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第五章 时序逻辑电路. 5.1 时序逻辑电路的分析方法. 5.2 常用时序逻辑. 5.3 时序逻辑电路的设计方法. 本章小结. 第五章 时序逻辑电路. 组合逻辑电路(第三章内容) —— 无记忆. 任何一个时刻的输出,仅取决于当时的输入,而与电路以前的状态无关. 时序逻辑电路 —— 有记忆. 任何一个时刻的输出,不仅与当时的输入有关, 还与电路以前的状态有关. 例如:拉线开关有记忆、而计算机的复位开关就没有记忆. 若时序电路中所有触发器在同一时钟作用下使能 , 叫做 同步时序电路 , 否则就是 异步时序电路. 5.1 时序逻辑电路的分析方法. - PowerPoint PPT Presentation
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第五章 时序逻辑电路
5.2 常用时序逻辑5.3 时序逻辑电路的设计方法 本章小结
5.1 时序逻辑电路的分析方法
第五章 时序逻辑电路
例如:拉线开关有记忆、而计算机的复位开关就没有记忆若时序电路中所有触发器在同一时钟作用下使能,
叫做同步时序电路, 否则就是异步时序电路
组合逻辑电路(第三章内容)—— 无记忆
时序逻辑电路 —— 有记忆
任何一个时刻的输出,仅取决于当时的输入,而与电路以前的状态无关
任何一个时刻的输出,不仅与当时的输入有关,还与电路以前的状态有关
分析时序逻辑电路的一般步骤5.1 时序逻辑电路的分析方法
1 .由逻辑图写出下列方程
时钟方程 输出方程驱动方程
2 .将驱动方程代入相应触发器的特性方程,求状态方程
3 .根据状态方程和输出方程,设定初态 , 计算状态转换表,画出状态转换图、时序图 (在异步电路中应注意使能条件)
4 .根据状态转换表或状态转换图,说明给定时序逻辑电路的逻辑功能
一、同步时序逻辑电路的分析
n01 QMJ
{ {n10 QMJ
1K0 1K1
例 5-1 :试分析下图所示时序逻辑电路
( 2 )写输出方程:本例除 Q1 、 Q0 外没有其他输出,无输出方程
解:该电路为同步时序逻辑电路,时钟方程可以不写
( 1 )写出驱动方程:
1
=1
F1
J
C1
K
Q
Q
=1
F0
J
C1
K
Q
Q 1
Q1Q0
M
CP
( 3 )求状态方程(即各触发器的次态)
( 4 )状态转换表及状态图
n1
n0
n11
n11
1n1 Q)Q(MQKQJQ n
10 QMJ
n0
n1
n00
n00
1n0 Q)Q(MQKQJQ
n0
n1
1n0 QQQ 1K0
n0
n1
1n0 QQQ
1K1 n01 QMJ
或: M=0时
M=1 时n0
n1
1n1 QQQ
n0
n1
1n1 QQQ
n1Q n
0Q 1n0Q 1n
1Q
0 0 0 0 1
M
0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0
1 1 0 0 1
1 0 1 0 0
1 0 0 1 0
1 1 1 0 0
Q1Q0
11
M=0 时
M=1 时
00 01 10
10 01 00 11
nn1n QKQJQ
该电路是一个能自启动的可逆 3 进制计数器
11 00 01 10
10 01 00 11
M=0 时
M=1 时
( 5 )给定时序逻辑电路的逻辑功能
无效状态无效状态
自启动
自启动
有效循环
有效循环
M=0 3 进制加法计数器,能自启动
M=1 3 进制减法计数器,能自启动
例 5-2 :试分析如图所示的时序逻辑电路
解:( 1 )写出驱动方程: n
011 QKJ 1KJ 00 n0
n122 QQKJ
n0
n00
n00
1n0 QQKQJQ
n0
n1
n0
n1
n11
n11
1n1 QQQQQKQJQ
n0
n1
n2
n0
n1
n2
n22
n22
1n2 QQQQQQQKQJQ
( 2 )写输出方程:
n0
n1
n2 QQQC
( 3 )求状态方程:
{
F2
J
C1
K
Q
Q
F0
J
C1
K
Q
Q
Q2 Q0
J
C1
K
Q
Q
F1
Q1
&
1
C
CP
CP Cn0
n1
n2 QQQ 1n
01n
11n
2 QQQ
( 4 )状态转换表、状态转换图
1 0 0 0 0 0 1 0
000/C 001/0
010/0
011
101 100110111
1n0
1n1
1n2 QQQ
2 0 0 1 0 1 0 03 0 1 0 0 1 1 04 0 1 1 1 0 0 05 1 0 0 1 0 1 06 1 0 1 1 1 0 07 1 1 0 1 1 1 08 1 1 1 0 0 0 1
( 5 )时序图
CP
Q0
1 2 3 4 5 6 7 8
Q1
Q2
C
