数字电路——时序逻辑电路

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数字电路复习——第六章时序逻辑电路

时序逻辑电路是什么?

  • 组合电路存储电路
  • 电路存在反馈
    • 存在反馈也就说明任何时候的状态变量 不仅是输入信号的函数 还是电路以前的状态的函数,并由当前输入变量和状态决定电路的下个状态

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存储电路有什么用? 反馈信号怎么影响原电路?(todo

存储电路可以……(todo)

反馈信号通过接入原电路(组合电路)的一端输入来影响

同步时序和异步时序电路的区别

两种分类方式

  • 按照有无统一时钟脉冲
时序电路(时钟脉冲)特点
同步存储电路 (划重点)里所有触发器有一个统一的时钟源,他们的状态在同一时刻更新
异步没有统一的或者干脆没有时钟脉冲,电路的状态更新不是同时发生的
  • 按照 输出信号 特点
时序电路 (输出信号)特点
米利型输出信号 不仅 与存储状态有关, 和外部输入有关
穆尔型输出信号仅和外部输入有关 输出信号竟然仅和 存储状态 有关

PS存储状态就是前面几章的触发器的状态!!!

  • 穆尔型典型电路图

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  • 米利型典型电路图

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时序电路的三大方程是什么? 通过他们怎么描述电路?(todo)

  • 输出方程 : 表达输出信号和 输入信号、状态变量的关系式
  • 激励方程:表达 激励信号 和 输入信号、状态变量的关系式
  • 输入方程 状态方程 :描述电路次态和现态的关系: 现态 ——> 次态

注意各方程的变量和相似变量

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划重点

  1. 激励方程的 激励信号 E (在我看来是存储电路的输入) 和 I S(在我看来是存储电路的输出)输入信号反而由输出和另一变量决定,岂不是很奇怪
  2. 输出方程也和状态变量有关
  3. 次态和激励信号和现态有关

怎么描述这个问题我现在暂时认为我们要描述电路求得 具体的状态方程 是根本,作为三大方程之一的它由 两个量 决定,E 和 S^n^ 决定,E 需要 激励方程,S^n^ 则就是触发器的 各种 Q(状态变量),而我为什么说具体的状态方程,因为抽象的状态方程可以看各种不同类型的触发器的特性,他们自带 特性方程举个栗子 Q^n+1^ = D 它是谁的状态方程呢

什么是状态变量?todo

简而言之就是触发器的 输出量 Q

典型的时序电路功能表达的例题?

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时序电路功能的表达方法

  • 逻辑方程组
  • 根据 方程组 列出 状态转换真值表(跟我一起念:状态转换真值表~)

根据什么方程组?三大方程组?

NONONO 只需要 状态方程输出方程 即可

就是 通过改变 Q0 Q1 I 三个变量(0 1)来看 Q0^n+1^ Q1^n+1^ X Y

  • 将状态转换真值表 变成 转换表
  • 根据 转化表状态表

eg.

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  • 画状态图——两种

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  • 时序图(根据转换表画出波形图)

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时序电路功能的表达方法总结

时序逻辑电路的五种描述方式是可以相互转换的

状态(主要是次态)和输出有啥区别?(todo)

例子:

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要求:输出 110 ,每次都只能 0 1 ,事件成功输出 1 否则0

  1. 要是第一次输出 1 则三步走计划完成了第一步,可以进入下一阶段;要是 0 ,就一开始失败,还是原状态
  2. 在第一次输出 1 得情况下(到达状态 b),要是再次 1 ,则万里长征第二步完成,可进入最终阶段;要是 0 不可能了,返回 a 状态(划重点,不是停留在原 b 状态)
  3. 要是最后 0 ,则成功,唯一 输出 1 ,(就是斜杠后面的数字,它代表着事件成功与否),改变状态到 a 状态,(有点清零的味道);要是 1失败了,但没完全失败,因为 前面 11 已经就绪,再来一个 1,可以看作还是 11,所以停在原状态

我觉得这个例子完美的诠释了状态的转换和输出的不同之处,至于上面的 PPT 的例题,它就是圆圈状态里又多了一个斜杠后面的输出值,那他为什么在圆圈里?不在箭头上呢?因为那是穆尔型的 输出 ,它与 I (或者 PPT 例题叫做 A)无关,只与当前状态有关

怎么根据转换表画出波形图

根据上面的例题好像时钟信号没啥用……

记录各触发器的特性方程

T 触发器

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特性方程:Q^n+1^ = T ⊕ Q^n^ = T Q\overline{Q} ^n^ + T\overline{T} Q^n^

D 触发器

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特征方程: Q^n+1^ = D

JK 触发器

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特性方程:**Q^n+1^ = J Q\overline{Q} ^n^ + K\overline{K} Q^n^ **