③ 状态间的转换关系
标题区
节目录
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X/Z
0/0 S0 1/0
S1 1/0
1/1
11…
0/0
0/0
100…
S2
题6.2(1) 的原始状态转移图
标题区
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(2) 解：① 输入变量为X、输出变量为Z；
S1 1/0
11…
0/0
1/1
0/0
100…
S2
题6.2(2) 的原始状态转移图
标题区
节目录
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数字电子技术 时序逻辑电路的分析与设计 国家精品课程课件
《数字电子技术》精品课程——第6章
FF0
FF1
1J
Q0 1J
Q1
时序逻辑电路的分析与设计
&Z
FF2
1J
Q2
C1
C1
C1
1K
1K
1K
Q0
Q1
Q2
CP
➢驱动方程：
《数字电子技术》精品课程——第6章 时序逻辑电路的分析与设计
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：
简化状态图（表）中各个状态。 （4）选择触发器的类型。
（5）根据编码状态表以及所采用的触发器的逻辑功能，导出待设计 电路的输出方程和驱动方程。
（6）根据输出方程和驱动方程画出逻辑图。
返回 （7）检查电路能否自启动。
《数字电子技术》精品课程——第6章 时序逻辑电路的分析与设计
2．同步计数器的设计举例
驱动方程： T1 = X T2 = XQ1n
输出方程: Z= XQ2nQ1n
（米利型）
2.写状态方程
T触发器的特性 方程为：
Qn1 TQn TQn
Q 1nQ1QX21nn TX1QQ1n1nXTQX11nQ1n X Q1n
Q1n
Qn1 2
T2 Q2n
T2Qn2
T Q n 将T1、 T2代入则得X到Q两1n Q2n XQ1nQn2
0T1 = X0 0 0 0 0 0
0
求T1、T2、Z
0T2
0
=ZX=01QX1nQ10 2nQ010n
0 0
0 1
1 0
0 0
由状态方程
求Q2n+1 、 Q1n+1
数字电子技术时序逻辑电路PPT
CP0 CP0 CP1 CP3 Q0 CP2 Q1
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
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
数字电子技术第6章时序逻辑电路简明教程PPT课件
6.2.2 同步时序逻辑电路分析举例 【例题6.1】 分析如图6-3所示的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，计算出状态转换表，画出状态转换图和时序图，说明电路能否自 启动。
图6-3 例题6.1的逻辑电路
解：该电路为同步时序电路 (1) 写出触发器的驱动方程。
J 1 K1 Q3 J 2 K 2 Q1 J Q Q ；K Q 1 2 3 3 3
n n n Q3 Q2 Q1
n 1 n 1 n 1 Y Q3 Q2 Q1
0 0 0 0 1
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 0 0 1 0
0 1 1 0 0
1 0 1 0 0
0 0 0 0 1 1 1 1
1 0 1 1 1 0 1 1 1
0 1 1 0 1 0 0 0 1
最后还要检查一下得到的状态转换表是否包含了电路所有可能出现的状态。由 于的状态组合共有8种，而根据上述计算过程列出的状态转换表中只有5种，缺少101、 110、111这3种状态。所以还需要将这3种状态分别代入状态方程和输出方程进行计 算，并将计算结果列入表中。至此，才得到完整的状态转换表。 (5) 画出状态转换图。 若以圆圈表示电路的各个状态，以箭头表示状态转换的方向，同时还在箭头旁注明 了状态转换前的输入信号的取值和输出值，这样便得到了时序电路的状态转换图。通常将 输入信号的取值写在斜线之上，将输出值写在斜线以下。
6.1.3 时序逻辑电路的功能描述 时序电路一般可以用驱动方程、状态方程和输出方程来描述。 图6-2中的X(x1，x2，…，xi)为时序逻辑电路的输入信号，Y(y1，y2，…，yj)为 输出信号，Z(z1，z2，…，zk)为存储电路的输入信号，Q(q1，q2，…，ql)为存储 电路的输出信号，也表示时序逻辑电路的状态。这些信号之间的逻辑关系可以用3 个方程组来描述。
