时序逻辑电路名词解释
一、时序逻辑电路名词解释
所谓时序电路，是指各个元器件的时间参数与电路的工作状态之间存在着有机联系的电路。可以用分立元件组成的各种实用电路来模拟电子电路中常见的时序关系。二、时序逻辑电路的组成和特点
1。多谐振荡器：根据周期性排列的规律，在每个周期内有个谐振点，并按此排列规律而形成的多谐振荡器称为多谐振荡器。 2。由“多谐振荡器”构成的电路：根据“多谐振荡器”的特点，利用与非门和或非门将“多谐振荡器”接成不同的电路。
3。“石英晶体振荡器”的特点： 1）稳定性高； 2）频率特性好；3）工作范围宽； 4）石英晶体发生器电路的简化。石英晶体振荡器包括下面几部分：输入回路、反馈网络、放大器、振荡电路及整流、滤波、稳压电路等。石英晶体振荡器是利用单片石英晶体调节某些电容，使它的电压与频率跟随变化，从而产生出变化的电信号。为了提高石英晶体振荡器的品质因数，要求负载电阻R_0和电容c_0较小。 4。存储器： 1）存储器有存储信息的功能，只需少量电能就能保持所存储的信息。它主要由存储单元和控制单元两部分组成。 2）用单一的半导体材料制成，具有记忆功能。 3）结构简单，体积小。4）需要电源激励工作。 5）只读存储器。
4。集成逻辑电路：是一种由许多单独的半导体器件组成的具有专门功能的集成电路。这些半导体器件包括：门电路、触发器、存储器和微处理器。 1）复合逻辑电路：由“触发器”和“门电路”组成
的一种逻辑电路。 2） TTL电路：由双极型三极管和逻辑门构成的一种逻辑电路。 3） CMOS电路：由双极型三极管和逻辑门构成的一种逻辑电路。 4） MIS电路：由“双极型三极管”和“逻辑门”构成的一种逻辑电路。 5）混合逻辑电路：由“门电路”和“触发器”构成的一种逻辑电路。 6） TTL电路加上高阻器后称为TTL集成逻辑电路。 7）将两个或更多的TTL电路加上高阻器后称为TTL门电路。8）将两个或更多的CMOS电路加上高阻器后称为CMOS集成逻辑电路。
所以，集成电路就是采用了集成化的电路技术的装置。三、集成逻辑电路的发展历史集成电路从1953年开始问世，到1969年获得第一块集成电路，这40年的发展历程大致经历了四代。
时序逻辑电路 时序逻辑电路简称时序电路，与组合逻辑电路并驾齐驱，是数字电路两大重要分支之一。本章首先介绍时序逻辑电路的基本概念、特点及时序逻辑电路的一般分析方法。然后重点讨论典型时序逻辑部件计数器和寄存器的工作原理、逻辑功能、集成芯片及其使用方法及典型应用。最后简要介绍同步时序逻辑电路的设计方法。 1 时序逻辑电路的基本概念 一．时序逻辑电路的结构及特点 时序逻辑电路——电路任何一个时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号，还与电路的原状态有关。 时序电路中必须含有具有记忆能力的存储器件。存储器件的种类很多，如触发器、延迟线、磁性器件等，但最常用的是触发器。 由触发器作存储器件的时序电路的基本结构框图如图6.1.1所示，一般来说，它由组和电路和触发器两部分组成。 二． 时序逻辑电路的分类 按照电路状态转换情况不同，时序电路分为同步时序电路和异步时序电路两大类。 按照电路中输出变量是否和输入变量直接相关，时序电路又分为米里（Mealy ）型电路和莫尔（Moore ）型电路。米里型电路的外部输出Z 既与触发器的状态Q n 有关，又与外部输入X 有关。而莫尔型电路的外部输出Z 仅与触发器的状态Q n 有关，而与外部输入X 无关。 6.2 时序逻辑电路的一般分析方法 1X i X Z 1Z j ê?è?D?o?D?o? ê?3? ·￠?÷ ′￥·￠?D?o? ê?3?D?o? í?6.1.1 ê±Dò???-μ??·?òí?
