2022-2023学年高二物理竞赛课件：时序逻辑电路

时序逻辑电路 熟练掌握时序逻辑电路的基本分析设计方法 熟练掌握寄存器的逻辑功能和使用方法 熟练掌握计数器的逻辑功能和使用方法 熟练掌握中规模集成器件设计时序逻辑电路的方法 教学内容： 6.1 概述 一、时序逻辑电路的特点 功能上：任一时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，还与电路原来的状态有关。 例：串行加法器，两个多位数从低位到高位逐位相加 2. 电路结构上 ①包含存储电路和组合电路 ②存储器状态和输入变量共同决定输出 二、时序电路的一般结构形式与功能描述方法 触发器组成 可以用三个方程组来描述： 特点： 1、包含存储电路和组合电路，而存储电路必不可少 2、输出由存储器状态和输入状态共同决定，即存储电路的输出状态必须反馈到组合电路的输入端，与输入信号一起共同决定组合电路的输出 三、时序电路的分类 1、按照触发器的动作特点分类： 可分为同步时序电路与异步时序电路 同步：存储电路中所有触发器的时钟使用统一的 clk,状态变化发生在同一时刻 异步：没有统一的clk,触发器状态的变化有先有后 CLK 2、按照输出信号特点分类： 可分为Mealy型和Moore型 Mealy型（米利型）：输出信号不仅取决于存储电路的状态，而且取决于输入变量 Moore型（摩尔型）：输出信号仅仅取决于存储电路的状态 由此可见，摩尔型是米利型的特例 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 四、时序电路逻辑功能的描述方法 1、逻辑方程 2、状态转换表 用列表的方式描述时序逻辑电路输出Z，次态Qn+1，外部输入X，现态Q X Qn Qn+1 Z ) , ( Q X F Z = 驱动方程 ) , ( * Q Z H Q = 状态方程 ) , ( Q X F Y = 输出方程 3、状态转换图 描述时序电路状态转换关系及转换条件的图形 5、状态机流程图（State Machine Chart） 4、时序图 一般步骤： 1、从给定电路写出存储电路中每个触发器的驱动方程，得到整个电路的驱动方程。 2、将驱动方程代入触发器的特性方程，得到状态方程，写出输出方程。 3、根据时序电路的状态方程和输出方程建立状态转换表，状态转换图或波形图中的一种。 4、分析逻辑功能 5、判断电路能否自启动 $