时序逻辑电路分析与设计(1)幻灯片PPT
0
Q0
0
0
1
1
0
0
Q1
0
0
Q2
0
0
1
0
0
0
Z
0
0
1
0
逻辑功能分析：异步5进制加法计数器。
电气与信息工程系
【解2】利用状态转换图分析
（l）写出驱动方程、时钟方程和状态方程
J2 Q1nQ0n
J1 1
J0
Q
n 2
K2 1
K1 1
K0 1
CP2 CP
CP1 Q0 CP0 CP
将驱动方程代入的特性方程 Qn1JQnKQn可得状态方程：
x1
z1
组合逻辑
xi
电路
zj
q1
w1
存储电路
ql
wk
信号间的逻辑关系可以用 三个向量方程来表示:
输出方程：
Z( tn ) = F[X(tn),Q(tn)]
电路输出变量逻辑式
驱动方程：
W( tn ) = H[X(tn),Q(tn)]
各触发器输入端的逻辑式
状态方程：
Q(tn+1) = G[W(tn),Q(tn)]
"1" 1K
RD Q0
RD
FF1 1J Q1 & C1 1K
RD Q1
FF2
1J Q2 C1 1K
RD Q2
Z &
电气与信息工程系
FF0
1J Q0
CP
C1
"1" 1K
RD Q0
RD
FF1 1J Q1 & C1 1K
RD Q1
（1）写出各触发器的驱动方程：
数字电子技术基础-第一章PPT课件
•15
第一章：数字逻辑基础
【例1-3】将十六进制数8A.3按权展开。 解：(8A.3)16=8×161+10×160+3×16-1
•16
第一章：数字逻辑基础
1.2.2 不同进制数的转换 1. 十进制数转换为二进制、八进制和十六进制数 转换方法： (1) 十进制数除以基数(直到商为0为止)。 (2) 取余数倒读。
•17
第一章：数字逻辑基础
【例1-4】将十进制数47转换为二进制、八进制和十六进制数。 解：
(47)10=(101111)2=(57)8=(2F)16。
•18
第一章：数字逻辑基础
【例1-5】将十进制数0.734375转换为二进制和八进制数。
解：
(1)转换为二进制数。
首先用0.734375×2=1.46875 (积的整数部分为1，积的小数部分为
•25
第一章：数字逻辑基础
按选取方式的不同，可以得到如表1.1所示常用的几种BCD编码。 表1.1 常用的几种BCD编码
•26
第一章：数字逻辑基础
2. 数的原码、反码和补码 在实际中，数有正有负，在计算机中人们主要采用两种
方法来表示数的正负。第一种方法是舍去符号，所有的数字 均采用无符号数来表示。
•7
第一章：数字逻辑基础
2. 数字电路的分类
1) 按集成度划分 按集成度来划分，数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模和超大
规模等各种集成电路。 2) 按制作工艺划分
按制作工艺来划分，数字电路可分为双极型(TTL型)电路和单极型(MOS 型)电路。双极型电路开关速度快，频率高，工作可靠，应用广泛。单极型 电路功耗小，工艺简单，集成度高，易于大规模集成生产。 3) 按逻辑功能划分
第一章：数字逻辑基础
【例1-3】将十六进制数8A.3按权展开。 解：(8A.3)16=8×161+10×160+3×16-1
•16
第一章：数字逻辑基础
1.2.2 不同进制数的转换 1. 十进制数转换为二进制、八进制和十六进制数 转换方法： (1) 十进制数除以基数(直到商为0为止)。 (2) 取余数倒读。
•17
第一章：数字逻辑基础
【例1-4】将十进制数47转换为二进制、八进制和十六进制数。 解：
(47)10=(101111)2=(57)8=(2F)16。
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第一章：数字逻辑基础
【例1-5】将十进制数0.734375转换为二进制和八进制数。
解：
(1)转换为二进制数。
首先用0.734375×2=1.46875 (积的整数部分为1，积的小数部分为
•25
第一章：数字逻辑基础
按选取方式的不同，可以得到如表1.1所示常用的几种BCD编码。 表1.1 常用的几种BCD编码
•26
第一章：数字逻辑基础
2. 数的原码、反码和补码 在实际中，数有正有负，在计算机中人们主要采用两种
方法来表示数的正负。第一种方法是舍去符号，所有的数字 均采用无符号数来表示。
•7
第一章：数字逻辑基础
2. 数字电路的分类
1) 按集成度划分 按集成度来划分，数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模和超大