一． 分析时序逻辑电路的一般步骤 1．根据给定的时序电路图写出下列各逻辑方程式： （1）各触发器的时钟方程。 （2）时序电路的输出方程。 （3）各触发器的驱动方程。 2．将驱动方程代入相应触发器的特性方程，求得各触发器的次态方程，也就是时序逻辑电路的状态方程。 3．根据状态方程和输出方程，列出该时序电路的状态表，画出状态图或时序图。 4．根据电路的状态表或状态图说明给定时序逻辑电路的逻辑功能。 下面举例说明时序逻辑电路的具体分析方法。 二．同步时序逻辑电路的分析举例 例6.2.1：试分析图6.2.2所示的时序逻辑电路 图6.2.2 例6.2.1的逻辑电路图 解：由于图6.2.2为同步时序逻辑电路，图中的两个触发器都接至同一个时钟脉冲源CP ，所以各触发器的时钟方程可以不写。 （1）写出输出方程： n n Q Q X Z 01)(?⊕= （6.1.5） （2）写出驱动方程： n Q X J 10⊕= 10=K （6.1.6a ） n Q X J 01⊕= 11=K （6.1.6b ） （3）写出JK 触发器的特性方程n n n Q K Q J Q +=+1，然后将各驱动方程代入JK 触发器的特性方程，得各触发器的次态方程： n n n n n Q Q X Q K Q J Q 0100001 0)(⊕=+=+ （6.1.7a ） n n n n n Q Q X Q K Q J Q 10111111 )(?⊕=+=+ （6.1.7b ） （4）作状态转换表及状态图 由于输入控制信号X 可取1，也可取0，所以分两种情况列状态转换表和画状态图。 ①当X =0时。 将X =0代入输出方程（6.1.5）和触发器的次态方程（6.1.7），则输出方程简化为： n n Q Q Z 01=；触发器的次态方程简化为：n n n Q Q Q 011 =+ ，n n n Q Q Q 1011=+。 设电路的现态为0001=n n Q Q ，依次代入上述触发器的次态方程和输出方程中进行计算，得到电路的状态转换表如表6.2.1所示。 根据表6.2.1所示的状态转换表可得状态转换图如图6.2.3所示。 CP X Z
时序逻辑电路的概念 时序逻辑电路是一种数字电路，其特点是输出不仅取决于当前的输入，还与之前的输入状态有关。在时序逻辑电路中，存储器是核心元件，用于存储之前的状态信息。根据存储器的工作方式，时序逻辑电路可分为反馈型和计数型两种基本类型。 一、时序逻辑电路的基本概念 时序逻辑电路是一种具有记忆功能的电路，其输出不仅取决于当前的输入，还与之前的输入状态有关。这种电路通常由组合逻辑电路和存储器两部分组成。组合逻辑电路用于实现逻辑功能，而存储器则用于存储之前的输入状态。 时序逻辑电路的特点包括以下几个方面： 状态寄存器：时序逻辑电路中包含一个或多个状态寄存器，用于存储当前的状态信息。状态寄存器能够将当前的输入状态转化为输出状态，同时将输出状态反馈回组合逻辑电路的输入端。 记忆功能：时序逻辑电路具有记忆功能，能够对之前的输入状态进行保存。这种记忆功能可以用于实现各种复杂的逻辑功能，如计数器、序列检测器等。 反馈回路：时序逻辑电路中存在反馈回路，即将输出状态反馈回组合逻辑电路的输入端。这种反馈机制使得时序逻辑电路具有动态特性，能够根据之前的输入状态和当前的输入状态产生不同的输出状
态。 逻辑门：时序逻辑电路中的组合逻辑部分通常由各种逻辑门组成，如与门、或门、非门等。这些逻辑门用于实现不同的逻辑功能，如运算、比较、控制等。 二、时序逻辑电路的类型 根据存储器的工作方式，时序逻辑电路可分为反馈型和计数型两种基本类型。 反馈型时序逻辑电路：在反馈型时序逻辑电路中，输出状态会反馈回组合逻辑电路的输入端，并通过与当前输入进行运算产生新的输出状态。这种类型的时序逻辑电路通常用于实现各种控制功能，如定时器、振荡器等。 计数型时序逻辑电路：在计数型时序逻辑电路中，输出状态会随着时间的变化而自动更新。这种类型的时序逻辑电路通常用于实现计数器、分频器、序列检测器等应用。 三、时序逻辑电路的设计方法 设计时序逻辑电路的方法包括以下步骤： 定义输入和输出：首先确定时序逻辑电路的输入和输出信号，包括时钟信号、数据输入信号、控制信号等。 确定状态位数：根据需要实现的逻辑功能，确定状态寄存器的位数。状态位数越多，能够表示的状态数量也就越多，但同时实现的难
