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1、第五章第五章 时序逻辑电路时序逻辑电路5-1 5-1 概述概述5-2 5-2 时序逻辑电路的分析方法时序逻辑电路的分析方法5-3 5-3 若干常用的时序逻辑电路若干常用的时序逻辑电路5-4 5-4 时序逻辑电路的设计方法时序逻辑电路的设计方法5-1 5-1 概述概述1 1、功能特点、功能特点包含组合逻辑电路和存储电路；包含反馈电路。包含组合逻辑电路和存储电路；包含反馈电路。任一时刻的输出信号不但取决于当时的输入信号，任一时刻的输出信号不但取决于当时的输入信号，而且还取决于电路原来所处的状态。而且还取决于电路原来所处的状态。2 2、电路组成、电路组成v同步同步时序电路：构成电路的每块触发器的时钟
2、脉冲时序电路：构成电路的每块触发器的时钟脉冲来自来自同一个脉冲源同一个脉冲源，同时作用在每块触发器上，同时作用在每块触发器上 。v异步异步时序电路：构成电路的每块触发器的时钟脉时序电路：构成电路的每块触发器的时钟脉冲来自冲来自不同的脉冲源不同的脉冲源。3 3、分类、分类v典型电路有：寄存器，移位寄存器，计数器等。典型电路有：寄存器，移位寄存器，计数器等。5-2 5-2 时序逻辑电路的分析方法时序逻辑电路的分析方法v 重点讲重点讲同步同步时序逻辑电路的分析方法。时序逻辑电路的分析方法。v 同步同步时序电路：构成电路的每块触发器的时钟脉冲来自同时序电路：构成电路的每块触发器的时钟脉冲来自同 一个脉
3、冲源，同时作用在每块触发器上一个脉冲源，同时作用在每块触发器上 。一一、同步时序逻辑电路的分析步骤、同步时序逻辑电路的分析步骤1 1、写驱动方程、写驱动方程2 2、写状态方程、写状态方程3 3、写输出方程、写输出方程4 4、填状态转换表、填状态转换表5 5、画状态转换图、画状态转换图6 6、画时序波形图、画时序波形图7 7、分析其功能、分析其功能8 8、检查自启动、检查自启动二、举例二、举例 试分析下图时序电路的逻辑功能。试分析下图时序电路的逻辑功能。解：解：1）输出方程）输出方程Y = Q3Q22）驱动方程）驱动方程J3 = Q2Q1 ；J1 = Q3Q2 ； K2 = Q3 Q1 3) 状
4、态方程状态方程=Q3Q2 Q1 =Q2Q1+Q3Q2Q1=Q3Q2Q1+Q3Q2Q1n+1 = J1Q1+K1Q1Q2n+1 = J2Q2+K2Q2Q3n+1 = J3Q3+K3Q3 K1 = 1J2 = Q1 ；K3 = Q2=（Q3+Q2 ） Q1Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Y YCPCP1J1J1K1K1J1J1K1K1J1J1K1K& &1 1& &Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1C1C1C1C1C1C14 4）状态转换表）状态转换表CP的顺序的顺序Q3 Q2 Q1Y 设：设： 0 0 0 0 0 0 0 0 设：设：0 1 1 1 0 1 1 1 则：则：1 0 0 01
5、 0 0 0Q1n+1Q2n+1Q3n+1 =Q2Q1+Q3Q2Q1=Q3Q2Q1+Q3Q2=（Q3+Q2 ） Q1Y = Q3Q2 则：则： 1 10 00 01 12 20 01 10 03 30 01 11 14 41 10 00 05 51 10 01 16 61 11 10 00 00 00 00 00 00 01 17 70 00 00 00 0已知：已知：5 5）状态转换图）状态转换图000001010011100101110111/0/1Q3Q2Q1/Y/0/0/0/0/0/16 6） 时序图时序图CPtQ3tYtQ2t7) 7) 分析电路的功能分析电路的功能 8) 8) 检查
6、自启动检查自启动由状态转换表知，此电路由状态转换表知，此电路能自启动。能自启动。1 2 3 4 5 6 71 2 3 4 5 6 7Q1t随随CP的输入，电路循的输入，电路循 环输出七个稳定状态，环输出七个稳定状态，所以是七进制计数器。所以是七进制计数器。Y端的输出是此七进制端的输出是此七进制 计数器的进位脉冲。计数器的进位脉冲。1 11 10 00 00 00 05-3 5-3 若干常用的时序逻辑电路若干常用的时序逻辑电路5-3-1 5-3-1 寄存器和移位寄存器寄存器和移位寄存器5-3-2 5-3-2 计数器计数器5-3-3 5-3-3 顺序脉冲发生器顺序脉冲发生器5.3.1 5.3.1
7、寄存器和移位寄存器寄存器和移位寄存器一、寄存器一、寄存器（用四块（用四块D触发器构成）触发器构成） 若输入：若输入：1 0 0 11 0 0 10 0 0 00 0 0 01 1、电路结构、电路结构 存入：存入： 1 0 0 1 1 0 0 1 2 2、工作原理、工作原理存数存数指令指令CPQ Q0 0Q Q1 1Q Q2 2Q Q3 3D D0 0D D1 1D D2 2D D3 31D1DR R1D1DR R1D1DR R1D1DR RR RD D具有寄存数码的功能，移位功能。具有寄存数码的功能，移位功能。二、二、 移位寄存器移位寄存器1 1、左移位左移位电路组成电路组成（从（从Q Q3
