数电6、时序逻辑电路

6.1 概述一、时序逻辑电路的特点
功能上：任一时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，还与电路原来的状态有关。
例：串行加法器，两个多位数从低位到高位逐位相加

. 电路结构上
①包含存储电路和组合电路
②存储器状态和输入变量共同决定输出

三、时序电路的分类

1. 同步时序电路与异步时序电路
   同步：存储电路中所有触发器的时钟使用统一的clk,状态变化发生在同一时刻
   异步：没有统一的clk,触发器状态的变化有先有后
   
   6.2 时序电路的分析方法
   6.2.1 同步时序电路的分析方法
   分析：找出给定时序电路的逻辑功能
   即找出在输入和CLK作用下，电路的次态和输出。
   一般步骤：
   ①从给定电路写出存储电路中每个触发器的驱动方程
   （输入的逻辑式），得到整个电路的驱动方程。
   ②将驱动方程代入触发器的特性方程，得到状态方程。
   ③从给定电路写出输出方程。

6.2.2 时序电路的状态转换表、状态转换图、状态机流程图和时序图

二、状态转换图
四、时序图



*6.2.3 异步时序逻辑电路的分析方法
6.3 若干常用的时序逻辑电路
例：用维-阻触发器结构的74HC175


二、移位寄存器（代码在寄存器中左/右移动）



器件实例：74LS 194A，左/右移，并行输入，保持，异步置零等功能

扩展应用（4位 8位）
6.3.2 计数器
用于计数、分频、定时、产生节拍脉冲等
分类：按时钟分，同步、异步
按计数过程中数字增减分，加、减和可逆
按计数器中的数字编码分，二进制、二-十进制和 循环码…
按计数容量分，十进制，六十进制…














③十进制可逆计数器
基本原理一致，电路只用到0000~1001的十个状态
实例器件
单时钟：74190,168
双时钟：74192

器件实例：二－五－十进制异步计数器74LS290
三、任意进制计数器的构成方法用已有的N进制芯片，组成M进制计数器，是常用的方法。

2. N < M
①M=N1×N2
先用前面的方法分别接成N1和N2两个计数器。
N1和N2间的连接有两种方式：
a.并行进位方式：用同一个CLK，低位片的进位输出作为高位片的计数控制信号（如74160的EP和ET）
b.串行进位方式：低位片的进位输出作为高位片的CLK，两片始终同时处于计数状态


②M不可分解
采用整体置零和整体置数法：
先用两片接成 M’> M 的计数器
然后再采用置零或置数的方法

6.4.1 同步时序逻辑电路的设计方法
设计的一般步骤
一、逻辑抽象，求出状态转换图或状态转换表

1. 确定输入/输出变量、电路状态数。
2. 定义输入/输出逻辑状态以及每个电路状态的含意，并对电路状态进行编号。
3. 按设计要求列出状态转换表，或画出状态转换图。
   二、状态化简
   若两个状态在相同的输入下有相同的输出，并转换到同一个次态，则称为等价状态；等价状态可以合并。
   三、状态分配（编码）
4. 确定触发器数目。
5. 给每个状态规定一个代码。
   （通常编码的取法、排列顺序都依照一定的规律）
   四、选定触发器类型
   求出状态方程，驱动方程，输出方程。
   五、画出逻辑图
   六、检查自启动
   
   
   
   
   六、检查电路能否自启动
   将状态“11” 代入状态方程和输出方程，分别求X=0/1下的次态和现态下的输出，得到

最后

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