000/0 001/0 010/0 011/0 100/0 101/0 110/0 111/1 000/0
Q Q Q /C012
n0
n1
n2 QQQ
n0
1n0 QQ
n0
n1
n0
n1
1n1 QQQQQ
/0
/0
/0/0/0
/1
n0
n1
n2
n0
n1
n2
1n2 QQQQQQQ
n0
n1
n2 QQQC
( 6 )电路的功能
CP
Q0
1 2 3 4 5 6 7 8
Q1
Q2
C
000/0 001/0 010/0 011/0 100/0 101/0 110/0 111/1 000/0
Q Q Q /C012
同步八进制( 3 位二进制)加法计数器
000 001/0
010/0
011
101 100110111
/0
/0/0/0
/1
进位信号
Q0 对 CP 二分频
C 对 CP 八分频
Q2 对 CP 八分频
Q1 对 CP 四分频
/0
思考时钟的时针、分针、秒针之间的关系和计数器的关系
CP1=Q0
例 5-3 :试分析如图所示的时序逻辑电路
解:该电路为异步时序逻辑电路
( 1 )时钟方程
CP0=CP2=C
P
二、异步时序逻辑电路的分析
n20 QJ
1KJ 11
1K0
1K2 n0
n12 QQJ
( 2 )驱动方程
F2
J
C1
K
Q
Q
F0
J
C1
K
Q
Q
Q2 Q0
CP
J
C1
K
Q
Q
F1
Q1
111
( 3 )状态方程n20 QJ
1KJ 11 1K0
1K2 n0
n12 QQJ
n0
n2
1n0 QQQ
n0
n1
n2
n2 QQQQ
n1
1n1 QQ
(4) 状态转换表、状态转换图CP CP2CP1CP0
n0
n1
n2 QQQ 1n
01n
11n
2 QQQ
1 0 0 0 0 0 1 ↓ ↓
( CP0↓ )
( CP2↓ )
( CP1↓ )
000 001
1 0 0 1 0 1 0 ↓ ↓ ↓
010
1 0 1 0 0 1 1 ↓ ↓
011
1 0 1 1 1 0 0 ↓ ↓ ↓
100
1 1 0 0 0 0 0 ↓ ↓
1 0 1 0 1 0 ↓ ↓ ↓ 1 1 0 0 1 0 ↓ ↓ 1 1 1 0 0 0 ↓ ↓ ↓
111 110 101
无效状态
有效循环无效状态
nn1n QKQJQ
( 6)结论:能自启动得异步五进制加法计数器
( 5)时序图(设初态为 000 )
Q
Q
Q
CP
000 001 010 011 100 000
0
1
2
1 2 3 4 5
(一)计数器的基本概念
计数器——对时钟脉冲 CP 计数的电路。
按计数器的内容随 CP 脉冲的增减可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器。
计数器有几个有效状态构成循环(即有效循环),就叫做几进制计数器
按计数器中触发器翻转是否与 CP 脉冲同步分为同步计数器和异步计数器。
一、计数器
5.2 常用时序逻辑电路
(二)中规模集成计数器1 . 74LS90 异步计数器 ( 1 )功能:异步 2-5-10 进制加法计数器
二进制计数器:时钟端 CP1 ,输出端为Q0 ;
五进制计数器:时钟为 CP2 ,输出端为Q3 、 Q2 、 Q1 ,有效状态为位: 000, 001 , 010 , 011 , 100
R0(1) 、 R0(2) ——— 异步清 0 端S9(1) 、 S9(2) ——— 异步置 9 端
如果将 Q0 与 CP2 相连, CP1 作时钟输入端, Q3 ~ Q0 作输出端,则为
8421BCD 码十进制计数器。如果将 Q3与 CP0相连, CP2作时钟输入端
,从高位到低位的输出为 Q0 Q3 Q2 Q1 时,则构成 5421BCD码十进制计
数器
Q3
Q2
Q1
Q0
CP0
CP1
R0(
1)
R0(
2)S9
(1)
S9(2
)
74LS90 的功能表:
注意:清 0 和置 9 信号不得同时有效,更不能同时由有效变为无效
输入 输出CP R0(1) R0(2) S9(1) S9(2) QD QC QB QA
0 0 0 0× 1 1 0 ×
× 1 1 X 0
× 0 X 1 1
× X 0 1 1↓ X 0 X 0
↓ X 0 0 X
↓ 0 X X 0
↓ 0 X 0 X
0 0 0 0
1 0 0 1
1 0 0 1
计数
异步清0
异步置9
Q
Q
Q
CP
A
B
C
R
000 001 010 011 100 101 110 000
1 2 3 4 5 6 7
( 2 ) 74LS90 的应用(以 7 进制为例)
1 CP
R
ABD CQ Q Q Q
(a)µç·
Q0
12
Q1
9
Q2
8
Q3
11
S9(1
)6
S9(2
)7
R0(
1)2
R0(
2)3
CP014
CP11
74LS90