时序逻辑电路名词解释 一、时序逻辑电路名词解释 所谓时序电路，是指各个元器件的时间参数与电路的工作状态之间存在着有机联系的电路。可以用分立元件组成的各种实用电路来模拟电子电路中常见的时序关系。二、时序逻辑电路的组成和特点 1。多谐振荡器：根据周期性排列的规律，在每个周期内有个谐振点，并按此排列规律而形成的多谐振荡器称为多谐振荡器。 2。由“多谐振荡器”构成的电路：根据“多谐振荡器”的特点，利用与非门和或非门将“多谐振荡器”接成不同的电路。 3。“石英晶体振荡器”的特点： 1）稳定性高； 2）频率特性好；3）工作范围宽； 4）石英晶体发生器电路的简化。石英晶体振荡器包括下面几部分：输入回路、反馈网络、放大器、振荡电路及整流、滤波、稳压电路等。石英晶体振荡器是利用单片石英晶体调节某些电容，使它的电压与频率跟随变化，从而产生出变化的电信号。为了提高石英晶体振荡器的品质因数，要求负载电阻R_0和电容c_0较小。 4。存储器： 1）存储器有存储信息的功能，只需少量电能就能保持所存储的信息。它主要由存储单元和控制单元两部分组成。 2）用单一的半导体材料制成，具有记忆功能。 3）结构简单，体积小。4）需要电源激励工作。 5）只读存储器。 4。集成逻辑电路：是一种由许多单独的半导体器件组成的具有专门功能的集成电路。这些半导体器件包括：门电路、触发器、存储器和微处理器。 1）复合逻辑电路：由“触发器”和“门电路”组成
的一种逻辑电路。 2） TTL电路：由双极型三极管和逻辑门构成的一种逻辑电路。 3） CMOS电路：由双极型三极管和逻辑门构成的一种逻辑电路。 4） MIS电路：由“双极型三极管”和“逻辑门”构成的一种逻辑电路。 5）混合逻辑电路：由“门电路”和“触发器”构成的一种逻辑电路。 6） TTL电路加上高阻器后称为TTL集成逻辑电路。 7）将两个或更多的TTL电路加上高阻器后称为TTL门电路。8）将两个或更多的CMOS电路加上高阻器后称为CMOS集成逻辑电路。 所以，集成电路就是采用了集成化的电路技术的装置。三、集成逻辑电路的发展历史集成电路从1953年开始问世，到1969年获得第一块集成电路，这40年的发展历程大致经历了四代。
时序逻辑电路 介绍 时序逻辑电路是现代电子技术中非常重要的一部分，它在数字电子系统中起着至关重要的作用。本文将深入探讨时序逻辑电路的定义、原理、应用以及设计方法。 什么是时序逻辑电路 时序逻辑电路是一种根据输入信号和时钟信号的状态改变来控制输出的电路。它是由触发器和组合逻辑电路组成的。触发器是一种具有两个稳定状态（SET和RESET）的多稳态器件，它存储并传递信息。组合逻辑电路是由逻辑门构成的，用于根据输入信号产生输出信号。 时序逻辑电路的原理 时序逻辑电路的行为取决于触发器的状态和输入信号的变化。触发器的状态可以通过时钟信号进行改变，时钟信号非常重要，因为它将输入信号的改变与触发器的状态转换参数分离开来。 触发器的状态变化遵循一定的时钟信号规律。比如，典型的触发器有边沿触发器和电平触发器。前者在时钟的上升沿或下降沿发生状态变化，而后者在时钟的高电平或低电平期间保持状态。这种状态变化和输入信号的改变相结合，可以实现各种复杂的逻辑功能。 时序逻辑电路的应用 时序逻辑电路广泛应用于数字电子系统中，如计算机、通信系统、控制系统等等。以下是一些常见的应用场景： 时钟分频器 时序逻辑电路可用于实现时钟分频器，将高频率的时钟信号分频为低频率的信号。这在很多数字系统中是必需的，例如将高速输入信号转换为适合处理的低速信号。
计数器是一种常见的时序逻辑电路，它用于对输入信号进行计数。它可以根据时钟信号和触发器的状态，实现二进制、十进制等不同进制的计数。 状态机 状态机是一种基于时序逻辑电路的控制器，用于对系统状态的转换和控制。它可以根据输入信号和当前状态来确定下一状态和输出信号。状态机广泛应用于数字控制系统、通信系统、自动化系统等领域。 存储器 时序逻辑电路可用于构建各种类型的存储器，如寄存器、RAM（Random Access Memory）以及ROM（Read-Only Memory）。这些存储器用于存储和读取数据，是计 算机系统中必不可少的组成部分。 时序逻辑电路设计方法 设计时序逻辑电路需要考虑多个因素，包括功能需求、时钟频率、触发器选择等等。以下是一些常用的时序逻辑电路设计方法： 状态转移图 状态转移图是一种直观的描述状态机的图形工具。它可以帮助我们理解系统的状态变化和控制流程，并基于此进行设计。 逻辑方程 使用逻辑方程描述组合逻辑电路的运算是一种常用的设计方法。通过定义输入信号和输出信号之间的逻辑关系，可以将复杂的逻辑功能转化为简单的逻辑门电路。 触发器选择 选择适当的触发器对于时序逻辑电路的设计至关重要。根据应用需求和时钟频率等因素，需选择合适的触发器类型，并合理地进行触发器的串联和并联。
