2023學(xué)年完整公開課版概述

第4章：

時(shí)序邏輯電路4.1概述

在時(shí)序電路中，任意時(shí)刻的輸出信號(hào)不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)，而且還取決于電路原來的狀態(tài)，或者說還與以前的輸入有關(guān)。

從結(jié)構(gòu)上來說，時(shí)序電路有兩個(gè)特點(diǎn)：第一，時(shí)序電路往往包含組合電路和存儲(chǔ)電路兩部分，而存儲(chǔ)電路是必不可少的。第二，存儲(chǔ)電路輸出的狀態(tài)必須反饋到輸入端，與輸入信號(hào)一起共同決定組合電路的輸出。4.1概述1.時(shí)序電路的特點(diǎn)

時(shí)序電路的方框圖可畫成如圖4-1所示的普遍形式。圖中X(x1、x2、…、xi)代表輸入信號(hào)，Y(yl、y2、…、yj)代表輸出信號(hào)，Z(z1、z2、…、zk)代表存儲(chǔ)電路的輸入信號(hào)，Q(q1、q2、…、ql)代表存儲(chǔ)電路的輸出。4.1概述2.時(shí)序電路的方框圖圖4-1時(shí)序邏輯電路框圖這些信號(hào)之間的關(guān)系可以用三個(gè)向量函數(shù)來表示：

式中tn、tn+1表示相鄰的兩個(gè)離散時(shí)間。存儲(chǔ)電路的輸出Q稱為狀態(tài)向量，式(4.1)稱為輸出方程，式(4.2)稱為狀態(tài)方程，式(4.3)稱為驅(qū)動(dòng)方程。4.1概述2.時(shí)序電路的方框圖

根據(jù)存儲(chǔ)電路（即觸發(fā)器）狀態(tài)變化的特點(diǎn)，時(shí)序電路分為同步時(shí)序電路和異步時(shí)序電路兩大類。在同步時(shí)序電路中，所有存儲(chǔ)單元狀態(tài)的變化都是在同一時(shí)鐘信號(hào)操作下同時(shí)發(fā)生的。而在異步時(shí)序電路中，存儲(chǔ)單元狀態(tài)的變化不是同時(shí)發(fā)生的，可能有一部分電路有公共的時(shí)鐘信號(hào)，也可能完全沒有公共的時(shí)鐘信號(hào)。4.1概述3.時(shí)序電路的分類

時(shí)序電路的邏輯功能除了用狀態(tài)方程、輸出方程和驅(qū)動(dòng)方程等方程式表示之外，還可以用狀態(tài)表、狀態(tài)圖、時(shí)序圖等形式來表示。因?yàn)闀r(shí)序電路在每一時(shí)刻的狀態(tài)都與在前一個(gè)時(shí)鐘脈沖作用時(shí)電路的原狀態(tài)有關(guān)，如果能把在一系列時(shí)鐘信號(hào)操作下電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換的全過程都找出來，那么電路的邏輯功能和工作情況便一目了然了。狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)圖、時(shí)序圖都是描述時(shí)序電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換全部過程的方法，它們之間是可以相互轉(zhuǎn)換的。4.1概述4.時(shí)序電路的邏輯功能的表現(xiàn)形式

（1）狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

將任何一組輸入變量及電路初態(tài)的取值代入狀態(tài)方程和輸出方程，即可算出電路的次態(tài)和輸出值；所得到的次態(tài)又成為新的初態(tài)，和這時(shí)的輸入變量取值一起，再代入狀態(tài)方程和輸出方程進(jìn)行計(jì)算，又可得到一組新的次態(tài)和輸出值。如此繼續(xù)下去，把這些計(jì)算結(jié)果列成真值表的形式，就得到了狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。4.1概述4.時(shí)序電路的邏輯功能的表現(xiàn)形式

（3）時(shí)序圖為了便于通過實(shí)驗(yàn)方法檢查時(shí)序電路的功能，把在時(shí)鐘序列