规模等各种集成电路。 2) 按制作工艺划分
按制作工艺来划分，数字电路可分为双极型(TTL型)电路和单极型(MOS 型)电路。双极型电路开关速度快，频率高，工作可靠，应用广泛。单极型 电路功耗小，工艺简单，集成度高，易于大规模集成生产。 3) 按逻辑功能划分
《数字电子技术》ppt课件
如出现tw1＞tw的情况时，可在触发信号源uI和 G1输入端之间接入一个RC微分电路。
5.2.2 集成单稳态触发器及其运用
用集成门电路构成的单稳态触发器虽然电路简 单，但输出脉冲宽度的稳定性较差，调理范围小， 而且触发方式单一。因此实践运用中常采用集成单 稳态触发器。
1. 输入脉冲触发方式
上升沿触发 下降沿触发
uO的下降沿比u单I的稳下电降路的沿延延时迟作了用tw的时间。
〔2〕. 脉冲定时 单稳态触发器可以产生一定宽度tw的矩形脉冲，
利用这个脉冲去控制某一电路，那么可使它在tw时 间内动作(或者不动作)。
脉冲定时
终了
5.3 多谐振荡器
放映
5.3.1 用门电路组成的多谐振荡器 5.4.3 石英晶体多谐振荡器
第5章 脉冲波形的产生与变换
终了 放映
5.1 施密特触发器
5.1.1 用门电路构成的施密特触发器
5.1.2 集成施密特触发器及其运用
复习
触发器有什么特点？ 请画出与非门实现的根本RS触发器的电路图。 请列出根本RS触发器的功能表。 什么叫现态？次态？ 根本RS触发器的触发方式？
第5章 脉冲波形的产生与变换
在暂稳态期间，VDD经R对C充电，使uI2上升。 当uI2上升到达G2的UTH时，电路会发生如下正反响 过程：
使电路迅速由暂稳态前往稳态，uO1=UOH、 uO= uO2=UOL。
从暂稳态自动前往稳态之后，电容C将经过电 阻R放电，使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
单稳态触发器任务波形
2. 主要参数
5.2 单稳态触发器
任务特点： 第一，它有稳态和暂稳态两个不同的任务形状； 第二，在外加脉冲作用下，触发器能从稳态翻转 到暂稳态； 第三，在暂稳态维持一段时间后，将自动前往稳 态，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数， 与外加触发信号无关。 例：楼道的路灯 。
5.2.2 集成单稳态触发器及其运用
用集成门电路构成的单稳态触发器虽然电路简 单，但输出脉冲宽度的稳定性较差，调理范围小， 而且触发方式单一。因此实践运用中常采用集成单 稳态触发器。
1. 输入脉冲触发方式
上升沿触发 下降沿触发
uO的下降沿比u单I的稳下电降路的沿延延时迟作了用tw的时间。
〔2〕. 脉冲定时 单稳态触发器可以产生一定宽度tw的矩形脉冲，
利用这个脉冲去控制某一电路，那么可使它在tw时 间内动作(或者不动作)。
脉冲定时
终了
5.3 多谐振荡器
放映
5.3.1 用门电路组成的多谐振荡器 5.4.3 石英晶体多谐振荡器
第5章 脉冲波形的产生与变换
终了 放映
5.1 施密特触发器
5.1.1 用门电路构成的施密特触发器
5.1.2 集成施密特触发器及其运用
复习
触发器有什么特点？ 请画出与非门实现的根本RS触发器的电路图。 请列出根本RS触发器的功能表。 什么叫现态？次态？ 根本RS触发器的触发方式？
第5章 脉冲波形的产生与变换
在暂稳态期间，VDD经R对C充电，使uI2上升。 当uI2上升到达G2的UTH时，电路会发生如下正反响 过程：
使电路迅速由暂稳态前往稳态，uO1=UOH、 uO= uO2=UOL。
从暂稳态自动前往稳态之后，电容C将经过电 阻R放电，使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
单稳态触发器任务波形
2. 主要参数
5.2 单稳态触发器
任务特点： 第一，它有稳态和暂稳态两个不同的任务形状； 第二，在外加脉冲作用下，触发器能从稳态翻转 到暂稳态； 第三，在暂稳态维持一段时间后，将自动前往稳 态，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数， 与外加触发信号无关。 例：楼道的路灯 。
数字电子技术-逻辑门电路PPT课件
在电路中的应用。
或非门（NOR Gate）
逻辑符号与真值表
描述或非门的逻辑符号，列出其对应的真值表， 解释不同输入下的输出结果。
逻辑表达式
给出或非门的逻辑表达式，解释其含义和运算规 则。
逻辑功能
阐述或非门实现逻辑或操作后再进行逻辑非的功 能，举例说明其在电路中的应用。
