时序逻辑电路.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：第六章时序逻辑电路内容提要【熟悉】触发器四种电路结构及动作特点四种逻辑功能及其逻辑关系、逻辑符号逻辑功能的四种描述方法【掌握】时序电路的特点和一般分析方法【熟悉】寄存器的功能、分类及使用方法双向移位寄存器的级联【掌握】计数器的功能和分类级联法、置位法构成N进制计数器【掌握】555定时器构成三种电路的工作特点、连接方法及主要参数一．网上导学二．典型例题三．本章小结四．习题答案网上导学§6.1时序逻辑电路的特点时序逻辑电路的特点：任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入而且还和电路原来的状态有关所以时序电路具有记忆功能。在第五章中向大家介绍了组合电路。组合电路的特点是其任意时刻的输出状态仅取决于该时刻的输入状态。２．时序电路逻辑功能描述方法在上面给出的时序电路结构框图中包括组合逻辑电路和具有记忆功能的存储电路。输出变量y1y2y3。。。。yb合称输出矢量Y(t)。输入变量x1x2x3。。。。xa合称输入矢量X(t)。同样存储电路的输入、输出称之为矢量P(t)和矢量Q(t)按照结构图我们可以列出三组方程：设tn+1tn分别为相邻的两个离散的时间瞬间。矢量Y(tn)是X(tn)Q(tn)的函数称输出方程。矢量P(tn)是X(tn)Q(tn)的函数称驱动方程。矢量Q(tn+1)是P(tn)Q(tn)的函数称状态方程。本节问答题1．什么叫组合逻辑电路？2．什么叫时序逻辑电路？3．它们在逻辑功能和电路结构上各有什么特点？4．在时序电路中时间量tn+1tn各是怎样定义的？描述时序电路功能需要几个方程它们各表示什么含义？§６.２触发器在这一节中向大家介绍一种最基本的存储电路触发器（flip-flop）。触发器具有以下基本特点：（１）具有两个稳定的（０和１）状态能存储一位二进制信息；（２）根据不同的输入可将输出置成０或１状态；（３）当输入信号消失后被置成的状态能保存下来。６.2.1基本ＲＳ触发器一．电路结构及逻辑符号在本书第三章里我们讲了各种门电路若把两个反相器按照a图的形式连接起来可以看出A点和B点信号是反相的而A点和C点始终保持同一电平。这样可以把AC视为同一点（下面的b图和c图）。在C图中AB两点始终反相而且电路状态稳定在没有外界干扰或者触发的状态下电路能够保持稳定的输出。(这一点大家可以稍作分析即可得知)。d图是c图的习惯画法。将D图加上触发端就构成了基本RS触发器。下面a图示出了基本RS触发器的逻辑图和符号。它由两个与非门交叉耦合组成有两输入端（触发端）A和B。基本RS触发器有两个稳定的状态：一个是Q=1=0的1状态（Q分别表示触发器的同相和反相输出端如果Q端输出为1则称触发器为1状态如果Q端输出为0则称触发器为0状态）另一个是Q=0=1的0状态。正常工作时Q和是一对互补的输出状态。两个输入端AB中使Q=1的输入端称置位端（Set）使Q=0的端称复位端（Reset）上图的A端和S非端（）称置位端B端和R非端（）称复位端上面设计的R-S触发器用的是与非门有效触发器输入端所有可能出现的信号和相应的输出端的状态列成一个表称为触发器的特性表或功能表其表如下：（表6.2.1）QNQN＋1说明000不允许不满足约束条件001不允许不满足约束条件0100置00110置01001置11011置11100保持原态1111保持原态表6.2.1列出了与非门组成的基本RS触发器输入、现态Qn和次态Qn＋1关系的功能表。由表可以看出：⑴基本RS触发器具有保持功能(=1=1)；⑵当=0(=1)时触发器具有置０功能将端称为复位端低电平有效；⑶当=0(=1)时触发器具有置１功能将端称为置位端低电平有效；⑷由与非门组成的基本ＲＳ触发器输入低电平有效。⑸QnQn＋1表示前后两个离散时间触发器的状态上标n和n+1均表示前后两个离散的时间.注意:当端均为0时由于基本RS触发器在触发器正常工作时不允许出现和同时为0的情况规定了约束方程＋=1（6.2.1）.触发器正常工作时和应满足这一约束方程使其成立。二．基本ＲＳ触发器的动作特点丶在输入信号的全部作用时间内都直接控制和改变输出端的状态。例6.2.1对用与非门构成的基本RS触发器试根据给定的输入信号波形对应画出输出波形。在开始画波形图的时候最好将输入波形的前后沿均用虚线描出然后在虚线所分割的每一个区间内分析相对应的输出波形。基本ＲＳ触发器缺点：缺乏统一协调抗干扰能力差６.2.2门控RS触发器和D锁存器在数字系统中往往会含有多个触发器为了使系统协调工作引入一个控制信号。系统的这个控制信号通常叫做时钟信号。一．门控ＲＳ触发器⑴门控ＲＳ触发器的电路结构及逻辑符号(逻辑符号应用国标见书P16