8、向向Q Q0移移)Q Q0 0 端是串行输出端；端是串行输出端；D DIL IL 是左移数据输入端；是左移数据输入端；1D1DC1C1FFDFFDQ Q3 31D1DC1C1FFCFFCQ Q2 21D1DC1C1FFBFFBQ Q1 11D1DC1C1FFAFFAQ Q0 0CPCPD DILILQ Q0 0Q Q1 1Q Q2 2Q Q3 3 端是并行输出端端是并行输出端。2 2、工作过程、工作过程例如：要移入例如：要移入D0D1D2D3 =1111 =1000左移状左移状态表表Q Q0 0 Q Q1 1 Q Q2 2 Q Q3 3 D DILIL CP CP顺序顺序X X X X X X
9、 1 1 X X X X 1 1 0 0X X 1 1 0 0 1 11 1 0 0 1 1 1 1 4个个CP过后，后，D0D1D2D3移入移入1 11 10 02 21 13 31 14 41 11 11 11 1 11 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 01 0 0 01 10 01 12 23 34 41 12 23 34 44 4、集成移位寄存器、集成移位寄存器74LS19474LS194功能表：功能表：RD SRD S1 1 S S0 0 工作状态工作状态 0 x x 0 x x 清零清零 1 0 0 1 0 0 保持保持
10、 1 0 1 1 0 1 右移右移( (向向Q QD D移移) )1 1 1 1 1 1 并行输入并行输入1 1 0 1 1 0 左移左移( (向向Q QA A移移) )1 10 0 1 11 11 1 1 11 11 1 11 1 11 1 1 11 1 1 11 12 23 34 4问题：问题：4 4个个CPCP后，为什么向后，为什么向右移入了右移入了4 4个个1 ?1 ?向右移举例：向右移举例：1 1要想只将一个要想只将一个1 1右移，右移，操作过程见上：操作过程见上：1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 10 0 0 10 0Q Q0 0 Q Q1 1 Q Q2
11、2 Q Q3 3CPCPS S1 1S S0 074LS19474LS194R RD DD D0 0 D D1 1 D D2 2 D D3 3D DIRIRD DILIL1 12 23 34 4用两片用两片74LS194A74LS194A接成接成8 8位双向移位寄存器位双向移位寄存器: :RD SRD S1 1 S S0 0 工作状态工作状态 0 x x 0 x x 清零清零 1 0 0 1 0 0 保持保持 1 0 1 1 0 1 右移右移( (向向Q Q3 3移移) )1 1 1 1 1 1 并行输入并行输入1 1 0 1 1 0 左移左移( (向向Q Q0 0移移) )Q Q0 0 Q
12、Q1 1 Q Q2 2 Q Q3 3CPCPS S1 1S S0 074LS74LS194194R RD DD D0 0 D D1 1 D D2 2 D D3 3D DIRIRD DILIL集成移位寄存器集成移位寄存器-741944 4个并行输入端个并行输入端2 2个控制端个控制端控 制 信 号功 能S1S000保 持01右 移 10左 移11并行输入5-3-2 5-3-2 计数器计数器计数器计数器同步同步异步异步二进制二进制十进制十进制任意进制任意进制二进制二进制十进制十进制任意进制任意进制加法，减法，可逆加法，减法，可逆加法，减法，可逆加法，减法，可逆加法计数器：随加法计数器：随cp的输入
13、，电路递增计数的输入，电路递增计数减法计数器：随减法计数器：随cp的输入，电路递减计数的输入，电路递减计数可逆计数器：随可逆计数器：随cp的输入，电路可增可减计数的输入，电路可增可减计数一、同步计数器一、同步计数器(一一) 同步二进制计数器同步二进制计数器1、同步二进制加法计数器、同步二进制加法计数器CPT T0 0=1 1Q Q0 0T T1 1Q Q1 1T T2 2Q Q2 2C CQ Q3 3T T3 3& & &C1C11N1NC1C11N1NC1C11N1NC1C11N1N& &T T0 0=1=1；T T1 1=Q=Q0 0；T T2 2=Q=Q1 1Q Q0 0；T T3 3=
14、Q=Q2 2Q Q1 1Q Q0 0C=QC=Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0(2) 驱动方程驱动方程(1) (1) 输出方程输出方程（四块（四块T T触发器组成）触发器组成）一、同步计数器一、同步计数器(一一) 同步二进制计数器同步二进制计数器1、同步二进制加法计数器、同步二进制加法计数器CPT T0 0=1 1Q Q0 0T T1 1Q Q1 1T T2 2Q Q2 2C CQ Q3 3T T3 3& & &C1C11N1NC1C11N1NC1C11N1NC1C11N1N& &T T0 0=1=1；T T1 1=Q=Q0 0；T T2 2=Q=Q1 1Q Q0 0；T T3 3