一，特点结构分类 学习指导： 通过本知识点的学习，了解时序逻辑电路的结构，掌握组合逻辑电路与时序电路的区别及时序电路的分类方法。 某时刻的特定输出仅决定于该时刻的输入，而与电路原来的状态无关。 时序电路的特点 数字逻辑电路按工作特点分为两大类：一类是组合逻辑电路，简称组合电路； 另一类是时序逻辑电路，简称时序电路。 时序电路与组合电路的区别：如果一个电路，由触发器和组合电路组成，那么它就有能力把前一时刻输入信号作用的结果，记忆在触发器中。这样，电路在某一给定时刻的输出不仅取决于该时刻电路的输入，而且还取决于该时刻电路的状态（触发器的状态）。 所谓时序就是电路的状态与时间顺序有密切关系，预定操作是按时间顺序逐个进行的 时序电路的特点是电路在任一时刻的稳定输出，不仅取决于该时刻电路的输入，而且还与电路过去的输入有关，因此这种电路必须具有存储电路（绝大多数由触发器构成）保证记忆能力，以便保存电路过去的输入状态。 时序电路的结构 时序电路的一般结构如图5-1所示,它由组合电路和存储电路两部分组成，图5-1中X(X1、X2、······X n) 代表输入信号，Z(Z1、Z2、······X m)代表输出信号，W(W1、W2、······W h )代表存储电路控制信号，Y(Y1、 Y2、······Y k) 代表存储电路输出状态(时钟信号未标出)，这些信号之间的关系可以用下列三个方程(函数）表示： 输出方程： Z（t n）= F[X（t n），Y（t n）] （5-1） 状态方程： Y（t n+1）= G[W（t n），Y（t n）] （5-2）
各触发器的输入端表达式. 控制方程: W（t n）= H[X（t n），Y（t n）] （5-3） 各方程中t n、t n+1表示相邻的两个离散时间 Y（t n）一般表示存储电路(各触发器)输出现时的状态，简称现态，或原状态 Y（t n+1）则描述存储电路下一个工作周期（来过一个时钟脉冲以后）的状态，简称次态、或新状态. ?时序电路的分类 由输出方程可知，时序电路的现时输出Z（t n）决定于存储电路的现时状态Y（t n）及时序电路的现时输入X（t n）。有许多时序电路较简单，其输出只与存储电路现态Y（t n）有关，与现时输入X（t n）无关。因此，式（5-1）可改写成：Z（t n）= F[Y（t n）] 这类时序电路称穆尔型（Moore）电路（5-4）输出符合式（5-1）的时序电路则称为米莱型（Mealy）电路。 时序电路分为两类：同步时序电路和异步时序电路。 同步时序电路：有一个统一的时钟脉冲源，存储电路里所有触发器的状态变化，都在同一个控制脉冲CP作用下同时发生，在电路结构上，存储电路中各触发器时钟脉冲端接同一个时钟脉冲源。因此，时钟脉冲对存储电路的更新，起着同步作用。 异步时序电路：没有统一的时钟脉冲，或者虽然有时钟脉冲，但是不起同步作用，而是作为输入变量之一作用于电路。 返回 二，分析方法分析举例?同步时序逻辑电路的分析方法 存储电路里所有触发器的状态变化，都在同一个控制脉冲CP作用下同时 发生，即存储电路中各触发器时钟脉冲端接同一个时钟脉冲源。
时序逻辑电路的定义 时序逻辑电路是数字电路中一种重要的电路类型，它根据时钟信号的变化来实现特定的逻辑功能。与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅依赖于当前的输入信号，还依赖于过去的输入信号和时钟信号的状态。 时序逻辑电路由触发器和组合逻辑电路组成。触发器是时序逻辑电路的基本单元，它能存储和改变输入信号的状态。时钟信号的变化会触发触发器的工作，使其输出状态发生变化。组合逻辑电路则根据触发器的输出状态和当前输入信号，通过逻辑门实现特定的逻辑功能。 在时序逻辑电路中，时钟信号起到了至关重要的作用。时钟信号通常是一个周期性的方波信号，用来同步电路中各个触发器的工作。时钟信号的上升沿和下降沿触发触发器的状态改变，使其能够在特定的时间点对输入信号进行处理。通过合理设计时钟信号的频率和时序逻辑电路的结构，可以实现各种复杂的逻辑功能。 时序逻辑电路常用于各种计算机系统和数字系统中，如处理器、内存、时钟、寄存器等。在这些系统中，时序逻辑电路被用来实现各种功能，如存储数据、控制信号的传输、状态机的设计等。时序逻辑电路的设计需要考虑电路的稳定性、时序问题和时钟速度等因素，以确保电路的正确运行。
时序逻辑电路的设计过程一般包括以下几个步骤：首先，根据需求分析确定电路的功能和性能要求；然后，根据功能要求设计逻辑电路的结构和时序逻辑电路的组成；接下来，进行逻辑电路的电路图设计和仿真验证；最后，进行电路的实现和测试，确保电路的正确性和稳定性。 时序逻辑电路的设计和实现需要考虑多个因素。首先，需要合理选择触发器和逻辑门的类型和数量，以满足电路的功能需求。其次，需要考虑时钟信号的频率和占空比，以确保电路的稳定性和可靠性。此外，还需要考虑电路的功耗、面积和成本等因素，以实现性能和经济的平衡。 时序逻辑电路是数字电路中一种重要的电路类型，它通过触发器和组合逻辑电路实现特定的逻辑功能。时序逻辑电路常用于计算机系统和数字系统中，其设计和实现需要考虑多个因素，以满足电路的功能需求和性能要求。通过合理设计和优化，可以实现高性能、低功耗和可靠的时序逻辑电路。
