数字逻辑第六章(异步时序逻辑电路)

一、异步时序逻辑电路特点及分类

    1.特点:没有统一时钟脉冲信号,电路状态的改变是外部输入信号变化直接作用的结果;

                 在状态转移过程中,各存储部件的状态变化发生不同步,不同状态维持时间也不一定相同;

                  在研究时,无论输入信号是脉冲信号还是电平信号,对其变化过程均有一定影响;

    2.分类:

               输入信号形式:脉冲异步时序逻辑电路,储存器由触发器组成;输入信号为脉冲信号;

                                      电平异步时序逻辑电路,存储电路由延迟元件组成,通过延迟加反馈实现记忆功能,输入信号为电平

               输出是否与输入相关:Mearly,Moore

二、脉冲异步时序逻辑电路

       1.输入脉冲信号必须满足的约束条件:

               输入脉冲的宽度,必须保证触发器可靠翻转;

               输入脉冲间隔,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;

               不允许在两个及以上输入端同时出现脉冲。

                                   Mealy型电路输出信号通常是脉冲信号;Moore型电路输出信号是电平信号。

        2.脉冲异步时序逻辑电路分析:

               写出电路的输出函数和激励函数的表达式;

               列出电路次态真值表或次态方程组;

               列出状态表和状态图;

               画出时间图,并用文字描述电路逻辑功能。

                               当存储元件为时钟控制器,应将触发器的时钟控制端作为激励函数处理;

                               仅当时钟端由脉冲作用时,才根据触发器输入输出确定状态转移方向,否则触发器状态不变;

                               对于n个输入端的一位输入,只需考虑各自单独出现脉冲n种情况;

         3.脉冲异步时序逻辑电路的设计

                 一般步骤与同步时序逻辑电路设计步骤大体相同;

                应当注意:若有多个输入信号时,只需考虑多个输入信号中仅一个为1的情况;

                                  存储电路采用时钟控制端触发器时,触发器的时钟端时作为激励函数处理的

                                  


 三、电平异步时序逻辑电路

        1.电路特点:

                  电路的输出和状态的改变是由输入信号的改变直接引起的,工作速度快;

                  电路的二次状态与激励状态仅仅相差一个时间延迟,即二次状态y是一个时间延迟后激励状态的“重现”

                   输入信号的一次变化可能引起二次状态的多变化。

         2.输入信号的约束条件:

                  不允许两个及以上输入信号同时发生变化;

                  输入信号的变化引起的电路响应必须完全结束后,才允许输入信号再次变化;

         3.电平异步时序逻辑电路的描述方法:

                  流程表:反映电路输出信号、激励状态与电路输入信号、二次状态之间的关系;

                                    


                      总态:电路输入和二次状态的组合,(x,y)。

                      总态图:反映稳定总态之间的转移关系及相应输入的有向图;

        4.电平异步逻辑电路分析

                    根据逻辑电路图写出输出函数和激励函数表达式;

                    做出流程表;

                    作出总态图;

                    说明电路的功能;

         5.电平异步逻辑电路的竞争:

                    当输入信号变化引起两个或以上状态量发生变化,由于各反馈回路延迟时间不同,使状态量的变化有先后顺序而导致不同状态响应过程的现象。

                     非临界竞争:竞争的结果最终能到达预定的稳态

                      临界竞争:竞争的结果可能使电路到达不同的稳态

                                         

                                                                 

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