15、=Q=Q2 2Q Q1 1Q Q0 0C=QC=Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0(2) 驱动方程驱动方程(1) (1) 输出方程输出方程（四块（四块T T触发器组成）触发器组成）已知：已知：T T0 0=1=1T T1 1=Q=Q0 0T T2 2=Q=Q1 1Q Q0 0T T3 3=Q=Q2 2Q Q1 1Q Q0 0C=QC=Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0(3)时序波形图时序波形图Q Q0 0t tQ Q1 1t tQ Q2 2t tQ Q3 3t t1 2 3 1 2 3 4 5 64 5 67 8 97 8 910 11 1210 11 1213 14 15
16、13 14 151616CPCPt tC Ct t(4) 状态转换情况状态转换情况 （在波形图上读）（在波形图上读）0 00 00 00 00 00 00 01 10 00 01 10 00 00 01 11 10 01 10 00 01 11 11 10 01 11 11 11 11 10 00 00 00 0(5) (5) 分析功能分析功能这是十六进制计数器这是十六进制计数器( (也是四位二进制加法计数器也是四位二进制加法计数器) )计数容量计数容量为为2 24 4-1=15-1=152 2、集成四位二进制加法计数器、集成四位二进制加法计数器74LS16174LS161Q Q 1 1、Q
17、Q 2 2、Q Q 3 3 端分别为四分频、八分频和十六分频端。端分别为四分频、八分频和十六分频端。Q Q0 0端为二分频端。端为二分频端。Q Q0 0端输出脉冲的频率为端输出脉冲的频率为1 1/ /2 2f f 若若CPCP的频率为的频率为f f 计数器的另一个作用是计数器的另一个作用是分频分频：同理：同理：Q Q3 3 Q Q2 2 Q Q1 1 Q Q0 0C CCPCPEPEPETET74LS16174LS161R RD DLDLD D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0逻辑符号逻辑符号CPCP：时钟输入端：时钟输入端EPEP、ETET：功能转换端：功能转换端C C：进
18、位输出端进位输出端R RD D：复位端：复位端LDLD：预置数的控制端预置数的控制端D D3 3D D2 2D D1 1D D0 0：预置数的输入端预置数的输入端功能表：功能表：1 10 0 0 00 0 0 0R RD D 端端 L LD D 端功能的区别：端功能的区别：0 0CPCPR RD DL LD DEP ETEP ET工作状态工作状态0 0X XX XX XX X置零置零0 01 1X XX X预置数预置数X X1 11 10 10 1保持保持X X1 11 1X 0X 0保持（但保持（但C=0C=0）1 11 11 11 1计数计数Q Q3 3 Q Q2 2 Q Q1 1 Q Q
19、0 0C CCPCPEPEPETET74LS16174LS161R RD DLDLD D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0X X X XX X X X0 01 1Q Q3 3 Q Q2 2 Q Q1 1 Q Q0 0C CCPCPEPEPETET74LS16174LS161R RD DLDLD D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0X X X XX X X XX X X XX X X X0 0例如：例如：0 0 1 10 0 1 10 0 1 10 0 1 14位同步二进制计数器位同步二进制计数器74161的逻辑图的逻辑图74LS16074LS160的状态转换
20、图的状态转换图（Q3Q2Q1Q0 ）00000000000100010010001000110011010001000101010101100110011101111000100010011001101010101011101111101110111111111100110011011101C=QC=Q3 3Q Q0 0=1=1Q Q3 3 Q Q2 2 Q Q1 1 Q Q0 0C CCPCPEPEPETET74LS16074LS160R RD DLDLD D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 03 3、同步二进制减法计数器、同步二进制减法计数器工作特点：随工作特点：随CP的不