时序逻辑电路的组成 时序逻辑电路是计算机硬件中的重要组成部分，用于处理和控制信号的时序关系。它由多个时序逻辑门电路组成，通过时钟信号的触发和状态的转移来实现特定的功能。本文将介绍时序逻辑电路的组成及其作用。 一、时序逻辑电路的基本组成 时序逻辑电路主要由以下几个组成部分构成： 1. 时钟信号：时钟信号是时序逻辑电路中最重要的信号之一，它控制着电路中各个时序元件的工作时序。时钟信号通常是一个周期性的方波信号，根据时钟信号的上升沿或下降沿触发时序元件的状态转移。 2. 触发器：触发器是时序逻辑电路的基本组件，用于存储和传输数据。它有一定的状态和输出，可以根据时钟信号的触发进行状态的切换。常见的触发器有D触发器、JK触发器、T触发器等。 3. 寄存器：寄存器是由多个触发器组成的存储器件，用于存储多位数据。它可以通过时钟信号进行数据的读写操作，并可以通过控制信号控制数据的传输和存储。 4. 计数器：计数器是一种特殊的寄存器，用于计数和存储特定的数字。它可以根据时钟信号进行自增或自减操作，并可以通过控制信
号进行清零或加载初始值。 5. 时序逻辑门：时序逻辑门是由与门、或门、非门等基本逻辑门组合而成的，用于实现特定的逻辑功能。它可以根据时钟信号的触发进行状态的切换，从而实现复杂的逻辑运算。 二、时序逻辑电路的工作原理 时序逻辑电路的工作原理可以简单描述为以下几个步骤： 1. 时序元件的状态切换：根据时钟信号的触发，时序元件的状态可以从一种状态切换到另一种状态。这种状态的转移可以通过触发器的状态切换、计数器的自增或自减等方式实现。 2. 数据的存储和传输：通过寄存器和触发器，可以实现数据的存储和传输。当时钟信号触发时，数据可以从输入端传输到输出端，或者从输出端返回到输入端。 3. 逻辑运算的实现：通过时序逻辑门的组合，可以实现复杂的逻辑运算。时序逻辑门可以根据时钟信号的触发，改变门电路的输入和输出，从而实现特定的逻辑功能。 三、时序逻辑电路的应用 时序逻辑电路在计算机硬件中有广泛的应用，主要用于实现数据的存储、传输和处理。以下是一些常见的应用场景：
有比逻辑电路名词解释 逻辑电路是电子电路的一种，用于执行逻辑运算，从而控制信息的处理和传输。以下是一些与逻辑电路相关的常见名词的解释： 1. 逻辑门（Logic Gates）：逻辑门是逻辑电路的基本组成元件，用于执行基本的逻辑运算，如与门、或门、非门等。逻辑门具有一个或多个输入和一个输出，根据输入信号的组合，它们产生特定的输出信号。 2. 布尔代数（Boolean Algebra）：布尔代数是一种代数系统，用于描述逻辑运算和逻辑电路的行为。它包括逻辑运算符（与、或、非）和规则，用于组合和简化逻辑表达式。 3. 真值表（Truth Table）：真值表是一种用于列出逻辑门或电路的输入组合和对应输出的表格。它提供了逻辑电路的完整行为描述，可以用于设计和分析逻辑电路。 4. 组合逻辑电路（Combinational Logic Circuit）：组合逻辑电路执行无记忆的逻辑运算，其输出仅取决于当前的输入状态。它通常用于执行特定的逻辑功能，如加法、乘法、比较等。 5. 时序逻辑电路（Sequential Logic Circuit）：时序逻辑电路包括存储元件（如触发器）和组合逻辑电路，可以实现具有状态和时序控制的逻辑功能。时序逻辑电路用于处理时序信息和执行计数、存储、控制等任务。 6. 触发器（Flip-Flop）：触发器是时序逻辑电路的基本存储元件，用于存储一个比特（0或1）的信息。它们可以用于实现寄存器、计数器和状态机等功能。 7. 编码器（Encoder）：编码器是一种组合逻辑电路，用于将多个输入信号编码成较少数量的输出信号。它常用于将信息转换为更紧凑的形式，以便在数字系统中传输和处理。 8. 解码器（Decoder）：解码器是一种组合逻辑电路，用于将输入信号解码成多个输出信号。它常用于将数字信号转换为控制信号，以便在电子设备中执行不同的操作。 9. 多路复用器（Multiplexer）：多路复用器是一种组合逻辑电路，用于将多个输入信号选择和复用到一个输出信号上。它允许多个信号在同一个传输通道上传输，以提高系统的效率。 10. 译码器（Demultiplexer）：译码器是一种组合逻辑电路，用于将一个输入信号分解成多个输出信号，与多路复用器相反。它用于将单一输入信号分配到不同的输出通道。 这些名词描述了逻辑电路的基本组成元素、逻辑运算和电路类型，它们用于数字电子系统中的数据处理、控制和通信。了解这些名词有助于理解逻辑电路的工作原理和应用。
第五章时序逻辑电路 教学要求： 了解时序逻辑电路的共同特点。 掌握时序电路分析方法，基本的设计方法； 掌握计数器的分类及特点； 了解常用的时序逻辑电路的功能及应用。 教学重点： 时序逻辑电路的分析方法。 时序逻辑电路的设计方法。 5.1 概述 一、定义：时序逻辑电路（又称时序电路）：在任何一个时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号， 而且还取决于电路原来的状态。 二、电路构成：存储电路（主要是触发器，且必不可少） + 组合逻辑电路（可选）。 时序逻辑电路的状态是由存储电路来记忆和表示的。
