第六章同步时序
逻辑电路;学习要求:
了解时序电路的根本结构、分类和常用的描述方法;
熟练掌握同步时序电路分析和设计的根本方法;
熟悉状态图的建立,状态简化和状态分配的各个重要环节。;6.1时序逻辑电路的特点和描述方法;状态:过去的输入已不存在,但可以通过存储器件把它们记录下来,称之为状态。记录下来的信息可能和过去的输入完全一样,也可能是经过了组合电路加工处理后的结果。我们把某一时刻之前的状态称为现态,把这一时刻之后的状态称为次态,现态和次态是一个相对的概念,分别用y(n)(或y)和y(n+1)表示。;2.时序逻辑电路的分类:;同步时序电路
特点:电路中有统一的定时信号,存储器件采用时钟控制触发器,电路状态在时钟脉冲控制下同时发生转换,即电路状态的改变依赖于输入信号和时钟脉冲信号。
具体说:状态如何变?取决与输入信号;
状态何时变?取决于时钟信号;
每个状态维持多久?取决于时钟脉冲。
在研究同步时序逻辑电路时,通常不把同步时钟信号作为输入信号处理,而是将它当成一种默认的时间基准。;对时钟的要求:
脉冲的宽度:必须保证触发器可靠翻转;
脉冲的频率:必须保证前一个脉冲引起的电路响应完全结束后,后一个脉冲才能到来。;异步时序逻辑电路
异步时序逻辑电路的存储电路可由触发器或延时元件组成,电路中没有统一的时钟脉冲信号同步,电路外部输入信号的变化将直接导致电路状态的变化。
在状态转移过程中,各存储元件的状态变化不一定发生在同一时刻,不同状态的维持时间不一定相同。
在研究异步时序逻辑电路时,对输入信号的形式有所区分。〔脉冲还是电平〕;两种时序电路类型见以下图:;同步二进制加法计数器;2〕按照电路输出与输入是否直接相关
Mealy型和Moore型
;也可观察输出函数中是否有电路输入,如果没有输入信号或者电路无专门的外部输出信号,都视为Moore型电路的特例〕
无论是同步时序逻辑电路或是异步时序逻辑电路,均有Mealy型和Moore型两种模型。
3〕按照输入???号的形式
脉冲信号和电平信号
具体的有同步输入脉冲、同步输入电平、异步输入脉冲、异步输入电平;时序电路输入信号的波形图:;3.时序逻辑电路的表示方法:
状态表和状态图;一、状态表;某Mealy型电路状态表;二、状态图;Moore型状态表和状态图;一、状态表;某Moore型电路状态表;二、状态图;6.2同步时序逻辑电路的分析;逻辑电路图;例:用表格法分析以下图所示的同步是序逻辑电路;解:;第三步:作出状态表和状态图。;第四步:用时间图和文字描述电路和逻辑功能。;时间图的作法:;画时间图:;例:试有代数法分析以下图所示的同步时序逻辑电路。;解:;第三步:根据次态方程组和输出函数表达式作出状态表和状态图。;第四步:作出时间图,并说明电路的逻辑功能。;;y1;解:〔1〕列出鼓励函数与输出函数
;y2;;;状态图