【正文】 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 51頁 ■ 概述 時序邏輯電路的分析方法 若干常用的時序邏輯電路 寄存器和移位寄存器 計(jì)數(shù)器 第 6章 時序邏輯電路 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 52頁 ■ 概述 一、時序邏輯電路的特點(diǎn)與方框圖 ⒈ 功能 特點(diǎn)： 任意時刻的輸出不僅取決于該時刻的 輸入，而且還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 由組合電路和存儲電路組成。 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 53頁 ■ ⒉ 時序邏輯電路的方框圖與組成： 可用 驅(qū)動方程 、 狀態(tài)方程 和 輸出方程 全面描述。 驅(qū)動方程： 即存儲電路中每個觸發(fā)器輸入信號的邏輯函數(shù)式 。 ? ?n n nZ ( t ) G X ( t ) , Q ( t )?輸出方程： ? ?n n nY ( t ) F X ( t ) , Q ( t )?? ?n 1 n nQ ( t ) H Z ( t ) , Q ( t )? ?狀態(tài)方程： 將驅(qū)動方程代入相應(yīng)觸發(fā)器的特性方程即可。 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 54頁 ■ 二、時序邏輯電路的分類 （ 1）按照存儲電路中觸發(fā)器的動作特點(diǎn)不同： 同步時序電路 和 異步時序電路 。 見 (261) （ 2）按照輸出信號的特點(diǎn)不同 ： 米利 (Mealy)型和穆爾 (Moore)型。 米利型 穆爾型 同步時序電路 異步時序電路 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 55頁 ■ 同步時序邏輯電路的分析方法 給定時序電路圖 得到時序電路功能 分析 分析步驟： ⒈ 寫出各觸發(fā)器的驅(qū)動方程； ⒉ 寫出各觸發(fā)器的狀態(tài)方程； ⒊ 寫出輸出方程； 5. 說明邏輯功能； 6. 檢查電路能否自啟動。 時序邏輯電路的分析方法 ⒋ 畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序波形圖； 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 56頁 ■ 例 1：試分析圖示時序電路的邏輯功能，要求：①寫出驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程；②列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表；③畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；④畫出時序波形圖；⑤判斷電路能否自啟動？ 解： 寫驅(qū)動方程： 寫狀態(tài)方程： nn 1 nQ J Q K Q? ??Y 31 ?? 寫輸出方程： 111 ?? KJQKJ 12312 ???QKJ 13213 ???111 n ?? n 2123112 ???3132113 n ???第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 57頁 ■ 列出 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 ： 自啟動檢查： 能否自啟動 n11 1n122 3 2 11n1233 311Q Q Q Q ???? ?????????????可以自啟動 Y 31 ??（以上各式中， Q即 Qn，均表示初態(tài)。為簡化書寫，省去了右上角的 n) 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 CP Q3 Q2 Q1 Y 2 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 10 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 58頁 ■ 畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖： 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 2 0 1 0 0 3 0 1 1 0 4 1 0 0 0 5 1 0 1 1 6 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 CP Q3 Q2 Q1 Y 2 0 0 0 0 功能： 6進(jìn)制計(jì)數(shù)器 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 59頁 ■ 畫時序圖： 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 510頁 ■ 例 2：課本例 6?2?3（ P265）：分析圖示電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。 1 12 12DQA Q QD???? ?????n11 11n1122 2DQ QA Q QDQ??? ???? ??????1 2 1 21 2 1 2Y A Q Q A Q Q A Q Q A Q Q? ? ? ?解： 寫驅(qū)動方程： 寫狀態(tài)方程： 寫輸出方程： 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 511頁 ■ ⒋ 畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換表： A=0時 A=1時 0 0 0 0 1 0 1 0 2 1 0 0 3 1 1 1 4 0 0 0 CP Q2 Q1 Y 0 0 0 1 1 1 1 0 2 1 0 0 3 0 1 0 4 0 0 1 CP Q2 Q1 Y n11 11n1122 2DQ QA Q QDQ??? ???? ??????1212Y A Q Q A Q Q??第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 512頁 ■ ⒌ 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖： 作業(yè)： P347 、 功能： A=0， 4進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器； A=1， 4進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 513頁 ■ 若干常用的時序邏輯電路 時 序 邏輯電路 寄存器和移位寄存器 計(jì)數(shù)器 順序脈沖發(fā)生器 * 教學(xué)要求 ： 1. 會使用 移位寄存器 ； 2. 會分析和設(shè)計(jì) 計(jì)數(shù)器 電路。 序列信號發(fā)生器 * 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 514頁 ■ 5?3?1寄存器和移位寄存器 ⒈ 定義：用于存儲二進(jìn)制代碼的電路。 一個觸發(fā)器能存儲一位二進(jìn)制代碼，所以 N位寄存器 需由 N位觸發(fā)器 組成。 寄存器是計(jì)算機(jī)的主要部件之一，它用來暫時存放數(shù)據(jù)或指令。 一、寄存器 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 515頁 ■ ⒉ 寄存器實(shí)例： 四位寄存器 74LS175 特點(diǎn)： 并行輸入、并出輸出； 觸發(fā)器為邊沿觸發(fā)器， 抗干擾能力強(qiáng)。 功能： ⑴異步清零： RD=0時， 觸發(fā)器全部清零； ⑵ 存數(shù) 當(dāng) RD=1且 CP↑來臨時，D0、 D D D3被存入寄存器。 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 516頁 ■ 二、移位寄存器 寄存器 左移 (a) 寄存器 右移 (b) 寄存器 雙向 移位 (c) 移位寄存器不僅具有存儲功能，且還有移位功能。可實(shí)現(xiàn)串、并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，數(shù)值運(yùn)算以及數(shù)據(jù)處理。 所謂“ 移位 ”，就是將寄存器所存各位 數(shù)據(jù)，在每個移位脈沖的作用下，向左或向右移動一位。根據(jù)移位方向 ，常把它分成三種： 第 5章 時序邏輯電路 數(shù)字電子技術(shù) 電子教案 169。山東輕工業(yè)學(xué)院電子信息工程教研室 第 517頁 ■ 根據(jù)移位數(shù)據(jù)的輸入－輸出方式 ，又可將它分為四種： FF FF