数字逻辑第五章(同步时序逻辑电路)

一、时序逻辑电路概述

      1.时序逻辑电路的结构:由组合电路和存储电路组成,通过反馈回路连成整体

            

                  有组合电路和逻辑电路组成,具有对过去输入的记忆功能;

                   包含反馈回路,通过反馈回路使电路功能与“时序”相关;

                   电路的输出由电路当时的输入和状态(对过去输入的记忆的结果)共同决定;

       2.分类:

                电路的工作方式:同步时序逻辑电路;异步时序逻辑电路 

                电路的输出/输入关系:

                              Mealy型时序逻辑电路:电路的输出是电路输入和电路状态的函数;

                             Moore型时序逻辑电路:电路的输出仅是电路状态的函数;

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                输入信号:脉冲型/电平型

         3.同步时序逻辑电路描述方法:

                   逻辑函数表达式:输出函数表达式        

                                              激励函数表达式(存储电路的输出与电路输入及状态之间的关系)

                                             次态函数表达式(电路的次态与激励函数及电路现态之间的关系)

                  状态表 

                                     

                    状态图      Mealy型在有向线段上标注“/Z”;moore型在圆圈里标注“/Z”

                    时间图

二、同步时序逻辑电路分析

       1.表格法:根据给定的同步时序逻辑电路,写出输出函数和激励函数表达式;

                        列出电路次态真值表,根据输入和现态在各种取值下的激励函数值及触发器的功能表,确定相应次态;

                        根据次态真值表和输出函数表达式,做出给定电路的状态表和状态图;

                        拟定一典型输入序列,画出时间图,并用文字描述电路的逻辑功能。

        2.代数法:根据给定的同步时序逻辑电路,写出输出函数和激励函数表达式;

                        把激励函数表达式代入触发器的次态方程,导出电路的次态方程组;

                         根据次态方程组合输出函数表达式,做出给定电路的状态表和状态图;

                        拟定一典型输入序列,画出时间图,并用文字描述电路的逻辑功能。

三、同步逻辑电路的设计:

     1.一般步骤:

               形成原始状态图和原始状态表;

               状态化简,求出最简状态表;

               状态编码,的二进制状态表;

               确定触发器数量和类型;

               求出激励函数和输出函数表达式;

               画出逻辑电路图。

       2.完全确定同步时序逻辑电路:对所设立的每一个状态,在不同的输入取值下都有确定的次态和输出

          不完全确定同步时序逻辑电路:对所设立的某些状态,在不同的输入取值下有随意的次态和输出

       3.完全确定同步时序逻辑电路的设计:

                 形成原始状态图和原始状态表:确定电路模型,设立初始状态,根据需要记忆的信息增加新的状态,确定各时刻输出

                 状态化简:等效状态和等效类

                 状态编码;

                 确定激励函数和输出函数并画出逻辑电路图。

      


                        

                  


             








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