三、分类 一：根据电路状态转换情况的不同分为： 1 ．同步时序逻辑电路： 所有触发器的时钟输入端 CP 都连在一起，在同一个时钟脉冲 CP 作用下，凡具备翻转条件的触发器在 同一时刻状态翻转。触发器状态的更新和时钟脉冲 CP 是同步的。 2 ．异步时序逻辑电路 时钟脉冲 CP 只接部分触发器的时钟输入端，其余触发器则由电路内部信号触发。因此，凡具备翻转条 件的触发器状态的翻转有先有后，并不都和时钟脉冲 CP 同步。计数器中，时钟脉冲 CP 又称为计数脉冲。 5.2 时序逻辑电路的分析方法 时序逻辑电路的分析：根据给定的电路，写出它的方程、列出状态转换真值表、画出状态转换图和时序 图，而后分析出它的功能。 5.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法 同步时序逻辑电路中，所有触发器都由同一个时钟脉冲信号 CP 来触发，都对应相同的电平或边沿状态 更新。所以，可以不考虑时钟条件。 课堂讨论：现态和次态的时间分割点？ 一、基本分析步骤 1 ．写方程式 （ 1 ）输出方程。时序逻辑电路的输出逻辑表达式，它通常为现态的函数。 （ 2 ）驱动方程。各触发器输入端的逻辑表达式。即 J= ？， K= ？， D= ？ （ 3 ）状态方程。将驱动方程代入相应触发器的特性方程中，便得到该触发器的次态方程。时序逻辑
时序逻辑电路介绍 220.什么是时序逻辑电路？ 答：在数字电路中，凡是任一时刻的稳定输出不仅决定于该时刻的输入，而且还 和电路原来状态有关者都叫时序逻辑电路。时序逻辑电路结构示意图如图2-41 所示。时序逻辑电路的状态是靠具有存储功能的触发器所组成的存储电路来记忆和表征的。S2-41时序爱辑电路结构示意图 221.时序逻辑电路分为哪两大类？ 答：时序逻辑电路可分为同步时序电路和异步时序电路两大类。在同步时序逻辑 电路中，存储电路内所有触发器的时钟输入端都接于同一个时钟脉冲源，因而，所有触发器的状态（即时序逻辑电路的状态）的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。在异步时序逻辑电 路中，没有统一的时钟脉冲，有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连，只有这些触发器的状态变化才与时钟脉冲同步，而其他触发器状态的变化并不与时钟脉冲同步。 222 .基本RS触发器的组成及工作原理是怎样的？ 答：两个与非门电路或两个或非门电路可以组成基本RS触发器，与非门基本RS 触发器如图2-42所示。它以1或0的形式储存数据。RS触发器有两个输入端、分别称为R端和S端，和两个互补输出端，Q和Q当在与非门RS触发器的输入馈入负脉冲时它就改变状态。通常两个输入相异或都是1、不能同时为0。在s 端加上零脉冲会导致输出端Q变为高电平、同时Q会变为低电平、触发器置位、 个1。在R端上加上零脉冲.会导致输出端Q变为低电平且高电平，这时触发器复位，在输出存储一个0。Q变成 Li Li 2
223 .什么是带时钟信号的RS触发器？ 答：带时钟信号的RS触发器逻辑电路如图2-43所示。在许多情况下需要控制触发器同步运行，用与非门基本RS触发器外加两个控制门和第3个输人可以完成这个作用。第3个输入通常称做时钟或触发脉冲输入端，用CP表示。要改变触发器的状态，连同外加时钟输入需要两个输入脉冲。为了使它动作，即Q=1,S 端和CP端必须同时都是高电平，假若S端变为低电平，而C琳仍保留高电平或者通以负脉冲，触发器不会改变状态，只是保持原态。把高电平脉冲同时加到R 端和CP端可使触发器复位，即Q=Q值得指出的是，在CP为1期间，如果R端、S端发生变化，触发器的输出可能也会发生变化，即发生空翻现象。 图，43带肘钟信号的RS触釐器 224 .丰从RS触发器是怎样的？ 答：主从RS触发器由两个受时钟脉冲控制的主触发器和从触发器组成。它们受互补时钟脉冲的控制：如图2-44所示。当时钟脉冲为高电平时从触发器封锁：
