概述
数字逻辑电路(六)
目录
时序逻辑电路
1.时序逻辑电路概述
2.时序逻辑电路的分析
3.时序逻辑电路的设计
时序逻辑电路
1.时序逻辑电路概述
1.1典型时序电路组成:组合逻辑电路、存储电路
1.2时序电路特点
(1)有存储电路:(触发器或者带反馈的组合电路)
1.3时序逻辑电路的分类
(1)同步时序电路:存储电路的状态转换是在统一时钟控制下同步进行的(左)
(1)米里型时序电路的输出函数为Z=F((X,Q),即某时刻的输出决定于该时刻的外部输入和内部状态Q(左)
2.时序逻辑电路的分析
2.1步骤分析
1、分析电路结构同步o异步?FF的种类?有无输入输出?
2.2(同步时序+摩尔型)
分析如图所示的同步时序逻辑电路,说明该电路的逻辑功能,并画出状态转换图和时序图。
(1)写驱动方程
(2)状态转移方程
(3)输出方程
(4)列出状态转移表
(5)画出状态转移图
(6)画出时序图
(7)功能分析
电路对时钟信号进行计数。每经过6个时钟脉冲,电路输出一个脉冲。所以是具有自启动功能的6进制(模六)计数器,Z输出是进位脉冲。
例题1:分析如图时序逻辑电路,说明该电路的逻辑功能,画出状态转换图和时序图。(P14)
该电路为具有自启动功能的6进制计数器
例题2: 画出如图的时序逻辑电路的时序图。(P19)
从时序图可看出,电路正常工作时,各触发器的Q端轮流出现
2.3(同步时序+米里型)
析如图所示的同步时序逻辑电路,说明该电路的逻辑功能,并画出状态转换图和时序图。
(1)写驱动方程
(2)状态转移方程
(3)输出方程
(4)列出状态转移表
(5)画出状态转移图
(6)画出时序图
(7)功能分析
例题1:试分析时序电路的逻辑功能。(P21)
观察状态图和时序图可知,电路是一个由信号A控制的可控二进制计数器。当A=0时停止计数,电路状态保持不变;
当A=1时,在CP上升沿到来后电路状态值加1,一旦计数到11状态,Y输出1,且电路状态将在下一个CP上升沿回到00.输出信号的下降沿可用于触发进位操作。
例题2:分析下图所示的同步时序电路
(1)写驱动方程
(2)状态转移方程
(3)输出方程
(4)列出状态转移表
(5)画出状态转移图
(6)画出时序图
(7)功能分析
由状态图可见,电路的有效状态是三位循环码。
2.4(异步时序+摩尔型)
(1)写驱动方程和时钟方程
(2)状态转移方程
(3)列出状态转移表
(4)画出状态转移图
(5)画出时序图
(6)功能分析
电路具有递减计数功能,是一个3位二进制异步减法计数器
课后题:下图所示为一个计数电路,设各触发器的初始状态为 000。
一个触发器只能存储1位二进制代码,存储位二进制代码的寄存器需要用个触发器组成,所以寄存器实际上是若干触发器的集合。
工作原理:若D1=0,在存数指令的作用下,=0;若D1=1,在存数指令的作用下,=1
4位数码寄存器(串入串出)
在CP的上升沿,将输入并行四位数码D1 D2 D3 D4存入到4级D触发器中。
串入并出
并入串出
集成移位寄存器——四位集成移位寄存器74195
应用1:七位串行—并行转换器
应用2:七位并行—串行转换器
2.6环行计数器
四位双向集成移位寄存器74194
环形计数器的特点:电路简单,W位移位寄存器可以计W个数,实现模计数器。
2.7扭环行计数器
为了增加有效计数状态,扩大计数器的模,可用扭环形计数器。
① 根据电路图写出触发器激励函数及电路输出Z
② 写出状态转移方程
⑥画工作波形
① 根据电路图写出触发器激励函数及电路输出Z
② 写出状态转移方程
⑥画工作波形
① 根据电路图写出触发器激励函数及电路输出Z
② 写出状态转移方程
检查自启动特性后发现,若计数器受到某种干扰,错误地进入 到偏离状态后,在经过一个或n个计数脉冲作用后,能自动转 入到有效序列,具有 自启动特性
⑥画工作波形
2.11 4位二进制同步加法计数器74161
74161状态转移图 74161时序图
2.11 用集成计数器161构成任意进制计数器
方法:
(一)利用清除端的复位法。 (反馈清零法)
(二)利用置入控制端的置位法。(同步预置法)
1. M<N,N为单片计数器的最大计数值( 161系列N=16 ) 利用清除端的复位法或置入控制端的置位法进行设计。2. M<N,N为多片计数器级联后的最大计数值。当要实现的模值M超过单片计数器的计数范围时,必须首先 将多片计数器级联,以扩大计数范围(N=16 n ),然后利用 整体同步置入端的置数法和利用整体清除端复位法构成模M 计数器
M<16
反馈清零法
同步预置法
例:用四位同步二进制计数器74161设计8421BCD码计数器。 (P89)
例:用四位同步二进制计数器74161设计余3BCD码计数器。(P90)
M<N,N为多片计数器级联后的最大计数值
当要实现的模值M超过单片计数器的计数范 围时,必须首先将多片计数器级联,以扩大
计数范围(16 n )。级联的方法可采用计数 器的扩展(级联)。然后利用整体同步置入端LD的置数法和利用 整体清除端CR复位法构成模M计数器。
例 用74161组成60进制计数器
2.12 十进制同步加法计数器74160
例 用74161和74160分别组成48进制计数器
四位二进制同步计数器——74163
十进制同步计数器——74162
2.13 双时钟4位二进制同步可逆计数器 74LS193
2.14 4位二进制同步可逆计数器74191
2.14 异步二进制计数器
2.15 集成的异步加法二—五—十进制计数器74290
3.时序逻辑电路的设计
采用小规模集成器件设计同步计数器
采用小规模集成器件设计异步计数器
(8)根据激励函数及输出函数画出逻辑图
最后
以上就是健康飞鸟为你收集整理的数字逻辑电路(六)时序逻辑电路的全部内容,希望文章能够帮你解决数字逻辑电路(六)时序逻辑电路所遇到的程序开发问题。
如果觉得靠谱客网站的内容还不错,欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。
发表评论 取消回复