第5章时序逻辑电路¾5.1时序逻辑电路的特点和表示方法¾5.2时序电路的分析方法¾5.3寄存器¾5.4计数器¾5.5顺序脉冲发生器¾5.6时序电路的设计方法515.1时序逻辑电路的特点¾逻辑功能上的特点(时序电路定义)任一时刻的稳定输出不仅决定于该时刻的输入，而且和电路原来状态有关。¾结构上的特点电路中包含存储元件─通常由触发器构成。¾存储元件的输出和电路输入间存在着反馈连接，这是时序电路区别于组合电路的重要特点之一。时序逻辑电路的框图表示现在的现在的F输入信号QZ(((ttntn+n))==W1)=H[G[XX[(Z(ttn(nt),),n),QQQ((tt(nnt)]n)])](5-3)(5-2)(5-1)输出信号驱动方程状态方程输出方程X1F1XiFj存储电路现在的输出信号存储电路现在Q1Z1的输入信号t和t：两个相Qnn+1lZk邻的离散时间。时序电路分类¾按触发方式分两类¾同步时序电路：所有存储单元状态由同一个时钟信号触发，即所有存储单元的状态转换发生在同一时刻。¾异步时序电路：存储单元的状态转换不一定发生在同一时刻。时序类序电路分类¾按输出方式分两类¾米里型：时序电路的输出状态与输入和现态有关的电路称为米里型X1F1XiFjQ1Z1QlZk时序类序电路分类¾按输出方式分两类X1¾莫尔型：输出状态只Xi与现态有关的电路，称为莫尔型。Q1Z1QlZkF1Fj时序电路的逻辑功能表示法¾逻辑方程式F(tn)=W[X(tn),Q(tn)](5-1)输出方程Q(tn+1)=G[Z(tn),Q(tn)](5-2)状态方程Z(tn)=H[X(tn),Q(tn)](5-3)驱动方程时序电路的逻辑功能表示法¾状态转换表、状态图、时序图(工作波形图)¾时序电路的现态和次态，是由构成该时序电路的存储电路（一般由触发器组成）的现态和次态分别表示的，可用分析触发器的有关方法，列出时序电路的状态表，画出时序电路的卡诺图、状态图和时序图。¾以上四种表示方法从不同侧面突出了时序电路的逻辑功能，它们本质上是相通的，可相互转换。在实际中根据需要选用。525.2时序电路的分析方法¾分析一个时序电路，就是要找出给定时序电路的逻辑功能。¾对具体电路而言，就是通过分析找出电路的状态和电路的输出在输入信号和时钟信号作用下的变化规律。分析步骤¾①分析电路组成，写逻辑方程式¾②求状态方程根据给定电路，写出：时钟方程、驱动方程、输出方程¾③进行计算和列状态转换真值表将驱动方程代入触发器特性方程，求出状态方程。¾④将任何概括逻辑功能一组输入变量及电路的初始状态的取值代入状态方程和输出方程，即可计算出电路的次态值和相应输出值，然后继续这个过程，直到考虑了所有可能的状态为止。将这些计算结果列成真值表的形式，就得到状态转换真值表。分析过程示意图如下给定电路写时钟方程输出方程驱动方程特性方程状态方程计算CP触发沿状态表状态图时序图概括逻辑功能例5-1¾试分析图5-2所示时序电路的逻辑功能。nnn¾⑴驱动方程根据图5：-2J所示逻辑图写出1=1K1=1J2=Q：1Q3K2=Q1时钟方程：nnn¾CPJ31==QCP1Q2=2CPK33==CPQ1nn¾输出方程F=Q1Q3例5-1nnnJ1=1K1=1J2=Q1Q3K2=Q1nnnJ3=Q1Q2K3=Q1¾⑵将驱动方程代入JK触发器的特性方程Qn+1=JQn+KQn中求得状态方程：n+1nQ1=Q1n+1nnnnnQ2=Q1Q3Q2+Q1Q2n+1nnnnnQ3=Q1Q2Q3+Q1Q3例5-1¾求状态转换表和状态转换图，画波形图。nnn设电路的初始状态Q3Q2Q1=000n+1nn+1Q1=Q01Q1=1n+1nnnnnQn+1=0Q2=Q01Q03Q02+Q01Q022n+1n+1nnnnnQ3=0Q3=Q01Q02Q03+Q01Q03¾将这一结果作为新的初始状态，再代入状态方程和输出方程…。将结果添入表中得到状态转换表。例5-1¾表5-2是状态转换表。表5-2例5-1的状态转换表nQnQnn+1n+1n+1CP顺序Q321Q3Q2Q1F10000010200101003010011040111000510010010110106101000111011011111101110001无效状态例5-1¾由状态转换表很容易画出状态转换图110CP123456