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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,*,時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)及組成,特點(diǎn)：,1）存儲(chǔ)電路，因而具有記憶能力。,2）電路的輸出不僅與當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)，而且還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。,3.6 時(shí)序邏輯電路,1,組成:,由組合邏輯電路和存儲(chǔ)電路兩部分組成。,組合電路,存儲(chǔ)電路,Z,1,Z,j,Y,1,Y,r,Q,1,Q,r,X,1,X,i,輸,入,信,號(hào),輸,出,信,號(hào),存,儲(chǔ),電,路,的,輸,入,輸,出,狀,態(tài),邏輯電路中存在反饋，時(shí)序電路的輸出由,電路的輸入和電路原來的狀態(tài)共同決定。,2,邏輯關(guān)系方程：,X,(,X,1,，,X,i,),Q,(,Q

2、,1,，,Q,r,),Y,(,Y,1,，,Y,r,),Z,(,Z,1,，,Z,j,),各信號(hào)之間的邏輯關(guān)系方程組：,Z,F,1,(,X,，,Q,n,),輸出方程,Y,F,2,(,X,，,Q,n,),驅(qū)動(dòng)方程,Q,n+1,F,3,(,Y,，,Q,n,),狀態(tài)方程,3,分類：,時(shí)序電路,同步：,異步：,存儲(chǔ)電路里所有觸發(fā)器有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘源,沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖,4,5,6,7,時(shí)序邏輯電路的分析步驟和方法,一般步驟:,（1）根據(jù)給定的時(shí)序電路圖寫出下列邏輯方程式：,1)各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)CP的邏輯表達(dá)式；,2)時(shí)序電路的輸出方程；,3)各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程；,（2）將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)觸發(fā)器的特征方程

3、，求得各觸發(fā)器的次態(tài)方程，也就是時(shí)序邏輯電路狀態(tài)方程。,（3）根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程，列出該時(shí)序電路的狀態(tài)圖，畫出狀態(tài)圖或時(shí)序圖。,（4）用文字描述給定時(shí)序電路邏輯功能的邏輯功能。,8,【例】分析下圖所示的同步邏輯電路。,9,解：（1）,寫出各邏輯方程,1）輸出方程,2）驅(qū)動(dòng)方程,（2）驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)的D觸發(fā)器的特征方程，得各D觸發(fā)器的次態(tài)方程,10,（3）列出狀態(tài)表、畫出狀態(tài)圖和時(shí)序圖,這里要注意是：,且沒有輸入信號(hào)X。,0,0,0,0,0,1,0,0,1,0,1,0,0,1,0,1,0,0,0,1,1,1,1,0,1,0,0,0,0,1,1,0,1,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1

4、,1,1,1,1,0,11,狀態(tài)圖與時(shí)序圖,12,（4）功能分析,由時(shí)序圖可以看出：在正常情況下，各觸發(fā)器輪流出現(xiàn)一個(gè)寬度為CP周期的脈沖信號(hào)，稱為脈沖分配器或節(jié)拍脈沖產(chǎn)生器。另外從狀態(tài)圖可看出：電路如處于其他5個(gè)狀態(tài)為無效狀態(tài)時(shí)，在CP脈沖的作用下，電路可回到有效序列，這種能力稱為電路具有自啟動(dòng)能力。,13,【例】分析下圖所示邏輯電路。（異步時(shí)序）,14,解：（1）寫出各邏輯方程式,1）各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)的邏輯方程,CP,0,=,CP,（時(shí)鐘脈沖源），上升沿觸發(fā)。,CP,1,Q,0,，僅當(dāng),Q,0,由01時(shí)，,Q,1,改變，否則,Q,1,保持。,2）輸出方程,3）驅(qū)動(dòng)方程,15,（2）各觸發(fā)

5、器的次態(tài)方程,CP,由01時(shí)，有效,Q,0,由01時(shí)，有效,16,（3）列出狀態(tài)表、畫出狀態(tài)圖和時(shí)序圖,/,Z,0,0,11/0,0,1,0,00/0,1,0,01/0,1,1,0,10/1,17,狀態(tài)圖與時(shí)序圖,18,（4）功能分析,由狀態(tài)圖和時(shí)序圖可以看出：該電路是一個(gè)異步四進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，Z是借位信號(hào)。也可把該電路看作一個(gè)時(shí)序信號(hào)發(fā)生器。輸出序列脈沖信號(hào)Z的重復(fù)周期是4TCP，寬度為1 TCP。,19,計(jì)數(shù)器,作用,用來計(jì)算時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)的電路，具有計(jì)數(shù)、分頻和定時(shí)等功能。,分類,（1）按計(jì)數(shù)的脈沖引入方式,有同步和異步計(jì)數(shù)器；,（2）按計(jì)數(shù)的變化規(guī)律,有加法器、減法器和可逆計(jì)數(shù)器；,（3

6、）按計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)數(shù)制,有二進(jìn)制、十進(jìn)制和任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,20,3.6.4 寄存器,寄存器主要部件是觸發(fā)器，一個(gè)觸發(fā)器可存1位二進(jìn)制代碼，存儲(chǔ)n位二進(jìn)制代碼的寄存器則需要n個(gè)觸發(fā)器。常用左、右移位寄存器。,21,4位寄存器,CP上沿作用下，使1D4D端數(shù)據(jù)并行存入寄存器，即寄存于輸出端1Q-4Q端。RD是清零端。,22,四位右移寄存器,23,3.7 脈沖波形的產(chǎn)生,多諧振蕩器,性質(zhì)：,是一種自激振蕩電路，無穩(wěn)定的狀態(tài)。它在接通電源后無需外接觸發(fā)信號(hào)就能產(chǎn)生矩形脈沖信號(hào)。,主要用途：,信號(hào)源。,24,RC環(huán)形多諧振蕩器,25,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的電路。,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器須

7、有一個(gè)觸發(fā)信號(hào),RC環(huán)節(jié)，它決定暫態(tài)時(shí)間的長短。輸出信號(hào)寬窄,用途：常用于脈沖波形變換（即寬窄波形的相互變換）、定時(shí)等。,26,27,3.8 數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換,3.8.1 D/A轉(zhuǎn)換器,使用最多的D/A轉(zhuǎn)換器是R-2R的T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器。,28,i,=,v,O,=i,Rf,=,二進(jìn)制數(shù)與模擬電壓,v,O,成正比。,29,3.8.2 A/D轉(zhuǎn)換器,（1）逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器,逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器是由比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、數(shù)碼寄存器和控制邏輯電路組成，如圖3-66所示,30,（2）雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器（略）,采樣保持器的工作原理,按一定的時(shí)間間隔取出模擬信號(hào)的值，這一過程叫采樣。,31,