21、断输入的不断输入,电路递减计数。电路递减计数。4 4、四位二进制可逆计数器、四位二进制可逆计数器74LS19174LS191逻辑符号逻辑符号功能表功能表1 1X X1 1X X保持保持0 0X XX X预置数预置数0 01 10 0加法计数加法计数0 01 11 1减法计数减法计数CPCPI IS SL LD DU/DU/D 工作状态工作状态X XQ Q3 3 Q Q2 2 Q Q1 1 Q Q0 0C/BC/BCPCPI I74LS19174LS191LDLD D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0CPCPO OU/DU/DS SS=0S=0，C/B=1C/B=1时，时，CP
22、CPO O=CP=CPI I进位输出函数进位输出函数C C= =Q Q3 3Q Q0 0同步十进制可逆计数器有同步十进制可逆计数器有74LS190。 电路框图、功能表和电路框图、功能表和74LS191相同。相同。74LS16074LS160的状态转换图的状态转换图（Q3Q2Q1Q0 ）00000000000100010010001000110011010001000101010101100110011101111000100010011001101010101011101111101110111111111100110011011101C=QC=Q3 3Q Q0 0=1=1Q Q3 3 Q Q
23、2 2 Q Q1 1 Q Q0 0C CCPCPEPEPETET74LS16074LS160R RD DLDLDD D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0（二）（二） 同步十进制计数器同步十进制计数器集成同步十进制加法计数器有集成同步十进制加法计数器有74LS160。电路框图、功能表。电路框图、功能表 和和74LS16174LS161相同，但输出只有相同，但输出只有0000000010011001十个稳定状态。十个稳定状态。同步十进制可逆计数器有同步十进制可逆计数器有74LS190。 电路框图、功能表和电路框图、功能表和74LS191相同。相同。单时钟：单时钟：单时钟：单时钟：74
24、190,168 74190,168 双时钟：双时钟：双时钟：双时钟：7419274192 tpdtpd二、异步计数器二、异步计数器1、异步二进制计数器、异步二进制计数器v构成（以三位为例）构成（以三位为例）v时序图时序图v计数状态计数状态 （在时序图上读）（在时序图上读）1J1JC1C11K1K1J1JC1C11K1K1J1JC1C11K1K1 1FFFF0 0FFFF1 1FFFF2 2CPCP0 0CPCP1 1CPCP2 2Q Q0 0Q Q1 1Q Q2 20 0CPCP0 0t t0 0Q Q0 0t t0 0Q Q1 1t t0 0Q Q2 2t t1 12 23 34 45 56
25、 67 78 8(CP(CP1 1) ) (CP(CP2 2) ) tpd2 2异步十进制计数器异步十进制计数器1JFF 0C11JFF1C1CP0Q 0Q 1Q 21K1JFF2C11K1K1JFF3C11K&Q 3J0=K0=1J1=Q3 , K2=1J2=K2=1J3=Q1Q2驱动方程：驱动方程：状态方程与时钟条件：状态方程与时钟条件：Q0n+1=Q0 (CP0)Q1n+1=Q3Q1 (CP1=Q0)Q2n+1=Q2 (CP2=Q1)Q3n+1=Q1Q2Q3 (CP3=Q0)CP的顺序的顺序Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 8 9 9 1 10 00 00 02
26、 20 00 01 13 30 00 01 14 40 01 10 05 50 01 10 06 60 01 11 10 01 10 01 10 01 10 07 70 01 11 11 1cp3 cp2 cp1 cp01 10 00 00 01 10 00 01 1 10 10 0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 10 01 10 00 00 01 11 11 10 00 00 00 01 11 11 11 11 11 10 01 11 10 00 00 01 11 11 11 11 10 00 00 01 11 10 01 11 1异步十进制加法计数器的时序图异
27、步十进制加法计数器的时序图优点：优点：异步计数器具有结构简单的。异步计数器具有结构简单的。缺点：缺点：1 工作频率比较低，因为异步工作频率比较低，因为异步计数器的各级触发器是以串行计数器的各级触发器是以串行进位方式连接的；进位方式连接的；2 在电路状态译码时存在竞争在电路状态译码时存在竞争冒险现象。冒险现象。v 功能说明（功能说明（表表1）3、异步二异步二五五十进制计数十进制计数74LS290CPCP输入端输入端进制进制输出状态输出状态分频端分频端CPCP0 0Q Q0 0二二0 0、1 1Q Q0 0为二分频端为二分频端CPCP1 1Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1五五000000 10
