【正文】 10 Q2*Q1*/Y 01/0 10/0 11/0 00/1 11/1 00/0 01/0 10/0 A=1減法計數(shù)器 電路的 邏輯功能 : 2位二進制加減可逆計數(shù)器。 1 CLK Y （ 2）寫各狀態(tài)方程式 QKQJQ * ??132*1 ???23121*2 ????32321*3 ??（ 3）寫輸出方程 32 Y ?至此，我們寫出了三大方程，但是，我們并不清楚這個電路的作用 ！ 321 J ??1K1 ?12 QJ ?312 K ??213 J ??23 QK ? 時序邏輯電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、狀態(tài)機流程圖和時序圖 一、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表就是一個 特殊的真值表 ，它記錄的是在當(dāng)前時刻的輸入與當(dāng)前狀態(tài)下，當(dāng)前的輸出情況與下一時刻的狀態(tài)變化情況。 FF FF2和 FF3是三個主從結(jié)構(gòu)的 TTL觸發(fā)器，下降沿動作，輸入端懸空時和邏輯狀態(tài) 1等效。 Mealy型時序邏輯電路： Moore型時序邏輯電路： ■ 根據(jù)輸出信號的特點分為： ■ 根據(jù)存儲電路中觸發(fā)器的時鐘控制情況分為： 輸出與輸入 變量 無關(guān) 輸出與輸入變量有關(guān) ■ 由于時序電路工作時是在電路的有限個狀態(tài)間按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換的，故在現(xiàn)代數(shù)字電路中時序電路又稱為 狀態(tài)機（ State Machine 簡稱 SM）或算法狀態(tài)機（ Algorithmic State Machine 簡稱 ASM）。 概述 一、時序邏輯電路的基本結(jié)構(gòu)及特點 X: 時序邏輯電路的輸入信號 Q: 存儲電路的輸出信號 Y: 時序邏輯電路的輸出信號 Z: 存儲電路的輸入信號 Q)F (X ,Y ? 輸出方程 Q)G (X ,Z ? 驅(qū)動方程 )QH ( Z ,Q * ? 狀態(tài)方程 組合邏輯電路 存儲電路 . . . . . . . . . . . . X Q Y Z 二、時序邏輯電路的分類 電路中所有觸發(fā)器的時鐘輸入端 接同一個時鐘脈沖源。 時序電路的特點： 具有記憶功能。 若干常用的時序邏輯電路 167。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 制作人：吳亞聯(lián) 湘潭大學(xué)信息工程學(xué)院 第六章 時序邏輯電路 167。 時序邏輯電路的設(shè)計方法 167。 重點內(nèi)容有： 時序邏輯電路在電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能上的特點，以及邏輯功能的描述方法； 同步時序邏輯電路的分析方法和設(shè)計方法； 常用中規(guī)模集成時序邏輯電路器件的應(yīng)用。 167。 有的觸發(fā)器直接受輸入計數(shù)脈沖控制，有的觸發(fā)器則是把其它觸發(fā)器的輸出信號作為自己的時鐘脈沖， 各觸發(fā)器狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)幾乎是同時的。 同步時序邏輯電路的分析方法 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 或 時序圖 ； 驅(qū)動方程 狀態(tài)方程 輸出方程 例 試分析圖 ，寫出它的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程。 amp。 Q3 Q2 Q1 Q3* Q2* Q1* Y 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 缺少 111為初態(tài)的情況 CLK Q3 Q2 Q1 Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 狀 態(tài) 方 程 輸 出 方 程 32 Y ?132*1 ???23121*2 ????32321*3 ??7進制計數(shù)器 其中 Q3Q2Q1為計數(shù)狀態(tài)， Y為進位 我們可以把狀態(tài)轉(zhuǎn)換表表示為 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 的形式 CLK Q3 Q2 Q1 Y 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 0 6 1 1 0 1 0 1 1 1 1 000 001 010 011 100 101 110 111 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /1 /1 Q3Q2Q1 /Y 驅(qū)動方程 狀態(tài)方程 輸出方程 輸入 輸出 狀態(tài) 時鐘脈沖 21212121AAAAY????CLK 212*211*1ADDQ??????例 分析圖 。 