《时序逻辑电路》知识要点复习 一、时序逻辑电路 1、时序逻辑电路：电路的输出状态不仅与同一时刻的输入状态有关，也与电路原状态有关。时序逻辑电路具有记忆功能。 2、时序逻辑电路分类：可分为两大类：同步时序电路与异步时序电路。 （1）同步时序电路：各触发器都受到同一时钟脉冲控制，所有触发器的状态变化都在同一时刻发生。（2）异步时序电路：各触发器没有统一的时钟脉冲(或者没有时钟脉冲)，各触发器状态变化不在同一时刻发生。计数器、寄存器都属于时序逻辑电路。 3、时序逻辑电路由门电路和触发器组成，触发器是构成时序逻辑电路的基本单元。 二、计数器 1、计数器概述： （1）计数器：能完成计数，具有分频、定时和测量等功能的电路。 （2）计数器的组成：由触发器和门电路组成。 2、计数器的分类： 按数制分：二进制计数器、十进制计数器、N 进制(任意进制)计数器； 按计数方式分：加法计数器、减法计数器、可逆计数器； 按时钟控制分：同步计数器、异步计数器。 3、计数器计数容量（长度或模）:计数器能够记忆输入脉冲的数目，就称为计数器的计数容量（或计数长度或计数模），用 M 表示。3 位二进制同步加法计数器：M=23=8，n 位二进制同步加法计数器：M=2n，n 位二进制计数器需要用n个触发器。 4、二进制计数器 (1)异步二进制加法计数器：如下图电路中，四个JK触发器顺次连接起来，把上一触发 器的Q 端输出作为下一个触发器的时钟信号，CP 0=CP CP 1 =Q CP 2 =Q 1 CP 3 =Q 2 ，J =K =1 J 1=K 1 =1 J 2 =K 2 =1 J 3 =K 3 =1 Q 3 Q 2 Q 1 Q 为计数输出，Q 3 为进位输出，Rd 为异步复位（清0）这样构成了四位异步二进制加计数器。
时序逻辑电路的分类 时序逻辑电路是现代数字电路设计中的重要组成部分，广泛应用于计算机、通信系统、工业控制等领域。根据时序逻辑电路的特点和功能，可以将其分为同步和异步两类，每一类又可以进一步细分为多个子类。 同步时序逻辑电路 同步时序逻辑电路是指所有触发器在一个时钟信号的控制下工作的电路。它们的特点是逻辑部件和触发器之间存在明确的时钟信号传输路径，通过时钟信号的统一控制可以确保各个部件在相同的时间点进行状态的更新。 同步时序逻辑电路主要包括以下几种分类： 1.锁存器（Latch）：锁存器是一种用触发器实现的存储元件，可以存储一个 比特的信息，并在时钟信号的边沿进行更新。常见的锁存器有D锁存器、JK 锁存器等，它们可以应用于寄存器、缓存等场景。 2.寄存器（Register）：寄存器是由若干个锁存器组成的存储单元，可以同 时存储多个比特的信息。根据输入输出的配置，寄存器可以分为并行输入输 出寄存器和串行输入输出寄存器。 3.计数器（Counter）：计数器是一种能够在一个范围内进行计数的时序逻辑 电路。常见的计数器有二进制计数器、同步计数器和异步计数器等，它们可 以应用于时钟频率分频、时钟周期计数等场景。 4.移位寄存器（Shift Register）：移位寄存器是一种可以将输入序列移位 输出的时序逻辑电路。常见的移位寄存器有串行输入并行输出寄存器和并行 输入串行输出寄存器等，它们可以应用于数据的平行-串行和串行-平行转换。 5.状态机（Finite State Machine，FSM）：状态机是一种通过多个状态和状 态之间的转移来对系统进行建模的时序逻辑电路。常见的状态机包括Mealy 状态机和Moore状态机，它们可以用于设计数字系统的控制器、序列检测电 路等。 异步时序逻辑电路 异步时序逻辑电路是指各个逻辑部件之间没有明确的时钟信号传输路径，它们是基于组合逻辑电路的延时和信号传播来完成状态更新的。与同步时序逻辑电路相比，异步时序逻辑电路的设计更加灵活，但同时也面临着时序和稳定性等问题的挑战。
第5章时序逻辑电路 5.1时序逻辑电路的基本看法 1.时序逻辑电路的结构及特色 时序逻辑电路在任何时刻的输出状态不但取决于当时的输入信号，还与电路 的原状态有关，触发器就是最简单的时序逻辑电路，时序逻辑电路中一定含有存 储电路。时序电路的基本结构如图5.1所示，它由组合电路和储存电路两部分 构成。 图5.1时序逻辑电路框图 时序逻辑电路拥有以下特色： （1）时序逻辑电路平时包含组合电路和储存电路两个构成部分，而储存电路 要记忆给准时刻前的输入输出信号，是必不行少的。 （2）时序逻辑电路中存在反响，储存电路的输出状态一定反响到组合电路的 输入端，与输入信号一起，共同决定组合逻辑电路的输出。 2.时序逻辑电路的分类 （1）准时钟输入方式 时序电路依据时钟输入方式分为同步时序电路和异步时序电路两大类。同步时序电路中，各触发器受同一时钟控制，其状态变换与所加的时钟脉冲信号都是同步的；异步时序电路中，各触发器的时钟不一样，电路状态的变换有先有后。同 步时序电路较复杂，其速度高于异步时序电路。 （2）按输出信号的特色 依据输出信号的特色可将时序电路分为米里（Mealy）型和摩尔（Moore）型两类。米里型电路的外面输出Z既与触发器的状态Q n有关，又与外面输入X有
