《數(shù)字電子技術(shù)項(xiàng)目式教程》課件16 同步時序電路的分析

復(fù)習(xí)74LS112雙JK觸發(fā)器

74LS74雙D觸發(fā)器

主要內(nèi)容

1.時序邏輯電路概念

2.時序邏輯電路的分析方法目的與要求

1.解釋時序邏輯的基本概念

2.說出時序邏輯與組合邏輯區(qū)別

3.學(xué)會時序邏輯電路的分析方法

4.判斷時序邏輯電路的邏輯功能。

重點(diǎn)：時序電路的分析方法；

難點(diǎn)：時序邏輯電路的功能描述

時序電路?假設(shè)你家電話號碼369在數(shù)字電路中，凡是任一時刻的穩(wěn)定輸出不僅決定于該時刻的輸入，而且還和電路原來的(過去的)狀態(tài)有關(guān)，這種電路定義為時序邏輯電路，簡稱時序電路。時序電路的特點(diǎn)：具有記憶功能。

時序電路的基本單元：觸發(fā)器。4.3.1時序邏輯電路的一般結(jié)構(gòu)時序電路按時鐘分類：同步時序電路異步時序電路特點(diǎn)?1）它由組合電路和存儲電路組成。

2）時序邏輯電路中存在記憶元件；時序邏輯電路中存在反饋通路。因而電路的工作狀態(tài)與時間因素相關(guān)，即時序電路的輸出由電路的輸入和電路原來的狀態(tài)共同決定。例1:分析如圖所示同步時序電路。4.3.2同步時序邏輯電路分析舉例D1Q1Q1C1D2Q2Q2C1CP≥1仿真

D1Q1Q1C1D2Q2Q2C1CP≥1表4-9常用集成D觸發(fā)器型號特性時鐘置位端復(fù)位端74742D，正邊沿獨(dú)立獨(dú)立，低電平獨(dú)立，低電平742738D，正邊沿公共無公共，低電平743748D，正邊沿公共無無741754D，正邊沿公共

無公共，低電平74LS02例2：分析如圖所示電路1J1KCPQ0Q1Q2Q0的輸出的波形的頻率是CP的1/2。Q1的輸出的波形的頻率是CP的1/4。Q2的輸出的波形的頻率是CP的1/8。二分頻四分頻八分頻《課堂練習(xí)》【練習(xí)1】分析圖示同步時序邏輯電路的邏輯功能。Q0Q1Q2【練習(xí)2】分析圖示同步時序邏輯電路的邏輯功能?！墩n堂練習(xí)》解：

①求輸出方程和激勵方程。②求狀態(tài)方程。Q1=J1Q1+K1Q1=（XQ0）Q1+XQ0Q1=XQ0Q1n+1Q0=J0Q0+K0Q0=Q0J0=K0=1J1=K1=X Q0Z=XQ1Q0⊕

⊕

⊕

⊕

⊕

③列狀態(tài)表，畫狀態(tài)圖。④畫波形圖。⑤邏輯功能分析。當(dāng)外部輸入X=0時，狀態(tài)轉(zhuǎn)移按00→01→10→11→00→…變化，實(shí)現(xiàn)模4加法計(jì)數(shù)器功能。當(dāng)外部輸入X=0時，狀態(tài)轉(zhuǎn)移按00→11→10→01→00→…變化，實(shí)現(xiàn)模4減法計(jì)數(shù)器功能。所以，該電路是一個同步模4可逆計(jì)數(shù)器。X—加/減控制信號Z—借位輸出【練習(xí)3】三位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器。《課堂練習(xí)》Q2Q2J2K2Q1Q1J1K1Q0Q0J0K0&計(jì)數(shù)脈沖CP1.先列寫控制端的邏輯表達(dá)式：J2=K2=Q1Q0J1=K1=Q0J0=K0=1Q0：來一個CP，它就翻轉(zhuǎn)一次；Q1：當(dāng)Q0＝1時，它可翻轉(zhuǎn)一次；Q2：只有當(dāng)Q1Q0＝11時，它才能翻轉(zhuǎn)一次。CPQ0Q1Q22.還可以用波形圖顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。Q0的輸出的波形的頻率是CP的1/2。Q1的輸出的波形的頻率是CP的1/4。Q2的輸出的波形的頻率是CP的1/8。二分頻四分頻八分頻網(wǎng)絡(luò)資源介紹寫各觸發(fā)器的控制函數(shù)寫電路的輸出函數(shù)寫觸發(fā)器的狀態(tài)方程作狀態(tài)轉(zhuǎn)換表及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖作時序波形圖判斷電路的邏輯功能同步時序電路的分析方法簡單的電路可直接繪出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖無要求可不畫分析電路的結(jié)構(gòu)4.3.3時序電路的分析方法小結(jié)與

思考

1、什么叫做時序電路？它和組合電路有什么區(qū)別？電路結(jié)構(gòu)上有什么特點(diǎn)？

2、試描述同步時序電路的分析步驟。

3、在同步時序電路的分析中，都需要列寫哪些方程？哪些方程是必須列寫的？

4、在同步時序電路的分析中，狀態(tài)真值表如何列寫？需要注意什么問題？

5、在同步時序電路的分析中，如何畫狀態(tài)圖？需要注意什么問題？組合邏輯電路存儲電路............XY？ZW？(門電路)(觸發(fā)器)時序邏輯電路的一般結(jié)構(gòu)時序電路按時鐘分類：同步時序電路異步時序電路作業(yè)題習(xí)題冊P18-4P19-5

P20-8預(yù)習(xí)中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器74LS90基本RS觸發(fā)器時序電路小結(jié)在CP=0期間，G3、G4被封鎖，觸發(fā)器狀態(tài)不變。在CP=1期間，觸發(fā)器的狀態(tài)才由輸入信號R和S來決定。

同步RS觸發(fā)器邏輯電路邏輯符號

R

S

Qn+1

0

0

Qn

0

1

1

1

0

0

1

1

不允許

JK觸發(fā)器

JK觸發(fā)器的邏輯符號（a）下降沿觸發(fā)

（b）上升沿觸發(fā)

JK觸發(fā)器是在RS觸發(fā)器基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，在使用中沒有約束條件。常見的JK觸發(fā)器有主從結(jié)構(gòu)的，也有邊沿型的。D觸發(fā)器

DQnQn+1000010101111

Qn+1=D

寫出觸發(fā)器的激勵方程和輸出方程利用上述輸入方程求各觸發(fā)器的次態(tài)方程由次態(tài)方程組畫出狀態(tài)表和狀態(tài)圖根據(jù)狀態(tài)圖分析電路功能時序分析應(yīng)用舉例

四人搶答電路：四人參加比賽，每人一個按鈕，其中一人按下按鈕后，相應(yīng)的指示燈亮。并且，其它按鈕按下時不起作用。

電路的核心是74LS175四D觸發(fā)器。它的內(nèi)部包含了四個D觸發(fā)器，各輸入、輸出以字頭相區(qū)別。+5VD1D2D3D4

CLRCP賽前先清零0輸出為零發(fā)光管不亮CP&1