CLK Q3 Q2 Q1 Y 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 0 6 1 1 0 1 0 1 1 1 1 CLK Q3 Q2 Q1 Y t t t t t 0 1 2 3 4 5 6 7 假設(shè)初始狀態(tài)為 000 在輸入信號和時鐘脈沖序列作用下，電路狀態(tài)、輸出狀態(tài)隨時間變化的波形圖叫做 時序圖 。 167。 根據(jù) 移位方向 ，常把它分成 左移寄存器 、 右移寄存器 和 雙向移位寄存器三種： 根據(jù)移位數(shù)據(jù)的 輸入－輸出方式 ，又可將它分為下述四種電路結(jié)構(gòu)： 串 行輸 入 － 串 行輸 出 串 行輸 入 － 并 行輸 出 并 行輸 入 － 串 行輸 出 并 行輸 入 － 并 行輸 出 FF FF FF FF 串入－串出 輸入 輸出 輸入 串入－并出 FF FF FF FF 一 個輸 入 端， 一 個輸 出 端 輸出 一 個輸 入 端， 多 個輸 出 端 并入－串出 FF FF FF FF 輸 入 輸出 并入－并出 FF FF FF FF 輸 入 輸 出 多 個輸 入 端， 一 個輸 出 端 多 個輸 入 端， 多 個輸 出 端 Q Q D Q Q D Q Q D Q Q D RD CLR 移位脈沖 CP DI 串行輸出 3 2 1 0 清零脈沖 1. 四位 串入 串出 的左移寄存器 D0 ＝ DI D1 ＝ Q0 D2 ＝ Q1 D3 ＝ Q2 串行輸入 清零脈沖并 行 輸 出 DO Q3Q2Q1Q0 D3D2D1D0 Q Q D Q Q D Q Q D Q Q D 移位脈沖 CP 串行輸出 3 2 1 0 D3 ＝ Q2 D2 ＝ Q1 D1 ＝ Q0 D0 ＝ DI 設(shè)初態(tài) Q3Q2Q1Q0 ＝ 0000 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 DI（ 1101） 工作原理： 經(jīng)過 4個移位脈沖后，串行輸入的數(shù)據(jù)，并行輸出。 amp。 amp。 CP0 = CP1= CP2= CP3= CP以 FF1為例說明 （ CP= 時） 111*1 QRSQ ??11 RS ?1*1 RQ ??（ 1） RD=0時： （ 2） RD=1時： 由邏輯圖可知： 0110120220101 SSQSSQSSDSSQR ????0110120220101*1 SSQSSQSSDSSQRQ ??????1） S1=S0=0時： 保持 ； 3） S1=1 ， S0=0時： 2*1 ?左移 ； 1*1 ?2） S1=0 ， S0=1時： 0*1 ?右移 ； 4） S1=S0=1時： 1*1 DQ ?并行置數(shù)。 G2 串行輸出 并行輸入 74LS194 (1) 74LS194 (2) DIR DIR S1 S0=01右移， S1 S0=11并行輸入 例 試分析圖 電路的邏輯功能，并指出在圖 時鐘信號及 S S0作用下 t4時刻以后，輸出 Y與輸入 M、 N在數(shù)值上的關(guān)系。 按工作方式分： 按數(shù)字增減分： 按計數(shù)器中數(shù)字的編碼方式： 按 計數(shù)容量 (或稱模數(shù) )分： 十進制計數(shù)器、六十進制計數(shù)器 一、同步計數(shù)器 ? 同步二進制計數(shù)器 – 同步二進制加法計數(shù)器 – 同步二進制減法計數(shù)器 – 同步二進制加 /減可逆計數(shù)器 ? 同步十進制計數(shù)器 – 同步十進制加法計數(shù)器 – 同步十進制減法計數(shù)器 – 同步十進制加 /減可逆計數(shù)器 ? 同步 N進制計數(shù)器 同步二進制加法計數(shù)器 圖 6. 用 T 觸發(fā)器構(gòu)成的同步二進制加法計數(shù)器 2103102010QTTQT1T????32103210*3210210*21010*10*0Q???????3210 C ?CP Q3 Q2 Q1 Q0 C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 CP Q3 Q2 Q1 Q0 C 11 12 13 14 15 16 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 表 圖 圖 6. 圖 時序圖 圖 6. 圖 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 分頻器 74161 圖 6. 4位 同步二進制計數(shù)器 74161的邏輯圖 同步 置數(shù)， 異步 清零。 RD=LD=1， EP = ET=1 時 , 74161的功能表： 清零 RD 預(yù)置 LD 使能 EP ET 時鐘 CP 預(yù)置數(shù)輸入 D0 D1 D2 D3 輸 出 Q0 Q1 Q2 Q3 L H H H H X L H H H X X X X L X X L H H X X X X X X X A B C D X X X X X X X X X X X X L L L L A B C D 保 持 保 持 計 數(shù) ET EP C D0 D1 D2 D3 Q1 Q2 Q3 Q0 LD RD 74LS161 CP 16 15 14 13 12 11 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 QA QD QD QC QB QA QB Q