&
输出端的清 0 速度一般是不一致,假设 QC 先回 0 ,清零信号 R 立即消失, QB 、 QA 来不及清零,造成误动作
先接成 10 进制计数器R
0(1)
2
R0(
2)3
S9(1
)6
S9(2
)7
CP114
QA
12
CP21
QB
9
QC
8
QD
11
74LS90
CP
Q Q Q QABCD
再用反馈归零法,接成 7进制计数器
因为是异步清 0的,所以 111 状态并不能保持,称其为过渡状态,实际有效状态为 000 ~ 110
000 001 010 011
100101110111
000 001 010 011
100101110111
过渡状态
清 0 电路的改进
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
1 G
CP
R
ABD CQ Q Q Q
(a)µç·
Q0
12
Q1
9
Q2
8
Q3
11
S9(1
)6
S9(2
)7
R0(
1)2
R0(
2)3
CP014
CP11
74LS90
2
3 4
1
&G&
G
& G
利用基本 RS 触发器(由 G3 、G4 组成),可将清零信号加宽(第 7 个 CP 的下降沿开始,第 8
个 CP 的上升沿结束),使计数器能可靠清零
改进后的时序图
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
1CP
R
&
&
&
QA
QB
QC
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
Q
Q
Q
CP
A
B
C
R
1 2 3 4 5 6 7 8
清 0脉冲被加
宽
清 0 信号 R ,在第 7 个 CP 的下降沿时被置 1 ,第 8 个 CP的上升沿才置 0 ,使计数器能可靠清零
74LS160 、 74LS161 为异步清零 A3
B4
C5
D6
Q0
14
Q1
13
Q2
12
Q3
11
TC
15
P7
T10
CP2
LD
9
R1
2. 同步计数器 74LS160 、 74LS161 、 74LS162 、 74LS163
74LS160 、 74LS162 为十进制计数
-- 同步预置端
TC -- 为进位输出端,
74LS162 、 74LS163 为同步清零
74LS161 、 74LS163 为十六进制( 4 位 2 进制)计数
( 1 )功能同步计数、同步置数管脚完全相同
其中
CP— 计数时钟LD
R -- 同步或异步清 0端
D 、 C 、 B 、 A -- 并行预置数
Q3 、 Q2 、 Q1 、 Q0 – 数据输出端
P 、 T – 使能端
74LS160 、 74LS161 的功能表
P T CPLD 0123 QQQQ0 X X X X X X X X
D B C A
1 0 X X ↑ d c b a
1 1 X 0 X X X X X1 1 0 1 X X X X X1 1 1 1 ↑ X X X X
注 1
0 0 0 0d c b a
计数 注 2
注 1:
注 2:
74LS162 、 74LS163 的功能表
将“ X” 换为“↑”
A3
B4
C5
D6
Q0
14
Q1
13
Q2
12
Q3
11
TC
15
P7
T10
CP2
LD
9
R1
数据输出保持,进位 C置 0
数据输出保持,进位 C也保持
R
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
013 2Q Q Q Q
CP
&
+5V
A3
B4
C5
D6
Q0
14
Q1
13
Q2
12
Q3
11
TC
15
P7
T10
CP2
LD
9
R1
74LS163
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
013 2Q Q Q Q
CP&
+5V
A3
B4
C5
D6
Q0
14
Q1
13
Q2
12
Q3
11
TC
15
P7
T10
CP2
LD
9
R1
74LS161
① 反馈归 0 法( 2 )应用
异步清 0 ( 74LS161 ) 同步清 0 ( 74LS163 )
0001 0010 0011 0100
0110 010101111000
0000
10011010
异步清0 ,有过渡状
态
同步清 0
以 74LS161 、 7SLS163 构成十进制计数器为例
注意区别
② 预置数法
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
013 2Q Q Q Q
CP
+5V
A3
B4
C5
D6
Q0
14
Q1
13
Q2
12
Q3
11
TC
15
P7
T10
CP2
LD
9
R1
U?
