数电第六章:时序逻辑电路

文章目录

  • 一、时序电路的分析
    • 1.同步时序电路
    • 2.异步时序电路
  • 二、同步时序电路的设计
  • 三、计数器(分频器)
    • 1.2^n^进制计数器
      • (1)2^n^进制同步加法计数器
      • (2)2^n^进制同步减法计数器
  • 四、寄存器
  • 五、序列信号发生器
    • 1.选用四选一数据选择器
    • 2.选用译码器


一、时序电路的分析

1.同步时序电路

步骤:

  • ①由题目给出的逻辑图→列方程:
    • 激励方程
    • 次态方程
    • 输出方程
  • ②由方程→画状态迁移真值表
  • ③由状态迁移真值表→画状态迁移图

自启动能力(自校正能力)

2.异步时序电路

画状态迁移真值表时:

  • 先计算 C P i = C P CP_i=CP CPi=CP Q i ( n + 1 ) Q^{(n+1)}_i Qi(n+1)就按次态方程来, C P i CP_i CPi都是一致的上升或下降
  • 再计算 C P i = ̸ C P CP_i=\not CP CPi≠CP,等于其他的,如 Q 1 Q_1 Q1:看 Q 1 n Q_1^n Q1n Q 1 n + 1 Q_1^{n+1} Q1n+1的变化,如果是0→1,那么 C P i CP_i CPi就是↑,1→0就是↓,其他就是0.

二、同步时序电路的设计

步骤:

  • ①建立原始状态图
  • ②状态化简:
    • 如果两个现态在相同的输入条件下,输出相同和次态相同,那么它们可以合并
    • 如果两个现态在相同的输入条件下,输出相同和次态不同,但次态是等价的,那么它们可以合并
  • ③状态分配:
    给状态序号进行二进制编码
  • ④确定激励方程和输出方程
    分别画出各自的卡诺图。
    PS:画圈时,如果化简把该级变量化简没了,那么就不要化简(要保留该级变量)
  • ⑤画出逻辑图

三、计数器(分频器)

N进制计数器(N分频器):
分频系数为N,输出信号的频率为输入信号频率的六分之一, f o = 1 / 6 f c p f_o=1/6f_{cp} fo=1/6fcp

  • 74LS90
    R0R1=11时,归零
    S9(1)\S9(0)=00

  • 74LS161

1.2n进制计数器

(1)2n进制同步加法计数器

J 0 = K 0 = 1 J_0=K_0=1 J0=K0=1
J 2 = K 2 = Q 0 n Q 1 n = J 1 Q 1 n J_2=K_2=Q_0^nQ_1^n=J_1Q^n_1 J2=K2=Q0nQ1n=J1Q1n
J m = K m = Q 0 n Q 1 n . . . Q m − 1 n = J m − 1 Q m − 1 n J_m=K_m=Q_0^nQ_1^n...Q_{m-1}^n=J_{m-1}Q_{m-1}^n Jm=Km=Q0nQ1n...Qm1n=Jm1Qm1n

(2)2n进制同步减法计数器

反馈归零法:
N进制,N+1个状态,最后一个是过渡态

反馈预置法

四、寄存器

移位型计数器:

  • 环型计数器
    模数=(级数)n
  • 扭环型计数器
    模数=(级数n的2倍)2n

通过扭环型计数器获得

  • 偶数计数器
  • 奇数计数器: F = Q m Q m + 1 ‾ F=\overline{Q_mQ_{m+1}} F=QmQm+1 频 = ( m + 1 ) × 2 + 1 频=(m+1)\times 2+1 =(m+1)×2+1

五、序列信号发生器

1.选用四选一数据选择器

2.选用译码器

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