《数字电子技术》课程PPT教学课件课件（电类）第06章 时序逻辑电路的分析与设计 6.1 时序逻辑电路的基本概念

6.时序逻辑电路的分析与设计6.1时序逻辑电路的基本概念6.2同步时序逻辑电路的分析6.3同步时序逻辑电路的设计6.4异步时序逻辑电路的分析6.5若干典型的时序逻辑集成电路*6.6用Verilog描述时序逻辑电路6.7时序逻辑可编程逻辑器件2

6 . 时序逻辑电路的分析与设计 6.1 时序逻辑电路的基本概念 6.2 同步 时序逻辑电路的分析 6.3 同步 时序逻辑电路的设计 6.4 异步 时序逻辑电路的分析 6.5 若干典型的时序逻辑集成电路 *6.6 用Verilog描述时序逻辑电路 6.7 时序逻辑可编程逻辑器件

教学基本要求熟练掌握时序逻辑电路的描述方式及其相互转换2、熟练掌握时序逻辑电路的分析方法3、熟练掌握时序逻辑电路的设计方法4、熟练掌握典型时序逻辑电路计数器、寄存器、移位寄存器的逻辑功能及其应用。5、正确理解时序可编程器件的原理及其应用。6、学会用VirelogHDL设计时序电路及时序可编程逻辑器件的方法

教学基本要求 2、熟练掌握时序逻辑电路的分析方法 1、熟练掌握时序逻辑电路的描述方式及其相互转换。 3、熟练掌握时序逻辑电路的设计方法 4、熟练掌握典型时序逻辑电路计数器、寄存器、移位 寄存器的逻辑功能及其应用。 5、正确理解时序可编程器件的原理及其应用。 6、学会用Virelog HDL设计时序电路及时序可编程逻辑器件的 方法

时序逻辑电路的基本概念6.16.1.1时序逻辑电路的模型与分类6.1.2时序电路逻辑的表达

6.1 时序逻辑电路的基本概念 6.1.1 时序逻辑电路的模型与分类 6.1.2 时序电路逻辑的表达

时序逻辑电路的基本概念6.16.1.1时序逻辑电路的模型与分类1.时序电路的一般化模型j0组合电路ES存储电路km结构特征：*电路由组合电路和存储电路组成*电路存在反馈A

6.1 时序逻辑电路的基本概念 6.1.1 时序逻辑电路的模型与分类 1. 时序电路的一般化模型 组合 电路 I O 存储电路 E S i j k m *电路由组合电路和存储电路组成。 *电路存在反馈。 结构特征:

输出方程：0=f(L,S)表达输出信号与输入信号、状态变量的关系式激励方程：E=f(IS)表达了激励信号与输入信号、状态变量的关系式状态方程：Su+I=fs(E,S")表达存储电路从现态到次态的转换关系式j-0组合电路E存储电路kmA

输出方程: O＝f1 (I，S) 激励方程: E＝f2 (I，S) 状态方程 : S n+1＝f3 (E，S n ) 表达输出信号与输入信号、状态变量的关系式 表达了激励信号与输入信号、状态变量的关系式 表达存储电路从现态到次态的转换关系式 组合 电路 I O 存储电路 E S i j k m

2、异步时序电路与同步时序电路同步：存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源它们的状态在同一时刻更新时序电路异步：没有统一的时钟脉冲或没有时钟脉冲，电路的状态更新不是同时发生的X&=1QQ1JU6* 1721DIDCPCPHO>CI9>C1QQ1Q26b1K1KFFFF&FF2FF1QoQiA

2、异步时序电路与同步时序电路 时序电路 同步：存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源， 它们的状态在同一时刻更新。 异步： 没有统一的时钟脉冲或没有时钟脉冲，电路 的状态更新不是同时发生的。 ＞ ＞ 1D Q0 FF0 FF1 Q1 Q0 Q1 & Z CP 1D C P X ＞ 1J C 1 1K ＞ 1J C 1 1K =1 Q1 “ 1” Q2 Y & Q Q2 1 F F1 F F2

6.1.2时序电路功能的表达方法输出方程1.逻辑方程组Y=(Q+Q)ADoQ0&41D激励方程组>C1Q0D=(Qo+Q)AFFoD=QADiQi&1D状态方程组>C1Q1CPOL-D!FFi&LQ"*" -(Q" +Q")A1Q -Q"AA人

1D C1 & ≥1 & D0 Q0 FF0 Q0 & 1 1D C1 D1 Q1 FF1 Q1 Y A CP 输出方程 Y = (Q0 + Q1 )A D0 = (Q0 + Q1 )A D1 = Q0 A 激励方程组 Q (Q Q )A n n n 0 1 1 0 = + + Q Q A n n 0 1 1 = + 状态方程组 Q D n = +1 1 1. 逻辑方程组 6.1.2 时序电路功能的表达方法

1.根据方程组列出状态转换真值表状态转换真值表输出方程On+lQrQYQ"AQoY=(Q0 +Q,)A000000000011状态方程组000011001011Q+1-Q"A000011011101QI=(Q" +Q")A100011111001A

状态转换真值表 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 n Q1 n Q0 1 1 n+ Q 1 0 n+ A Q Y 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 输出方程 Y = (Q0 + Q1 )A Q (Q Q )A n n n 0 1 1 0 = + + Q Q A n n 0 1 1 = + 状态方程组 1. 根据方程组列出状态转换真值表

将状态转换真值表转换为状态表状态转换真值表状态表QalQrQYAQnQ"On+I/Y000000O'Q"A-0A-110000110/00000/00000110100101101/000/11011/01000000/1101/0110011100/1电101001010111A

将状态转换真值表转换为状态表 0 1 / 0 1 1 0 0/ 1 1 0 0 0 / 1 1 1 / 0 1 0 / 0 0 0 0 0 / 0 0 1 0 0/ 1 0 1 / 0 状态表 n n Q1 Q0 Q Q Y n n / 1 0 1 1 + + A=0 A=1 状态转换真值表 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 n Q1 n Q0 1 1 n+ Q 1 0 n+ A Q Y

2.根据状态表画出状态图0/01/0状态表Qnt'On+l/y0/1OrQ"0100A-0A-10000/010/00101/000/11/01000/111/00/11/00/11100/101/01/01011A人>>

状态表 1 1 0 0/ 1 0 1 / 0 1 0 0 0 / 1 1 1 / 0 0 0 0 0 / 0 1 0 / 0 0 1 0 0/ 1 0 1 / 0 n n Q1 Q0 Q Q Y n n / 1 0 1 1 + + A=0 A=1 10 11 00 01 0/0 1/0 0/1 10 11 00 01 1/0 0/1 1/0 0/1 1/0 2.根据状态表画出状态图