74LS160
&
0001 0010
00110100
0000
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
013 2Q Q Q Q
CP
+5V
A3
B4
C5
D6
Q0
14
Q1
13
Q2
12
Q3
11
TC
15
P7
T10
CP2
LD
9
R1
U?
74LS160
1
0010 0011
01000101
0001
都是五进制,使用的有效状态不同
解:先用两片 74LS161 接成 100 进制(也叫模为 100 )的计数器。例 5-4 用 74LS161 组成 48 进制计数器
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
CP
2Q
+5V
+5V
A3
B4
C5
D6
Q0
14
Q1
13
Q2
12
Q3
11
TC
15
P7
T10
CP 2
LD
9
R1
74LS161
A3
B4
C5
D6
Q0
14
Q1
13
Q2
12
Q3
11
TC
15
P7
T10
CP 2
LD
9
R1
74LS161
3Q 1Q 0Q 2Q 3Q 1Q 0Q
¸öλʮλ
&
再利用反馈清 0 或预置数法构成 84 进制( 00-83 )计数器。
虽然 CP 同时送到了个位和十位(同步),但只有个位计到 1001 时, TC=1,十位的 T=1 ,在下一个 CP 的上升沿到来时,十位才加 1 计数,个位回到0000
(一) 数据寄存器常用来临时存放数据、指令
一、寄存器
1. 由 D触发器构成的寄存器
只有最简单的存(写入)、取(读出)功能的寄存器称为数据寄存器
由高电平有效的 D 触发器构成的两位数据寄存器。 G1 、 G0 为低电平有效的三态反相器。
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
D D
Q Q
OE
CP
01
01
1
C1
D
F
1 EN G 0
C1
D
F
1 EN G
1 0
OE
当 CP=1 时,存入数据,
当OE =0 时,输出数据。
=1时,输出为高阻状态,
CP=0 时,保持数据。
2. 8D 数据锁存器 74HC373 、 74HC573
OE LE D Q
功能表符号
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
D03
Q02
D14
Q15
D27
Q26
D38
Q39
D413 Q4 12
D514
Q515
D617
Q616
D718 Q7 19
OE1
LE11
74HC373
OE1
LE11
1D2
2D3
3D4
4D5
5D6
6D7
7D8
8D9
1Q19
2Q18
3Q17
4Q16
5Q 15
6Q14
7Q13
8Q 12
74HC573
LE – 锁存 – 输出使能
0 1 0 00 0 X 保持1 X X 高阻
0 1 1 1
74HC373 和 74HC573 的功能完全一样,只是管脚不一样。
74HC373 比较常用,如:单片机的地址锁存,但 74HC573 的管脚分布更便于排印刷电路板。
OE
二、移位寄存器在时钟(移位)脉冲作用下寄存器的数据向左移位或向
右移位,具有移位功能的寄存器称作移位寄存器1 .由 D 触发器构成的移位寄存器
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
210 QQQ
DR
CP
210
Q
Q
D
C1
F
D2
Q
Q
D
C1
F
D2
Q
Q
D
C1
F
D2
DR 是数据输入端,它在 CP 脉冲(移位脉冲)的作用下,输入数据逐个地输入寄存器
状态方程为: R1n
0 DQ n0
1n1 QQ n
11n
2 QQ
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
DR
CP
1
2
0
Q
Q
Q
1 2 3 4 5 6
R1n
0 DQ
n0
1n1 QQ
n1
1n2 QQ
1 0 1 0 0 0
1 0 1 0 0 01 0 1 0 0
1 0 1 0
上升沿有效
DR 端称为串行输入端, Q2 端称为串行输出端
移位过程:
移位脉冲
串行输入
并行输出
串行输出
移位过程, Q0 、 Q1 、 Q2 的波形相同,依次滞后一个 CP 的周期
在 CP 上升沿时, DR 端数据依次移入寄存器、数据依次右移
2. 双向移位寄存器 74LS194
74LS194 是具有双向移位和并行输入数据的四位移位寄存器
S0 、 S1—— 功能选择端
dR—— 为异步清零端
QDQCQBQA—— 输出端
CP—— 时钟
SR—— 右移串行输入端SL—— 左移串行输入端