28、0100Q Q3 3为五分频端为五分频端CPCP1 1Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0十十00000000 10011001Q Q3 3为十分频端为十分频端且且Q Q0 0与与CP1 1相连相连输出端输出端& &S S9191S S9292& &R R0101R R0202CP1CPCP0 0Q Q0 0Q Q1 1Q Q2 2Q Q3 3S S1J1JC1C11K1KR R111J1JC1C11K1KR R111J1JC1C11K1KR R& &FFFF0 0FFFF1 1FFFF2 2FFFF3 3S S1J1JC1C11K1KR Rv 功能说明功能说明异步置异步置0 0端
29、端R RO1O1 R RO2O2异步置异步置9 9端端S S9191 S S9292功能说明功能说明1 11 1X 0X 01 11 10 10 1置置 0 00 X0 X1 11 1X 0X 01 11 1置置 9 90 00 00 00 0计计 数数（表表2）v 逻辑符号逻辑符号CPCP0 0CPCP1 1Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0R R0101R R0202S S9292S S919174LS29074LS290v 用作十进制时的连线用作十进制时的连线CPCP0 0CPCP1 1Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0R R0101R R0202S S929
30、2S S919174LS29074LS290三、任意进制计数器的构成方法三、任意进制计数器的构成方法用用 N N 进制计数器，构成进制计数器，构成 M M 进制计数器进制计数器（一）（一） MN 的情况的情况1、复位法（即清零法）、复位法（即清零法） 利用第利用第M+1个状态译码，使个状态译码，使 RD=0 ， 2 2、置位法：、置位法：利用第利用第M个状态译码，个状态译码， 使使 L LD D=0=0，等等下一个下一个CPCP脉冲过后，电路回到第一个循环状脉冲过后，电路回到第一个循环状态。态。三、任意进制计数器三、任意进制计数器的构成方法的构成方法（一）（一） MN 的情况的情况 （用多片（
31、用多片N N进制计数器组合构成）进制计数器组合构成）1 1、连接线路、连接线路例例2 2试用两片试用两片74LS16074LS160构成百进制计数器。构成百进制计数器。2 2、连接方式与特点、连接方式与特点1 1）异步）异步CPCP方式。低位的进位信号是高位的时钟。方式。低位的进位信号是高位的时钟。2 2）两片的）两片的EPEP、ETET恒为恒为1 1，都处于计数状态。，都处于计数状态。3 3、进制、进制 MM = 10= 1010 = 10010 = 100高位、低位高位、低位各自能输出各自能输出1010个稳定状态个稳定状态：1 1、连接线路、连接线路为何用非门？为何用非门？例例2 两片之间
32、用非门连接的原理两片之间用非门连接的原理74LS160是是CP作用的计数器，若片间连接不用非门，则：作用的计数器，若片间连接不用非门，则：CP910Q0Q1Q2Q3低低位位C1Q0高位高位1110010000第第9个个CP过后，电路输出过后，电路输出（1 ，1001），出错。），出错。CP910Q0Q1Q2Q3Q0110010000C1低低位位若用非门连接，则正常输出。若用非门连接，则正常输出。0 0高位高位例例3.试用两片同步十六进制计数器试用两片同步十六进制计数器74161接成接成 ? 进制计数器进制计数器串行进位的连接方式串行进位的连接方式例例4.试用两片同步十进制计数器试用两片同步十进
33、制计数器74160接成二十九进制计数器接成二十九进制计数器2 2、 计数状态表计数状态表（2 2）片）片 （1 1）片）片CPCP顺序顺序 Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0 Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0 状态数状态数1 19 90 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 010100 0 0 00 0 0 00 0 0 10 0 0 119191 0 0 11 0 0 10 0 0 10 0 0 120200 0 0 00 0 0 00 0 1 00 0 1 01 12 210101111202021210 0 1 0 1 0 0 10 0 1 0