异或门（XOR Gate）
逻辑符号与真值表
01
02
03
Байду номын сангаас
04
1. 根据实验要求搭建逻辑门 电路实验板，并连接好电源和
地。
2. 使用示波器或逻辑分析仪 对输入信号进行测试，记录输
入信号的波形和参数。
3. 将输入信号接入逻辑门电 路的输入端，观察并记录输出
信号的波形和参数。
4. 改变输入信号的参数（如频 率、幅度等），重复步骤3， 观察并记录输出信号的变化情
THANKS
感谢观看
低功耗设计有助于提高电路效率和延长设 备使用寿命，而良好的噪声容限则可以提 高电路的抗干扰能力和稳定性。
扇入扇出系数
扇入系数
指门电路允许同时输入的最多 信号数。
扇出系数
指一个门电路的输出端最多可 以驱动的同类型门电路的输入 端数目。
影响因素
门电路的输入/输出电阻、驱动 能力等。
重要性
扇入扇出系数反映了门电路的驱动 能力和带负载能力，对于复杂数字 系统的设计和分析具有重要意义。
实际应用
举例说明非门在数字电路中的应用， 如反相器、振荡器等。
03
复合逻辑门电路
与非门（NAND Gate）
逻辑符号与真值表
描述与非门的逻辑符号，列出其 对应的真值表，解释不同输入下
或非门（NOR Gate）
逻辑符号与真值表
描述或非门的逻辑符号，列出其对应的真值表， 解释不同输入下的输出结果。
逻辑表达式
给出或非门的逻辑表达式，解释其含义和运算规 则。
逻辑功能
阐述或非门实现逻辑或操作后再进行逻辑非的功 能，举例说明其在电路中的应用。
异或门（XOR Gate）
逻辑符号与真值表
01
02
03
Байду номын сангаас
04
1. 根据实验要求搭建逻辑门 电路实验板，并连接好电源和
地。
2. 使用示波器或逻辑分析仪 对输入信号进行测试，记录输
入信号的波形和参数。
3. 将输入信号接入逻辑门电 路的输入端，观察并记录输出
信号的波形和参数。
4. 改变输入信号的参数（如频 率、幅度等），重复步骤3， 观察并记录输出信号的变化情
THANKS
感谢观看
低功耗设计有助于提高电路效率和延长设 备使用寿命，而良好的噪声容限则可以提 高电路的抗干扰能力和稳定性。
扇入扇出系数
扇入系数
指门电路允许同时输入的最多 信号数。
扇出系数
指一个门电路的输出端最多可 以驱动的同类型门电路的输入 端数目。
影响因素
门电路的输入/输出电阻、驱动 能力等。
重要性
扇入扇出系数反映了门电路的驱动 能力和带负载能力，对于复杂数字 系统的设计和分析具有重要意义。
实际应用
举例说明非门在数字电路中的应用， 如反相器、振荡器等。
03
复合逻辑门电路
与非门（NAND Gate）
逻辑符号与真值表
描述与非门的逻辑符号，列出其 对应的真值表，解释不同输入下
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a.列出所有的等价对。 b.列出最大等价类。 c.进行状态合并，并列出最简状态表。
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(3) 进行状态编码（也称状态分配）； (4)选定触发器类型并根据二进制状态转移表（ 或称编码后的状态转移表）设计各触发器的激 励函数和电路的输出函数；
(5)自启动性检查； (6)作逻辑电路图。
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第六章 习题
时序逻辑电路习题
一、时序逻辑电路的基本概念 二、一般时序逻辑电路的分析和设计 三、寄存器和移存器 四、计数器 五、序列码发生器和顺序脉冲发生器
一、时序逻辑电路的基本概念
1.定义 2.结构特点 (1) 电路由组合电路和存储电路构成，含记忆元件 (2)电；路中含有从输出到输入的反馈回路；
Q3n Q2n Q1n Q0n
Q Q Q Q n+1 n+1 n+1 n+1 3210
D2
电路图略。检查自启动略，能自启动。
[题6.34] 控制步进电动机。1表示电机绕组导通，0表示截止。 M为输入控制变量，M=1为正转，M＝0#43;1 n+1 n+1
(1) 101序列可以重叠，例如： X：010101101 Z：
(2) 100010序10列10不01可以重叠，例如： X：0101011010 Z： 0001000010
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(1) 解：① 输入变量为X、输出变量为Z；
X
检测器
Z
CP
