《数字电路与逻辑设计课件：第四章 part4同步时序电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电路与逻辑设计课件：第四章 part4同步时序电路（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4章 时序电路基础l4-1 集成触发器l4-2 同步时序电路l4-3 集成计数器其及应用l4-4 集成移位寄存器其及应用l4-5 随机访问存储器l4-6 应用实例 4-24-2 同步时序电路同步时序电路同步时序电路：同步时序电路：电路中所有触发器的电路中所有触发器的CPCP脉冲都连脉冲都连接在同一个输入接在同一个输入CPCP脉冲上。脉冲上。l4-2-1 同步时序电路的结构和描述l4-2-2 同步时序电路的分析步骤l4-2-3 米里型电路的分析l4-2-4 莫尔型电路的分析l4-2-5 自启动l4-2-6 异步信号的处理l4-2-7 小结同步时序电路4-2-1 同步时序电路的结构和描述同步时序
2、电路： 电路分成米里(mealy)型和莫尔(moore)型两种。米里型：输出与当前的输入和状态有关。莫尔型：输出只与当前状态有关。l4-2-1 同步时序电路的结构和描述l4-2-2 同步时序电路的分析步骤l4-2-3 米里型电路的分析l4-2-4 莫尔型电路的分析l4-2-5 自启动l4-2-6 异步信号的处理l4-2-7 小结同步时序电路4-2-2 同步时序电路的分析步骤步骤： 1、写出各触发器的激励方程和电路输出方程； 2、导出各触发器的次态方程； 3、由次态方程填写卡诺图得到状态表； 4、由状态表画出状态图； 5、画出输出波形图； 6、总结逻辑功能。l4-2-1 同步时序电路的结构和描述
3、l4-2-2 同步时序电路的分析步骤l4-2-3 米里型电路的分析l4-2-4 莫尔型电路的分析l4-2-5 自启动l4-2-6 异步信号的处理l4-2-7 小结同步时序电路4-2-3 米里型电路的分析例1：3、画状态表4、画状态图米里型电路的分析(续2)模四可逆计数器五、画输出波形六、总结逻辑功能例2：米里型电路分析例2：米里型电路分析状态表状态图串行加法器lCP时钟 （位数） 8 7 6 5 4 3 2 1 0lA （被加数） 0 1 1 0 1 1 0 0lB （ 加 数） 0 0 1 1 1 0 1 0lQ （ 进 位） 0 1 1 1 1 0 0 0lZ （ 和 数） 1 0 1 0
4、 0 1 1 0l串行加法器： A=01101100 B=00111010l4-2-1 同步时序电路的结构和描述l4-2-2 同步时序电路的分析步骤l4-2-3 米里型电路的分析l4-2-4 莫尔型电路的分析l4-2-5 自启动l4-2-6 异步信号的处理l4-2-7 小结同步时序电路莫尔型：输出只与当前状态有关。4-2-4 莫尔型电路的分析步骤： 1、写出各触发器的激励方程和电路输出方程； 2、导出各触发器的次态方程； 3、由次态方程填写卡诺图得到状态表； 4、由状态表画出状态图； 5、画出输出波形图； 6、总结逻辑功能。4-2-4 莫尔型电路的分析4-2-4 莫尔型电路的分析4-2-4 莫
5、尔型电路的分析4-2-4 莫尔型电路的分析莫尔型电路：输出仅与电路的现态有关莫尔型电路的状态图：圆圈中除了表示出电路的状态外，还有与状 态相伴随的输出；指向线的一侧仅标出输入组合；串行加法器lCP时钟 （位数） 8 7 6 5 4 3 2 1 0lA （被加数） 0 1 1 0 1 1 0 0lB （ 加 数） 0 0 1 1 1 0 1 0lQ （ 进 位） 0 1 1 1 1 0 0 0lZ （ 和 数） 1 0 1 0 0 1 1 0l串行加法器： A=01101100 B=00111010 同一逻辑功能既可用米里型电路又可用莫尔型电路实现；同一逻辑功能既可用米里型电路又可用莫尔型电路实
6、现； 在功能上是等效的，但输出信号与输在功能上是等效的，但输出信号与输 入信号的时序关系却略有不入信号的时序关系却略有不 同；同； 例2：莫尔型电路分析同步、莫尔型、模八计数器Q2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1Z00000100010100010011001110001001011101110111011111110001l4-2-1 同步时序电路的结构和描述l4-2-2 同步时序电路的分析步骤l4-2-3 米里型电路的分析l4-2-4 莫尔型电路的分析l4-2-5 自启动l4-2-6 异步信号的处理l4-2-7 小结同步时序电路4-2-5 自启动自启动性：电路在无效状态时，经有
7、限个CP脉冲后能自动回到有效状态。4-2-5 自启动自启动性：电路在无效状态时，经有限个CP脉冲后能自动回到有效状态。无自启动性4-2-5 自启动自启动性：电路在无效状态时，经有限个CP脉冲后能自动回到有效状态。无自启动性有自启动的电路例例例例2 2 2 2：分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。例例例例2 2 2 2：分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的
8、电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。例例例例2 2 2 2：分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。分析图示的电路是否具有自启动能力。 从状态图中可以看出，若电路的初始状态为000，则电路不能自启动。（1 1）通过修改原电路设计）通过修改原电路设计 把000状态“插入”正常循环状态，即令000的次态为001，修改后的电路如图所示。解决方法解决方法解决方法解决方法（2 2）选用具有置位复位端的触发器）选用具有置位
9、复位端的触发器 在电路状态进入000时，通过直接置位端将Q3的状态立即变成1。 （3 3）设置开机复位、置位电路，使电路一开始工）设置开机复位、置位电路，使电路一开始工作就进入有效循环作就进入有效循环。 开机复位电路开机置位电路解决方法解决方法l4-2-1 同步时序电路的结构和描述l4-2-2 同步时序电路的分析步骤l4-2-3 米里型电路的分析l4-2-4 莫尔型电路的分析l4-2-5 自启动l4-2-6 异步信号的处理l4-2-7 小结同步时序电路异步信号的同步化异步信号的同步化异步信号的同步化异步信号的同步化 异步输入信号有效电平的持续异步输入信号有效电平的持续时间（即有效脉宽时间（即有
10、效脉宽t tp p）小于）小于CPCP信号信号周期（周期（T TCPCP），那么，输入信号的这），那么，输入信号的这一变化就可能未被触发器所察觉，一变化就可能未被触发器所察觉，从而使电路没有作出正确的响应。从而使电路没有作出正确的响应。 异步输入信号有效电平的持续异步输入信号有效电平的持续时间远大于时间远大于CPCP信号的周期，就信号的周期，就有可能被电路多次响应，导致有可能被电路多次响应，导致电路的误动作。电路的误动作。 实现异步信号同步化的一种电路实现异步信号同步化的一种电路实现异步信号同步化的一种电路实现异步信号同步化的一种电路 l4-2-1 同步时序电路的结构和描述l4-2-2 同步时序电路的分析步骤l4-2-3 米里型电路的分析l4-2-4 莫尔型电路的分析l4-2-5 自启动l4-2-6 异步信号的处理l4-2-7 小结同步时序电路4-2-7 同步电路分析小结1、确定电路是莫尔型还是米里型。2、写出电路的激励方程和输出方程。3、求出电路的次态方程。4、画出电路的状态表、状态图和波形图。5、分析电路的自启动性。6、总结电路的逻辑功能。
