什么是時序邏輯電路
在數(shù)字電路中,凡是任一時刻的穩(wěn)定輸出不僅決定于該時刻的輸入,而且還和電路原來狀態(tài)有關(guān)者都叫時序邏輯電路。時序邏輯電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-41所示。時序邏輯電路的狀態(tài)是靠具有存儲功能的觸發(fā)器所組成的存儲電路來記憶和表征的。
時序邏輯電路的特點(diǎn)
1、功能特點(diǎn)
電路在某采樣周期內(nèi)的穩(wěn)態(tài)輸出Y(n),不僅取決于該采樣周期內(nèi)的“即刻輸入X(n)”,而且還與電路原來的狀態(tài)Q(n)有關(guān)。(通常Q(n)記錄了以前若干周期內(nèi)的輸入情況)。
2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
除含有組合電路外,時序電路必須含有存儲信息的有記憶能力的電路:觸發(fā)器、寄存器、計數(shù)器等。
時序邏輯電路的功能
1、邏輯方程組
1)特性方程:描述觸發(fā)器邏輯功能的邏輯表達(dá)式。
2)驅(qū)動方程:(激勵方程)觸發(fā)器輸入信號的邏輯表達(dá)式。
3)時鐘方程:控制時鐘CLK的邏輯表達(dá)式。
4)狀態(tài)方程:(次態(tài)方程)次態(tài)輸出的邏輯表達(dá)式。
5)輸出方程:輸出變量的邏輯表達(dá)式。
2、狀態(tài)表
反映輸出Z、次態(tài)Q*與輸入X、現(xiàn)態(tài)Q之間關(guān)系的表格。
3、狀態(tài)圖
反映時序電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)律及相應(yīng)輸入、輸出取值關(guān)系的圖形。
4、 時序圖
又叫工作波形圖,它用波形的形式形象地表達(dá)了輸入信號、輸出信號、電路的狀態(tài)等的取值在時間上的對應(yīng)關(guān)系。
時序邏輯電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖詳解
狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖是時序電路特有的描述方法,描述出電路在 CP 作 用下,狀態(tài)轉(zhuǎn)換全部 過程。
一、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表
將輸入及初態(tài)代入狀態(tài)方程和輸出方程,算出電路次態(tài)和現(xiàn)態(tài)下的輸 出值。
即:每 7 個 CP ,電路狀態(tài)回到初態(tài)(循環(huán)變化)。可對時鐘脈沖計數(shù):每經(jīng)過 7 個時鐘脈沖, Y 輸出一個脈沖(即由 0 變 1 ,再由 1 變 0 ),可作為一個 七進(jìn)制計數(shù)器, Y 輸出進(jìn)位脈沖。
二、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖
三、時序圖(即: CP 作用下,電路狀態(tài)、輸出狀態(tài)隨時間變化的波形圖)
P231 例
解: ( 1 ) 寫出 驅(qū)動方程:
( 2 ) 由 D 觸發(fā)器特性方程: 得 狀態(tài)方程:
( 3 )輸出方程:
( 4 )狀態(tài)轉(zhuǎn)換表:
( 5 )狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖:
( 6 )邏輯功能: A=0 ,為 4 進(jìn)制加法計數(shù)器, 由 00 、 01 、 10 、 11 遞增,從 11 跳變回 00 時,輸出端 Y 輸出一個脈沖。A=1 ,為 4 進(jìn)制減法計數(shù)器,
由 11 、 10 、 01 、 00 遞減,從 00 跳變回 11 時,輸出端 Y 輸出一個脈沖。
時序邏輯電路有哪些(三款時序邏輯電路的設(shè)計)
時序邏輯電路的設(shè)計(一)
下圖的時序邏輯電路是:設(shè)計一個串行數(shù)據(jù)檢測器,對它的要求是:連續(xù)輸入3個或3個以上的1時輸出為1,其他輸入情況下輸出為0。
時序邏輯電路的設(shè)計(二)
下圖的時序邏輯電路是:試用JK觸發(fā)器和門電路設(shè)計一個同步七進(jìn)制計數(shù)器
時序邏輯電路的設(shè)計(三)
下圖的時序邏輯電路是:設(shè)計一“011”序列檢測器,每當(dāng)輸入011碼時,對應(yīng)最后一個1,電路輸出為1