题6.2(1)的示意图
②状态个数的确定； 初态（没有序列信号输入时电路的状态）为S0 ,设X恰为101。
S2
题6.2(2) 的原始状态转移图
标题区
节目录
[题6.5]
A Q2 Q1
Q Q n+1 2
n+1 1
串行数据检测器，连续输入4个 或4个以上的1时，输出为1，否 则为0
[题6.6]
可逆二进制计数器，A＝0时做 加计数，A＝1时做减计数
[题6.32] JK触发器和门电路，4位循环码计数器
[题6.33] 用D触发器和门电路设计一个十一进制计数器
a.置最小数法
b.预置0法
c.置最大数法
(3)采用 MSI任意进制计数器
标题区
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五、序列码发生器和顺序脉冲发生器
1.序列码发生器结构类型 2.计数型序列码发生器的设计（已知序列码） 3.移存型序列码发生器的设计（已知序列码） 4.顺序脉冲发生器的构成 (1)输出端较多时：采用计数器和译码器 (2)输出端较少时：采用环形计数器
(4)电路的逻辑功能描述
标题区
节目录
2.设计步骤 (1) 根据要求，建立原始状态转移表（或图）；
①输入/出变量个数； ②状态个数； ③状态间的转换关系（输入条件、输出要求）
标题区
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(2) 化简原始状态转移表（状态简化或状态合并）； ①作状态对图 ②进行顺序比较，作隐含表 ③进行关联比较 ④作最简状态转移表
2
1
0
电路图略。不能自启动。
例：设计一“011”序列检测器，每当输入011码时，对应最 后一个1，电路输出为1。选T触发器
1、画出原始状态图与原始状态表 输入端X： 输出端Z： 当X出现011序列时，Z=1；否则Z=0
1/0 0/0
A
0/0 B
1/0 0/0 0/0 1/0
D
1/1
C
Sn X
A B C D
3.功能描述 状态转移表；状态转移图；功能表；表达式； 卡诺图；电路图；波形图
标题区
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二、一般时序逻辑电路的分析和设计
1.分析步骤 (1)分析电路结构 ①组合电路、存储电路 ②输入信号X、输出信号Z (2)写出四组方程 ①时钟方程 ②各触发器的激励方程
标题区
节目录
③各触发器的次态方程 ④电路的输出方程 (3)作状态转移表、状态转移图或波形图 作状态转移表时，先列草表，再从初态(预置状 态或全零状态)按状态转移的顺序整理。
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X/Z
S0 1/0
S1
1/1
0/0
S2
10101…
题6.2(1)的状态转移图
③ 状态间的转换关系
标题区
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X/Z
0/0 S0 1/0
S1 1/0
1/1
11…
0/0
0/0
100…
S2
题6.2(1) 的原始状态转移图
标题区
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(2) 解：① 输入变量为X、输出变量为Z；
X
检测器
Z
CP
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六、习题讲解
6.1 分析图所示时序电路。
X1
&
X2
&
CP
& 1J Q C1
& 1K Q
&
& &Z
&
&
解：(1)分析电路结构
(2)写出四组方程 ① 触发器的激励方程
J X1X2
K X1X2
② 触发器的次态方程
Q n 1 J Q n K Q n C P X 1 X 2 Q n X 1 X 2 Q n C P
③电路的输出方程
Z X 1 X 2 Q n X 1 X 2 Q n X 1 X 2 Q n X 1 X 2 Q n
标题区
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(3)作状态转移表
(4)电路逻辑功能：一位二进制全加器，本位和 由Z端子输出，进位由JKFF的Q端输出。
标题区
节目录
6.2 试作出101序列检测器的状态图。该同步电 路有一根输入线X，一根输出线Z，对应于输入 序列101的最后一个“1”，输出Z=1，其余情况 下输出为“0”。
题6.2(2)的示意图
②状态个数的确定； 初态（没有序列信号输入时电路的状态）为S0 ,设X恰为101。
