同步时序逻辑电路分析——数电第六章学习

概述

在之前所讨论的组合逻辑电路中，任一时刻的输出信号仅取决于当时的输入信号。但在时序逻辑电路中，电路状态还取决于电路原来状态。
比如串行加法器中，相加结果不仅取决于本位加和，还与低一位是否进位有关，所以需要有记忆功能，以便在做高一位的加法器时使用。
则在电路设计中，需要包括全加器和存储电路。

存储电路的输出状态必须反馈到组合电路的输入端，与输入信号一起决定组合逻辑电路的输出。




此外，根据触发器的动作状态特点不同，分为同步时序电路（同一时钟操作下同时发生）和异步时序电路（触发器状态的变化不是同时发生的）

根据输出信号的特点分为：米利（Mealy）型（输出信号不仅取决于存储电路的状态，还取决于输入变量）和穆尔（Moore)型两种（输出信号仅仅取决于存储电路的状态）。

与分析组合逻辑电路不同的是，分析时序电路时需要考虑状态变量（和电路的历史状态有关）和输入信号。

同步时序分析工具

状态转换表

例子

第一种画法：

设电路的初态Q3Q2Q1=000，代入式子后得到Q3Q2Q1=001，再代入式子得到新值。

第二种画法：
可以看出每经过7个时钟信号周期状态变化一次，则这个电路具有对时钟信号计数的功能，相当于7进制计数器。输出为进位脉冲。

状态转换图

在状态转换图中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人变量取值和输出值。通常将输人变量取值写在斜线以上， 将输出值写在斜线以下。所示中电路没有输人逻辑变量， 所以斜线上方没有注字。

时序图

同步时钟分析完整流程

例1

例2

最后

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