计算机专业技术基础课程：《数字电路与逻辑设计》教学资源（PPT课件讲稿，必修课）第五章 同步时序逻辑电路

第五章同步时序逻辑电路 第五章 同步时序逻辑电路

第五章 同步时序逻辑电路 第 五 章 同 步 时 序 逻 辑 电 路

第五章同步时序逻辑电路 本章知识要点: 时序逻辑电路的基本概念; 同步时序逻辑电路的分析和设计方法; 典型同步时序逻辑电路的分析和设计

第五章 同步时序逻辑电路 本章知识要点:  时序逻辑电路的基本概念;  同步时序逻辑电路的分析和设计方法;  典型同步时序逻辑电路的分析和设计

第五章同步时序逻辑电路 5 概述 5.1.1时序逻辑电路的定义、结构和特点 、定义 若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出信号不仅与 电路该时刻的输入信号有关,还与电路过去的输入信号 有关,则称为时序逻辑电路

第五章 同步时序逻辑电路 5 ．1 概 述 5.1.1 时序逻辑电路的定义、结构和特点 若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出信号不仅与 电路该时刻的输入信号有关，还与电路过去的输入信号 有关，则称为时序逻辑电路。 一、定义

第五章同步时序逻辑电路 二、结构 时序逻辑电路由组合电路和存储电路两部分组成,通过反 馈回路将两部分连成一个整体。 X1 Z1 Xn 组合电路 dm 存储电路 CP 图中,CP为时钟脉冲信号,它是否存在取决于时序逻辑 电路的类型

第五章 同步时序逻辑电路 二、结构 时序逻辑电路由组合电路和存储电路两部分组成，通过反 馈回路将两部分连成一个整体。 图中，CP为时钟脉冲信号，它是否存在取决于时序逻辑 电路的类型

第五章同步时序逻辑电路 时序逻辑电路的状态y1,y是存储电路对过去输入 信号记忆的结果,它随着外部信号的作用而变化。 次态与现态的概念: 在对电路功能进行研究时,通常将某一时刻的状态称 为“现态”,记作y,简记为y 将在某一现态下,外部信号发生变化后到达的新的状 态称为“次态”,记作y+1

第五章 同步时序逻辑电路 时序逻辑电路的状态y1 ,…，ys是存储电路对过去输入 信号记忆的结果，它随着外部信号的作用而变化。 次态与现态的概念: 在对电路功能进行研究时，通常将某一时刻的状态称 为“现态” ，记作y n ，简记为y； 将在某一现态下，外部信号发生变化后到达的新的状 态称为 “次态” ，记作y n+1

第五章同步时序逻辑电路 特点 ☆电路由组合电路和存储电路组成,具有对过去输入进 行记忆的功能; ☆电路中包含反馈回路,通过反馈使电路功能与“时序” 相关; ☆电路的输出由电路当时的输入和状态(对过去输入的 记忆)共同决定

第五章 同步时序逻辑电路 三、特点 ☆电路由组合电路和存储电路组成，具有对过去输入进 行记忆的功能； ☆电路中包含反馈回路，通过反馈使电路功能与“时序” 相关； ☆电路的输出由电路当时的输入和状态(对过去输入的 记忆)共同决定

第五章同步时序逻辑电路 5.1.2时序逻辑电路的分类 一、按电路的工作方式分类 按照电路的工作方式,时序逻辑电路可分为同步时序逻辑 电路和异步时序逻辑电路两种类型。 1.同步时序电路 1)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

第五章 同步时序逻辑电路 5. 1 .2时序逻辑电路的分类 一、按电路的工作方式分类 按照电路的工作方式，时序逻辑电路可分为同步时序逻辑 电路和异步时序逻辑电路两种类型。 1. 同步时序电路 （1）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

第五章同步时序逻辑电路 (2)现态与次态 同步时序电路中的现态与次态是针对某个时钟脉冲而言的。 现态-指时钟脉冲作用之前电路所处的状态 次态-指时钟脉冲作用之后电路到达的状态。 注意:前一个脉冲的次态即后一个脉冲的现态! (3)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。 2.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信号同步,电路输入信号的变化将直接 导致电路状态的变化

第五章 同步时序逻辑电路 （2）现态与次态 同步时序电路中的现态与次态是针对某个时钟脉冲而言的。 现态----指时钟脉冲作用之前电路所处的状态。 次态----指时钟脉冲作用之后电路到达的状态。 注意：前一个脉冲的次态即后一个脉冲的现态！ （3）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。 2. 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信号同步，电路输入信号的变化将直接 导致电路状态的变化

第五章同步时序逻辑电路 二、按电路输出对输入的依从关系分类 根据电路的输出是否与输入直接相关,时序逻辑电路可以 分为 Mealy型和 Moore型两种不同的模型。 1. Mealy型电路:若时序逻辑电路的输出是电路输入和电 路状态的函数,则称为Meal型时序逻辑电路。 2. Moore型电路:若时序逻辑电路的输出仅仅是电路状 态的函数,则称为 Moore型时序逻辑电路

第五章 同步时序逻辑电路 二、按电路输出对输入的依从关系分类 根据电路的输出是否与输入直接相关，时序逻辑电路可以 分为Mealy型和Moore型两种不同的 模型。 1．Mealy型电路：若时序逻辑电路的输出是电路输入和电 路状态的函数，则称为Mealy型时序逻辑电路。 2．Moore型电路：若时序逻辑电路的输出仅仅是电路状 态的函数，则称为Moore型时序逻辑电路

第五章同步时序逻辑电路 按输入信号形式分类 时序逻辑电路的输入信号可以是脉冲信号也 可以是电平信号。根据输入信号形式的不同,时 序逻辑电路通常又被分为脉冲型和电平型两种类 刑

第五章 同步时序逻辑电路 三、按输入信号形式分类 时序逻辑电路的输入信号可以是脉冲信号也 可以是电平信号。根据输入信号形式的不同，时 序逻辑电路通常又被分为脉冲型和电平型两种类 型