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X/Z S0 1/0
S1 10101…
1/1
0/0
S2
题6.2(2)的状态转移图
③ 状态间的转换关系
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X/Z
0/0 S0 1/0
S1 1/0
11…
0/0
1/1
0/0
100…
01
B/0 A/0 B/0 C/0 B/0 D/1 B/0 A/0
Sn+1/Zn
2、状态简化
3、状态编码
00 01 10 11
ABC Q1Q0--两个触发器状态
Q1nQ0n X
三、寄存器和移存器
1.寄存器和移存器电路结构特点 2.MSI移存器的功能及其典型应用 (1) 74194的简化符号、功能表 (2) 用74194实现串并行转换
四、计数器
1.由SSI构成的二进制计数器的一般结构 (1)同步计数器 (2)异步计数器
标题区
节目录
2. MSI二进制、十进制计数器 3.任意进制计数器 (1)用触发器和逻辑门设计任意进制计数器 (2)用MSI计数器构成任意进制计数器 ①复0法（利用复位端） ②置数法（利用置数控制端，并行输入端）
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(3) 进行状态编码（也称状态分配）； (4)选定触发器类型并根据二进制状态转移表（ 或称编码后的状态转移表）设计各触发器的激 励函数和电路的输出函数；
(5)自启动性检查； (6)作逻辑电路图。
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第六章 习题
时序逻辑电路习题
一、时序逻辑电路的基本概念 二、一般时序逻辑电路的分析和设计 三、寄存器和移存器 四、计数器 五、序列码发生器和顺序脉冲发生器
一、时序逻辑电路的基本概念
1.定义 2.结构特点 (1) 电路由组合电路和存储电路构成，含记忆元件 (2)电；路中含有从输出到输入的反馈回路；
Q3n Q2n Q1n Q0n
Q Q Q Q n+1 n+1 n+1 n+1 3210
D2
电路图略。检查自启动略，能自启动。
[题6.34] 控制步进电动机。1表示电机绕组导通，0表示截止。 M为输入控制变量，M=1为正转，M＝0#43;1 n+1 n+1
(1) 101序列可以重叠，例如： X：010101101 Z：
(2) 100010序10列10不01可以重叠，例如： X：0101011010 Z： 0001000010
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(1) 解：① 输入变量为X、输出变量为Z；
X
检测器
Z
CP
题6.2(1)的示意图
②状态个数的确定； 初态（没有序列信号输入时电路的状态）为S0 ,设X恰为101。
S2
题6.2(2) 的原始状态转移图
标题区
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[题6.5]
A Q2 Q1
Q Q n+1 2
n+1 1
串行数据检测器，连续输入4个 或4个以上的1时，输出为1，否 则为0
[题6.6]
可逆二进制计数器，A＝0时做 加计数，A＝1时做减计数
[题6.32] JK触发器和门电路，4位循环码计数器
[题6.33] 用D触发器和门电路设计一个十一进制计数器
a.置最小数法
b.预置0法
c.置最大数法
(3)采用 MSI任意进制计数器
标题区
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五、序列码发生器和顺序脉冲发生器
1.序列码发生器结构类型 2.计数型序列码发生器的设计（已知序列码） 3.移存型序列码发生器的设计（已知序列码） 4.顺序脉冲发生器的构成 (1)输出端较多时：采用计数器和译码器 (2)输出端较少时：采用环形计数器
(4)电路的逻辑功能描述
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2.设计步骤 (1) 根据要求，建立原始状态转移表（或图）；
①输入/出变量个数； ②状态个数； ③状态间的转换关系（输入条件、输出要求）
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(2) 化简原始状态转移表（状态简化或状态合并）； ①作状态对图 ②进行顺序比较，作隐含表 ③进行关联比较 ④作最简状态转移表