34、 1 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 10 0 0 11 1 1 11 1 1 1暂态暂态3 3、进制、进制 MM = 20+8+1 = 29 = 20+8+1 = 29 R RD D=0=029290 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 03030例例5.试用两片同步十六进制计数器试用两片同步十六进制计数器74161接成接成 ? 进制计数器进制计数器2 2、 计数状态表计数状态表（2 2）片）片 （1 1）片）片CPCP顺序顺序 Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0 Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q
35、 Q0 0 状态数状态数1 115150 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 016160 0 0 00 0 0 00 0 0 10 0 0 131311 1 1 11 1 1 10 0 0 10 0 0 132320 0 0 00 0 0 00 0 1 00 0 1 01 12 216161717323233330 0 1 0 1 0 0 10 0 1 0 1 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 10 0 0 11 1 1 11 1 1 1暂态暂态此例能否用整体置数法？此例能否用整体置数法？问题：问题：3 3、进制、进制 M
36、M = 32+8+1 = 41 = 32+8+1 = 41 R RD D=0=041410 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0424274LS290的应用例例5 用用74LS290组成六进制计数器。组成六进制计数器。 计数状态计数状态: 0000 : 0000 0101(0110)0101(0110)74LS290的应用例例5 用两片用两片74LS290组成二十四进制计数器。组成二十四进制计数器。 0 0 1 0 0 1 0 0 计数状态计数状态: 0000 0000 : 0000 0000 0010 0011(00100010 0011(0010 0100)0100)0
37、 0 0 0 0 0 0 0 整体反馈清零方式整体反馈清零方式74LS290的应用(二十四进制计数译码显示电路二十四进制计数译码显示电路) 图图7.1.205-45-4 时序逻辑电路的设计方法时序逻辑电路的设计方法5-4-1 5-4-1 同步任意进制计数器的设计同步任意进制计数器的设计要求要求 ：1）用小规模集成电路（触发器和门电路）设计。）用小规模集成电路（触发器和门电路）设计。2）计数器应能自启动）计数器应能自启动3）电路应力求简单）电路应力求简单例例 : :设计一个设计一个 六进制计数器。六进制计数器。000001010011101100Q2Q1Q0/C/0/0/0/0/0/1循环输出循
38、环输出S0 0 、S1 1、S2 2、S3 3、S4 4、S5 5六个状态。六个状态。1、状态选定、状态选定3、次态次态/输出卡诺图输出卡诺图 001/0010/0 100/0011/0101/1000/0 X X X/ XX X X /X分解卡诺图分解卡诺图1 0 0 11 0 X X0 1 0 1 0 0 X X0 0 1 0 1 0 X X2 2、状态转换表、状态转换表 0 0 0 1 1 1 1 0Q1Q0Q20100 01 11 10Q2Q1Q0Q1n+10100 01 11 10Q2Q1Q0Q0n+10100 01 11 10Q2Q1Q0Q2n+1010 0 0 0 0 1 X X
39、00 01 11 10Q2Q1Q0C01Q2Q1Q0/C4、写状态方程、写状态方程和输出方程和输出方程5、确定触发器的类型，写驱动方程、确定触发器的类型，写驱动方程若用若用JK触发器组成这个电路，就将状态方程化成触发器组成这个电路，就将状态方程化成JK触触发器特性方程的标准形式：发器特性方程的标准形式：J0 =1 ； K0 =1J1 =Q2Q0 ；K2=Q0J2 = Q1 Q0 ；K2 = Q0Qn+1= J Qn + K Qn驱动方程驱动方程C = Q2Q1Q0Q0n+1= Q0Q1n+1= Q2 Q1 Q0 +Q1Q0Q2n+1= Q2 Q0 + Q2 Q1 Q0 6、根据驱动方程和输出方程画逻辑图、根据驱动方程和输出方程画逻辑图7、画状态转换图、画状态转换图111110& &Q Q2 2Q Q1 11J1JC1C11K1K1J1JC1C11K1K1J1JC1C11K1K& &C CCPCPQ Q0 0& &000001010011101100Q2Q1Q0/C/0/0/1/0/0/0
