3.6 時(shí)序邏輯電路

時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路既能處理信息，也能存儲(chǔ)信息根據(jù)現(xiàn)在輸入的信息和之前存儲(chǔ)的信息做出判定時(shí)序邏輯電路有限狀態(tài)機(jī)電子系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、航空系統(tǒng)等的控制器示例：電話應(yīng)答機(jī)根據(jù)響鈴的次數(shù)（如3次），決定是否開啟錄音機(jī)輸出（是否開啟錄音機(jī)）不僅取決于當(dāng)前的輸入（是否響鈴），還取決于這次輸入之前的一系列輸入（已經(jīng)響過2次鈴）狀態(tài)記錄響鈴的次數(shù)根據(jù)如下狀況，判定是否開啟錄音機(jī)：A．不開啟錄音機(jī)，還未響鈴；B．不開啟錄音機(jī)，但已響鈴1次；C．不開啟錄音機(jī)，但已響鈴2次；D．開啟錄音機(jī)。應(yīng)答機(jī)的狀態(tài)狀態(tài)在某一特定時(shí)刻，系統(tǒng)內(nèi)所有相關(guān)元素的一個(gè)瞬態(tài)圖電話應(yīng)答機(jī)的4個(gè)狀態(tài)：A．不開啟錄音機(jī)，還未響鈴；B．不開啟錄音機(jī)，但已響鈴1次；C．不開啟錄音機(jī)，但已響鈴2次；D．開啟錄音機(jī)。有限狀態(tài)機(jī)寄存器容量有限，所以狀態(tài)數(shù)目必須有限使用有限狀態(tài)機(jī)描述系統(tǒng)的行為有限狀態(tài)機(jī)由5個(gè)元素組成：有限數(shù)目的狀態(tài)；有限數(shù)目的外部輸入；有限數(shù)目的外部輸出；明確定義的狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)；明確定義的外部輸出函數(shù)。電話應(yīng)答機(jī)的狀態(tài)圖外部輸入：響鈴，0表示在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不再響鈴輸出：是否錄音時(shí)鐘觸發(fā)觸發(fā)狀態(tài)向下一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的機(jī)制應(yīng)答機(jī)：在一定時(shí)間內(nèi)是否響鈴使用時(shí)鐘發(fā)生器來計(jì)時(shí)時(shí)鐘發(fā)出的信號(hào)值在0伏和某個(gè)特殊的固定電壓之間交替時(shí)鐘周期重復(fù)的時(shí)間間隔序列中的一個(gè)時(shí)間間隔示例：交通燈控制器東西向大街和南北向大街相交的十字路口在東西向和南北向各有一組交通燈每組燈只包括紅燈（1、3）和綠燈（2、4）一組通行按鈕，供行人按下控制器沒有行人時(shí)第一個(gè)時(shí)鐘周期，1號(hào)燈和4號(hào)燈亮下一周期，2號(hào)燈和3號(hào)燈亮重復(fù)……有行人按下通行按鈕在當(dāng)前的時(shí)鐘周期結(jié)束時(shí)，1號(hào)燈和3號(hào)燈亮（東西向和南北向紅燈）保持一個(gè)時(shí)鐘周期然后，回到1號(hào)燈和4號(hào)燈亮……狀態(tài)圖3個(gè)狀態(tài)1、4號(hào)燈亮2、3號(hào)燈亮1、3號(hào)燈亮?xí)r序邏輯電路寄存器：存儲(chǔ)2位信息，00，01，10組合邏輯電路輸出外部輸出：控制燈內(nèi)部輸出：寄存器的輸入外部輸出4個(gè)：標(biāo)記為1、2、3和4輸出表當(dāng)前狀態(tài)[1]當(dāng)前狀態(tài)[0]1燈2燈3燈4燈001001010110101010內(nèi)部輸出2個(gè)：標(biāo)記為下一狀態(tài)[1]和[0]狀態(tài)轉(zhuǎn)換表行人按鈕當(dāng)前狀態(tài)[1]當(dāng)前狀態(tài)[0]下一狀態(tài)[1]下一狀態(tài)[0]000010010001000100101011011010組合邏輯電路存儲(chǔ)元件主從觸發(fā)器，2個(gè)門控D鎖存器構(gòu)成時(shí)鐘周期前半段（1），不改變存儲(chǔ)在主