同步时序逻辑电路的分析共44页
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第二十二讲同步时序逻辑电路的分析方法第二十二讲同步时序逻辑电路的分析方法内容提要7.1 概述一、时序电路的定义二、电路构成三、分类:1 同步2 异步7.2 时序逻辑电路的分析方法7.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法一、基本分析步骤1.写方程式2.列状态转换真值表3.逻辑功能的说明4 画状态转换图和时序图二、分析举例[例7.2.1]1.写方程式2.列状态转换真值表3.逻辑功能的说明4 画状态转换图和时序图5.检查电路能否自启动[例7.2.2]1.写方程式2.列状态转换真值表3.逻辑功能的说明4 画状态转换图和时序图7.2.2 异步时序逻辑电路的分析方法应写出时钟方程。
[例7.2.3]1.写方程式2.列状态转换真值表3.逻辑功能的说明4 画状态转换图和时序图第7章时序逻辑电路内容提要时序逻辑电路的分析方法异步计数器、同步计数器、寄存器与移位寄存器的基本工作原理中规模集成电路的逻辑功能、使用方法和应用时序逻辑电路的设计方法7.1 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。
7.2 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。
实验八同步时序逻辑电路的分析一、实验目的⑴熟悉同步时序逻辑电路的一般分析、设计方法⑵熟悉移位寄存器和同步计数器的逻辑功能二、实验预习复习触发器的功能、特点和应用三、实验器材⑴直流稳压电源、数字逻辑实验箱⑵ 74LS00、74LS08、74LS10、74LS86、74LS74、74LS76四、实验内容和步骤1.移位寄存器型计数器⑵将集成D型触发器74LS74按图8-2接线。
电路的脉冲输入端CP接单脉冲,四个输出端Q4、Q3、Q2、Q1分别接发光二极管。
用触发器的异步清除端CLR将触发器初始状态复位为“0000”,Q4Q3Q2Q1=0000。
(同样,可以用各触发器的预置端将触发器的初始状态置为某个状态。
)逐次按动单脉冲按钮,观察在CP脉冲作用下,计数器输出端的变化状态,将结果填入自制的表中。
分析电路输出端状态变化的规律,画出状态转换图,并说明电路的功能。
实验结果:五、思考题总结同步时序逻辑电路的一般分析方法。
(1) 根据逻辑电路写出各个触发器的驱动方程,即写出每个触发器输入端的逻辑函数表达式。
(2) 根据所给触发器,将得到的驱动方程代入触发器特性方程,得到时钟脉冲作用下的状态方程。
(3) 从逻辑电路中写出输出端的逻辑函数表达式。
(4) 将任何一组输入变量的取值及电路的初始状态,代入状态转移方程中和输出函数表达式中,得到时钟信号作用下的存储电路的次态逻辑值;再以得到的次态逻辑值为初始状态,和此时的输入变量的取值,再次代入状态转移方程中和输出函数表达式中,又得到新的次态逻辑值以及电路的输出值,如此循环代入逻辑值,直到所有输入变量的取值和所有逻辑状态值全部代入。
将存储电路的状态转换以及电路的输出用表格的形式来描述它们之间的关系,称为状态转移表。
将存储电路状态之间的转换关系用图形的方式来描述,就是状态转换图。
(5) 检查状态转换图(状态转移表),如果在时钟信号和输入信号的作用下,各个状态之间能够建立联系,则说明该时序逻辑电路能够自启动,否则不能自启动。