DCBA—— 并行输入端dR
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
Rd
1
S09
S110
CP
11
SR2
A3
QA
15
B4
QB
14
C5
QC
13
D6
SL
7
QD
12
74LS194
CP
S1S0 功能
X 0 X X 清零X 1 0 0 保持↑ 1 0 1 右移 QD 为串行输出↑ 1 1 0 左移 QA 为串行输出
↑ 1 1 1 并行输入
功能表
逻辑符号
QD—— 右移串行输出端
QA—— 左移串行输出端
0 0 0 0
D C B A
QD QC QB QA
D C B A
QD QC QB QA
DR
D C B A
QD QC QB QA
DL
dRCP
S1S0 功能
X 0 X X 清零X 1 0 0 保持↑ 1 0 1 右移↑ 1 1 0 左移↑ 1 1 1 并行输入
功能表
3.8 位移位寄存器 74LS164
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
Rd
9
CP8
A1
B2
QA
3Q
B4
QC
5Q
D6
QE
10Q
F11
QG
12Q
H13
74LS164
逻辑符号
功能表
CP
nG
1nH
nB
1nC
nA
1nB
1nA QQQQ,QQAB,Q
功能
X 0 异步清零↑ 1
74LS164 是一个 8 位移位寄存器A 、 B—— 串行输入数据端 —— 异步清零
端CP—— 移位脉冲输入端QH ~ QA 为输出端
dR
dR
设初态( QH ~ QA )
为 00000000
QH 通过反相器 G 反馈到串行输入端 A 、 B
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
1 G
CP
Rd
9
CP8
A1
B2
QA
3Q
B4
QC
5Q
D6
QE
10Q
F11
QG
12Q
H13
74LS164
+5V
1
0 0 0 0 0 0 00
在 CP 上升沿的作用下其状态转换过程为:
由 74LS164 构成扭环计数器
00000000→0000001→00000011→00000111→00001111→……→11111111→11111110→11111100→……→10000000→00000000 。由 16 个状态构成一个循环,称它为 16 进制扭环形计数器。
逻辑符号CD4017 是十进制计数器 / 脉冲分配器
RESET—— 异步清零输入
CLK—— 时钟输入
—— 时钟 / 使能输入
Cout—— 进位输出
Q0 ~ Q9—— 脉冲输出
EN/CLK
EN/CLK
EN/CLK
三、顺序脉冲发生器
=0 时, CLK 上升沿有效
EN/CLK
当 CLK=1 时,在 CLK (或
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
CL
K14
CL
K/E
N13
RE
SET
15
Q0
3Q
12
Q2
4Q
37
Q4
10Q
51
Q6
5Q
76
Q8
9Q
911
Cou
t12
CD4017
当下降沿有效) 有效沿的作用下
Q0 ~ Q9 依次输出一个正脉冲
输出端依次输出脉冲的电路称为顺序脉冲发生器,或称脉冲分配器,他它也是周期性的工作,实际上也是一个计数器
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
CLK
CLK/EN
RESET
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q8
Q9
Cout
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
异步清0
这个↑不起作用
时序图
74LS163 接成了 8 进制计数器,其输出 QC、 QB 、 QA 分别接到译码器 74LS138 的A2 、 A1 、 A0
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
&
CP
R
200
A0
1
A1
2
A2
3
S16
S24
S35
Y0
15
Y1
14
Y2
13
Y3
12
Y4
11
Y5
10
Y6
9
Y7
7
74LS138
R1
LD
9
T10
P7
CP2
C15
A3
QA
14
B4
QB
13
C5
QC
12
D6
QD
11
74LS163
+5V
+5V
+5VVB0 VB1 VB2 VB3 VB4 VB5 VB6 VB7
右图是由计数器 74LS163和译码器 74LS138 组成的顺序脉冲发生器