2
1
0
电路图略。不能自启动。
例：设计一“011”序列检测器，每当输入011码时，对应最 后一个1，电路输出为1。选T触发器
1、画出原始状态图与原始状态表 输入端X： 输出端Z： 当X出现011序列时，Z=1；否则Z=0
1/0 0/0
A
0/0 B
1/0 0/0 0/0 1/0
D
1/1
C
Sn X
A B C D
3.功能描述 状态转移表；状态转移图；功能表；表达式； 卡诺图；电路图；波形图
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二、一般时序逻辑电路的分析和设计
1.分析步骤 (1)分析电路结构 ①组合电路、存储电路 ②输入信号X、输出信号Z (2)写出四组方程 ①时钟方程 ②各触发器的激励方程
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③各触发器的次态方程 ④电路的输出方程 (3)作状态转移表、状态转移图或波形图 作状态转移表时，先列草表，再从初态(预置状 态或全零状态)按状态转移的顺序整理。
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X/Z
S0 1/0
S1
1/1
0/0
S2
10101…
题6.2(1)的状态转移图
③ 状态间的转换关系
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X/Z
0/0 S0 1/0
S1 1/0
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11…
0/0
0/0
100…
S2
题6.2(1) 的原始状态转移图
标题区
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(2) 解：① 输入变量为X、输出变量为Z；
X
检测器
Z
CP
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六、习题讲解
6.1 分析图所示时序电路。
X1
&
X2
&
CP
& 1J Q C1
& 1K Q
&
& &Z
&
&
解：(1)分析电路结构
(2)写出四组方程 ① 触发器的激励方程
J X1X2
K X1X2
② 触发器的次态方程
Q n 1 J Q n K Q n C P X 1 X 2 Q n X 1 X 2 Q n C P
③电路的输出方程
Z X 1 X 2 Q n X 1 X 2 Q n X 1 X 2 Q n X 1 X 2 Q n
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(3)作状态转移表
(4)电路逻辑功能：一位二进制全加器，本位和 由Z端子输出，进位由JKFF的Q端输出。
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6.2 试作出101序列检测器的状态图。该同步电 路有一根输入线X，一根输出线Z，对应于输入 序列101的最后一个“1”，输出Z=1，其余情况 下输出为“0”。
题6.2(2)的示意图
②状态个数的确定； 初态（没有序列信号输入时电路的状态）为S0 ,设X恰为101。
标题区
节目录
X/Z S0 1/0
S1 10101…
1/1
0/0
S2
题6.2(2)的状态转移图
③ 状态间的转换关系
标题区
节目录
X/Z
0/0 S0 1/0
S1 1/0
11…
0/0
1/1
0/0
100…
01
B/0 A/0 B/0 C/0 B/0 D/1 B/0 A/0
Sn+1/Zn
2、状态简化
3、状态编码
00 01 10 11
ABC Q1Q0--两个触发器状态
Q1nQ0n X
三、寄存器和移存器
1.寄存器和移存器电路结构特点 2.MSI移存器的功能及其典型应用 (1) 74194的简化符号、功能表 (2) 用74194实现串并行转换
四、计数器
1.由SSI构成的二进制计数器的一般结构 (1)同步计数器 (2)异步计数器
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2. MSI二进制、十进制计数器 3.任意进制计数器 (1)用触发器和逻辑门设计任意进制计数器 (2)用MSI计数器构成任意进制计数器 ①复0法（利用复位端） ②置数法（利用置数控制端，并行输入端）