061 时序逻辑电路

01  时序逻辑电路

基本概念

definition

时序逻辑电路是一种在任意时刻的输出状态与当前的输入信号和此前电路的状态有关

组合电路和时序电路的主要区别：

分类：

异步与同步时序电路比较

米利型和穆尔型时序电路

米利型电路：输出是输入变量A+触发器输出Q1、 Q0 的函数

穆尔型电路：输出仅仅取决于各触发器的状态

基本结构

功能分析表达方法

分析目的：

分析在输入信号的作用下，其状态和输出信号变化的规律，进而确定电路的逻辑功能

0.了解电路的组成： 电路的输入、输出信号、触发器的类型等

1.列各逻辑方程式

        1.输出方程: 

                    O＝f1(I，S)
                (存储电路从现态到次态的转换关系式)

补充：如果是异步时序逻辑电路还需要：

时钟方程
例如：

        2.各触发器的激励方程:

                   E＝f2(I，S)
             （表达输出信号与输入信号、状态变量的关系式）

        3.状态转换方程 :

                  Sn+1＝f3(E，Sn)
              (激励信号与输入信号、状态变量的关系式)

2.列出状态转换表或画出状态图和波形图

3.确定电路的逻辑功能.

例1：

1. 列逻辑方程组

2. 根据方程组列出状态转换真值表

3. 将真值表转换为转换表，转换表换状态表

4.画状态图

5.画时序图

时序逻辑电路的五种描述方式是可以相互转换的

例2

02 同步时序逻辑电路的设计

根据实际逻辑问题的要求，设计出能实现给定逻辑功能的电路。

例1  

用D触发器设计一个8421 BCD码同步十进制加计数器。

(1)根据给定的逻辑功能建立原始状态图和原始状态表

(2)确定激励方程组

根据

• 画出各触发器激励信号的卡诺图
  
• 画出逻辑图
  

 例2:

设计一个串行数据检测器。电路的输入信号X是与时钟脉冲同步的串行数据，输出信号为Z；要求电路输入信号X出现110序列时，输出信号Z为1，否则为0。

  (1)根据给定的逻辑功能建立原始状态图和原始状态表

        1.）确定输入、输出变量及电路的状态数:

        2.）定义输入 输出逻辑状态和每个电路状态的含义；

(2）列出原始状态转换表

（3）状态分配

 

（4） 选择触发器的类型

（5） 求激励方程和输出方程

 卡诺图化简得

（6） 根据激励方程和输出方程画出逻辑图,并检查自启动能力 

检查自启动能力和输出

 (7)优化电路