南京理工大学：《数字逻辑电路》课程PPT教学课件（脉冲和数字电路）第4章 时序逻辑电路引论

数字遇辑电路款学课程 第4章时序逻辑电路引论 41时序逻辑电路的基本概念 时序逻辑电路的特点电路在任何时候的输出稳定值不仅 与该时刻的输入信号有关而且与该时刻以前的电路状态 有关;电路结构具有反馈回路 nan Jing Univerity of Science& Technology

第4章 时序逻辑电路引论 4.1 时序逻辑电路的基本概念 时序逻辑电路的特点:电路在任何时候的输出稳定值,不仅 与该时刻的输入信号有关,而且与该时刻以前的电路状态 有关;电路结构具有反馈回路

数字遇辑电路款学课程 411时序逻辑电路的结构模型 E>Z 外部输入信号 组合电路 外部输出信号 存储电路 状态信号Q W驱动信号 nan Jing Univerity of Science& Technology

4.1.1 时序逻辑电路的结构模型 X Z Q W 组合电路 存储电路 外部输入信号 外部输出信号 状态信号 驱动信号

数字遇辑电路款学课程 其中X,Z,w,Q均可以是多变量.描述时序逻辑电路的三个 方程: 输出方程:Z(tn=FX(tn),Q(tn 驱动方程:W(tn)=G|X(t,Q(tn 状态方程:Q(tn+1)=Hwtn),Q(tn nan Jing Univerity of Science& Technology

其中X,Z,W,Q均可以是多变量. 描述时序逻辑电路的三个 方程: 输出方程: Z(tn )=F[X(tn ),Q (tn )] 驱动方程: W(tn )=G[X(tn ),Q (tn )] 状态方程: Q(tn+1)=H[W(tn ),Q (tn )]

数字遇辑电路款学课程 412状态表和状态图 描述时序电路的其它两种方法:①状态表 输入 输入原状态新状态输出原状态 X Q on+IZ Q on+I/Z …………………… 新状态/输出 nan Jing Univerity of Science& Technology

4.1.2 状态表和状态图 描述时序电路的其它两种方法: ①状态表 输入 原状态 新状态 输出 X Qn Qn+1 Z 输入 原状态 Qn Qn+1/Z X 新状态/ 输出

数字遇辑电路款学课程 ②状态图 (Qu+)新状态 X 原状态(Qn 输入/输出 例:一时序电路有一个输入变量x,二个状态变量q1和q2, 一个输出变量z 两个状态变量的四种不同取值可定义电四种状态: q1,q2l=[0,0≡A q1,q2l=|0,1=B Iq1,q2l=[1,0=C Iq1,q2l=1,1l≡D nan Jing Univerity of Science& Technology

② 状态图 Qn Qn+1 X/Z 原状态 新状态 输入/ 输出 例: 一时序电路有一个输入变量x , 二个状态变量q1和q2 , 一个输出变量z . 两个状态变量的四种不同取值可定义电四种状态: [q1 ,q2 ]=[0,0]≡A [q1 ,q2 ]=[0,1]≡B [q1 ,q2 ]=[1,0]≡C [q1 ,q2 ]=[1,1]≡D

数字遇辑电路款学课程 假设电路的状态表和状态图如下图所示: Qn Q 0/1 OAD 0 A 1/1 C 1 AC 0 BB 0/0 1/0 1 BA 0/0 0101 CCDD C D 01001 0((B 1/1 B nan Jing Univerity of Science& Technology

x Qn Qn+1 z 0 A D 0 1 A C 1 0 B B 1 1 B A 0 0 C C 1 1 C D 0 0 D A 0 1 D B 1 A C B D 1/1 0/1 1/0 0/0 0/0 1/0 1/1 0/1 假设电路的状态表和状态图如下图所示:

数字遇辑电路款学课程 当x信号按0→1-→1→0→1→0→1→1→0→0的顺序输 入电路时电路的输岀及状态变换如下:(设电路初态为A) 时间012345678910 原态| A D BA D B BA CC O 输入|011010 新态 D BA D B BA C O 输出10 10 nan Jing Univerity of Science& Technology

当x 信号按0→1→1 →0 →1 →0 →1 →1 →0 →0的顺序输 入电路时,电路的输出及状态变换如下:(设电路初态为A) 时间 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 原态 A D B A D B B A C C C 输入 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 新态 D B A D B B A C C C 输出 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1

数字遇辑电路款学课程 42存储器件 存储电路由存储器件组成,能存储一位二值信号的器件 称为存储单元电路存储单元电路大多是双稳态电路. 双稳态电路特点: ①具有两个稳定状态用0和1表示在无外信号作用时, 电路长期处于某个稳定状态,这两个稳定状态可用来 表示一位二进制代码。 ②它有一个或多个输入端,在外加信号激励下,可使 电路从一个状态转换成另一个状态。 nan Jing Univerity of Science& Technology

4.2 存储器件 存储电路由存储器件组成,能存储一位二值信号的器件 称为存储单元电路.存储单元电路大多是双稳态电路. 双稳态电路特点: ①具有两个稳定状态,用0 和1表示,在无外信号作用时, 电路长期处于某个稳定状态，这两个稳定状态可用来 表示一位二进制代码。 ②它有一个或多个输入端，在 外加信号激励下，可使 电路从一个状态转换成另一个状态

数字遇辑电路款学课程 两类存储单元电路 (1)锁存器(2)触发器 锁存器:直接由激励信号控制电路状态的存储单元 触发器:除激励信号外,还包含一个称为时钟的控制信号 输入端.激励信号和时钟一起控制电路的状态 nan Jing Univerity of Science& Technology

两类存储单元电路 ： (1) 锁存器 (2) 触发器 锁存器: 直接由激励信号控制电路状态的存储单元. 触发器: 除激励信号外,还包含一个称为时钟的控制信号 输入端. 激励信号和时钟一起控制电路的状态

数字遇辑电路款学课程 锁存器和触发器工作波形示意图: Set s Q Reset R Q Set Reset SCR Q Clock nan Jing Univerity of Science& Technology

锁存器和触发器工作波形示意图: Reset Set Q Set Reset Clock Q S R Q Q S R Q Q C