关。而摩尔型电路的外面输出Z仅与触发器的状态Q n有关，而与外面输入X无关。 （3）按逻辑功能 时序逻辑电路按逻辑功能可划分为存放器、锁存器、移位存放器、计数器和节拍发生器等。 3.时序逻辑电路的逻辑功能描述方法 描述一个时序电路的逻辑功能可以采纳逻辑方程组（驱动方程、输出方程、 状态方程）、状态表、状态图、时序图等方法。这些方法可以互相变换，并且 都是解析和设计时序电路的基本工具。 5.2时序逻辑电路的解析方法和设计方法 1.时序逻辑电路的解析步骤 （1）第一确立是同步还是异步。若是异步，须写出各触发器的时钟方程。 （2）写驱动方程。 （3）写状态方程（或次态方程）。 （4）写输出方程。若电路由外面输出，要写出这些输出的逻辑表达式，即输 出方程。 （5）列状态表 （6）画状态图和时序图。 （7）检查电路能否自启动并说明其逻辑功能。 同步时序逻辑电路的设计方法 1.同步时序逻辑电路的设计步骤 设计同步时序电路的一般过程如图5.10所示。 图5.10同步时序电路的设计过程
时序逻辑电路的定义 时序逻辑电路是一种基于时钟信号进行操作的电路，它根据输入信号的状态变化和时钟信号的边沿触发，在特定的时刻产生相应的输出信号。时序逻辑电路在数字系统设计中起着重要的作用，它能够实现复杂的计算、存储和控制功能。本文将从时序逻辑电路的基本概念、设计原则和应用范围等方面进行详细介绍。 一、时序逻辑电路的基本概念 时序逻辑电路由触发器、计数器、状态机等基本元件组成。触发器是最基本的时序逻辑电路元件，它能够存储一个比特的信息，并在时钟信号的作用下按照一定的规则进行状态转换。计数器是一种特殊的触发器，它能够根据时钟信号的边沿触发，在每个时钟周期内对计数器的值进行加一或减一的操作。状态机是由一组触发器和组合逻辑电路组成的复杂时序逻辑电路，它能够根据输入信号的变化和时钟信号的触发，在不同的状态之间进行切换，并产生相应的输出信号。 二、时序逻辑电路的设计原则 时序逻辑电路的设计需要遵循以下原则： 1. 合理选择触发器类型：触发器有很多种类型，如D触发器、JK 触发器、T触发器等。在选择触发器类型时，需要考虑电路的功能需求、时钟频率和面积等因素，并综合考虑时序逻辑电路的性能和
成本等因素。 2. 确定时钟信号：时序逻辑电路的运行是基于时钟信号的，因此选择合适的时钟信号是非常重要的。时钟信号的频率和占空比需要根据电路的工作频率和响应时间进行合理的设计，以确保电路的稳定性和可靠性。 3. 确定状态转换规则：状态转换规则是时序逻辑电路的关键，它决定了电路在不同状态之间如何切换，并产生相应的输出信号。在确定状态转换规则时，需要考虑输入信号的变化和时钟信号的触发，以确保电路能够正确地响应输入信号的变化。 4. 进行时序分析和优化：时序逻辑电路的设计需要进行时序分析和优化，以确保电路的正确性和性能。时序分析主要包括时序约束分析和时序验证，通过对电路的传输延迟、时钟频率和时序关系等进行分析，以确保电路的稳定性和可靠性。时序优化主要包括时钟树优化、时序合并和时序缩减等，通过对电路的布局、时钟分配和时序逻辑优化，以提高电路的性能和可靠性。 三、时序逻辑电路的应用范围 时序逻辑电路广泛应用于数字系统设计、计算机体系结构和通信系统等领域。在数字系统设计中，时序逻辑电路能够实现复杂的计算、存储和控制功能，如加法器、乘法器、存储器、流水线和控制器等。在计算机体系结构中，时序逻辑电路能够实现指令译码、寄存器堆、
数字电路名词解释 模拟信号：随时间做连续变化的信号。 数字信号：不随时间做连续变化的信号，信号数值的大小和增减可采用数字形式。 门电路：输出信号与输入信号之间存在一定逻辑关系的开关电路。 “与”逻辑：当决定一件事情的各种条件全部具备后，这件事才能发生的逻辑关系。 “或”逻辑：在决定一件事情的几个条件中，只要有一个或几个具备，事情就会发生的逻辑关系。 “非”逻辑：结果和条件处于相反状态的逻辑关系。 组合逻辑电路：输出状态只决定于同一时刻各输入变量的组合，与先前状态无关的逻辑电路。 时序逻辑电路：具有存储逻辑功能的电路。 双稳态触发器：具有两个稳定状态的触发器。 单稳态触发器：具有一个稳定状态和维持一定时间的暂稳状态的触发器。 无稳态触发器：没有稳定状态，电路在“0 ”和“1 ”之间不断变化，可输出连续方波的电路。又称多谐振荡器。 存放器：用来存放数码或运算结果的逻辑部件。
译码器：将输入的二进制代码“翻译”成相对应的输出信号的电路。 编码器：将被控对象或信号用特定的二进制代码来表示的电路。 脉冲宽度：从脉冲前沿的0.5 到脉冲后沿的0.5 所需时间，也称脉冲持续时间。 脉冲幅度：脉冲信号( 电压或电流) 变化的最大值。 脉冲周期：周期性脉冲前、后两次出现脉冲的时间间隔。 脉冲前沿：从脉冲幅度的0.1 倍上升至0.9 倍所需的时间，也称脉冲上升时间或上升沿。 脉冲后沿：从脉冲幅度的0.9 倍下降到0.1 倍所需时间，也称脉冲下降时间或下降沿。 正脉冲：脉冲跃变后的值比初始值高，即幅度A ＞0 的脉冲。 负脉冲：脉冲跃变后的值比初始值低，即幅度A ＜0 的脉冲。