74LS138 的输出依次输出低电平(即顺序输出负脉冲),发光二极管 VB0 ~ VB7依次点亮一个 CP周期。
设计的任务就是根据设计的要求,选用基本逻辑单元电路或数字部件,通过逻辑设计,画出满足要求的时序逻辑电路。
时序逻辑电路的设计,是分析的逆过程。
值得一提的是,由于大、中规模集成电路的广泛采用,利用触发器来组成 N 进制计数器的方法已经不大采用了。
计数器是一种简单而又典型的时序逻辑电路,它的设计具有普遍性。
5.3 时序逻辑电路的设计方法
例 5-3 :试用 JK 触发器设计一个同步六进制加法计数器。
解:设计步骤如下
(1)确定触发器个数 n
按照 2n≥N ,来确定
(2)选择状态编码、并画出状态转换图本例有六个状态: S0 ~ S5 ,可设 S0=000 ; S1=001 ;S2=010 ; S3=011 ; S4=100 ; S5=101 。
N 也称为计数长度, N 也称为计数器的模本例 N=6 ,现取 n=3,用3个触发
器
N 为计数器状态数,
110 、 111 为无效状态
因为是六进制加法计数,状态 S5→S0 时,产生进位: C=1
状态转换图
S0
000S1
001S2
010
S3
011S4
100S5
101
/0 /0
/0/0/0
/1
/C
(3) 求状态方程、输出方程状态方程即计数器的次态方程
卡诺图n2Q
1n1Q
001/0 010/0 100/0 011/0
XXX/0XXX/0000/0101/0
C/QQQ 1n0
1n1
1n2
1n2Q
1n0Q n
0n1 QQ
00 01 11 10
0
1
卡诺图n2Q
0 0 1 0
XX01
n0
n1 QQ
00 01 11 10
0
1
卡诺图
n2Q
0 1 0 1
XX00
n0
n1 QQ
00 01 11 10
0
1
卡诺图n2Q
1 0 0 1
XX01
n0
n1 QQ
00 01 11 10
0
1
1n1Q
1n2Q
1n0Q
n2Q
n0
n1 QQ
00 01 11 10
0
1
0 0 1 0
1 0 X X
C
n2
n0
n2
n0
n1
1n2 QQQQQQ
n1
n0
n1
n0
n2
1n1 QQQQQQ
n0
n2QQC
n2Q
n0
n1 QQ
00 01 11 10
0
1
0 1 0 1
0 0 X X
n2Q
n0
n1 QQ
00 01 11 10
0
1
1 0 0 1
1 0 X X
n2Q
n0
n1 QQ
00 01 11 10
0
1
0 0 0 0
0 1 X X
并不是最简形式,是为了和 JK 触发器的特性方程进行比较,得到驱动方程
为了和 JK 触发器的特性方程进行比较,得到的驱动方程
n0
n0
n0
1n0 Q1Q1QQ
输出方程
n2
n0
n2
n0
n1
1n2 QQQQQQ
nn1n QKQJQ
输出方程:
n0
n2QQC
(4) 求驱动方程
n0
n0
n0
1n0 Q1Q1QQ
n0
n12 QQJ
n02 QK
n0
n21 QQJ n01 QK
1J0 1K0
n1
n0
n1
n0
n2
1n1 QQQQQQ
JK 触发器的特性方程
将状态方程和 JK 触发器的特性方程进行比较,即可求得驱动方程
(5) 根据驱动方程和输出方程画逻辑图
n0
n12 QQJ
n02 QK
n0
n21 QQJ n01 QK
1J0 1K0
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
1
Q Q Q
CP
C
012
012
J
C1
K
Q
Q
F
J
C1
K
Q
Q
F
J
C1
K
Q
Q
F
&
n0
n2QQC
计数器可以从无效状态进入有效状态,所以该计数器可以自启动。
(6)检查能否自启动
n2
n0
n2
n0
n1
1n2 QQQQQQ
n1
n0
n1
n0
n2
1n1 QQQQQQ S0
000S1
001S2
010
S3
011S4
100S5
101
/0 /0
/0/0/1
n0
1n0 QQ
将两个无效状态: 110 、111 分别代入状态方程和输出方程,计算
111 110
n0
n2QQC
时序电路结构特点:电路中一定有触发器。时序电路逻辑功能特点:有记忆功能。时序电路逻辑功能的描述方法:
时序图:适用于时序电路的调试、故障分析。
次态方程(注意使能条件特别是对于异步计数器)和输出方程:它是分析、设计时序电路所必需的描述方法。状态转换表和状态转换图:非常直观地反映了时序电路工作的全过程和逻辑功能
常见的时序逻辑电路有:计数器、寄存器、顺序脉冲发生器等,他们都是在时钟脉冲作用下工作的本章系统地介绍了时序电路的分析方法和设计方法,重点介绍了典型中规模计数器、寄存器、顺序脉冲发生器的功能和应用。
本章小结