(6.1.1)--6-1-时序逻辑电路设计.pdf

时序逻辑电路设计时序逻辑电路设计实验原理实验原理 时序逻辑的分析流程 时序逻辑的设计流程实验内容实验内容 验证/设计时序逻辑电路 实例：流水灯控制注意注意事项事项时序逻辑电路时序关系的测量方法实验目的 掌握同步时序逻辑电路的设计方法 掌握触发器芯片的使用 通过示波器观察时序逻辑电路的时序关系时序逻辑电路类型同步时序逻辑电路同步时序逻辑电路异步时序逻辑电路异步时序逻辑电路1JC11K RQ12JC22K RQ21JC11K RQ32JC22K RQ4CP“1”74LS73两片Q1Q2Q3Q4同步时序逻辑电路的分析写出三个向量方程 驱动方程/时钟方程 输出方程 状态方程列出状态转换表，画出状态转换图及时序图说明逻辑功能同步时序逻辑电路的设计 要求：根据实际逻辑问题的要求，设计出能实现给定逻辑功能的电路 步骤：原始状态图和原始状态图和原始状态表原始状态表状态化简状态化简状态分配状态分配选择触发器类选择触发器类型型确定激励方程确定激励方程和输出方程组和输出方程组画出逻辑图并画出逻辑图并检查自启功能检查自启功能实例流水灯 设计流水灯，使4个发光二极管顺序循环闪烁，通过开关控制闪烁的开始/结束113121110220212223逻辑开关逻辑开关k0逻辑开关逻辑开关k1两位二进制两位二进制加法计数器加法计数器计数电路设计 输出状态：00，01，10，11 状态图状态表：Q1nQ0nQ1n+1Q0n+10001011010111100 触发器数量：M=4=22 n=2 状态方程：0+1=0,1+1=01+10 选用D触发器 0=0,1=01+10=01 10Q1nQ0nQ1n+1Q0n+10001011010111100同步四进制加法计数电路图113121110220212223逻辑开关逻辑开关k0实例二 流水灯的可逆显示 要求：通过控制开关，可选择流水灯点亮方向，从左向右循环点亮，或从右向左循环点亮。模模4加法计数电路加法计数电路2-4线译码电路线译码电路模式选择模式选择M模四可逆计数电路模四可逆计数电路模4可逆计数器设计思路 M=0时，加法计数，Q1Q0按 0001 10 11循环，且当输出为11状态时产生进位信号 M=1时，减法计数，Q1 Q0按 1110 01 00循环，且当输出为11状态时产生进位信号 状态数为4，因此需要2个触发器列出状态表和激励表 根据功能描述，列出状态转换真值表和各状态的状态转移方程:0+1=0 1+1=10+10+10+10MQ1nQ0nQ1n+1Q0n+10000100110010110110010011101001100111110化简 1+1=10+10+10+10=10+0+10+0=10+0+10+0 激励方程 0=0=1 1=0+0 1=1JK触发器：+1=+画出逻辑电路图注意事项：触发脉冲如果都选CP就成为同步计数器。异步电路中，位数越高，时钟选择的对象就越多。一般说来，在满足翻转的前提下时钟脉冲越少越好。如果在需要翻转时提供时钟信号沿，不需要翻转时就没有时钟沿。因为，没有时钟信号的情况状态是不可能翻转的，所以，这些状态均可视为无关项来处理，使电路简单。