437-数字电路和系统.ppt
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数字电路与系统 第六章、时序逻辑电路 Part 5 第六章@第五版 习题 第五版 6.3; 6.5; 6.6; 6.7 6.33; 6.35 6.9; 6.10; 6.12; 6.11 6.16; 6.19; 6.22; 6.28; 6.29 第四版 5.2; 5.3; 5.4; 5.5 5.27; 5.29 5.6; 5.7; 5.9; 5.11 5.13; 5.15; 5.18; 5.23; 5.24 第六章 时序逻辑电路 §6.1 时序逻辑电路的分析方法 §6.2 时序逻辑电路的设计方法 §6.3 常用时序逻辑电路 计数器(同步/异步) 任意进制计数器的构成方法 移位寄存型计数器(“环形计数器”) 寄存器 序列信号发生器 §6.3 常用时序逻辑电路 计数器 同步计数器 十六进制加法/减法/可逆计数器 十进制加法/减法/可逆计数器 异步计数器 移位寄存型计数器(“环形计数器”)—— 环形 和 扭环型 寄存器 序列信号发生器 计数器和译码器构成 说明:译码器的构成包括:门电路/译码器/数据选择器/存储器 移位寄存器和反馈逻辑构成 特例:移位寄存型计数器 —— 环形和扭环型,自启动设计 应用 顺序脉冲发生器,小m序列发生器…… §6.3.2 寄存器 数码寄存器 §6.3.2 寄存器 移位寄存器 §6.3.2 寄存器 双向移位寄存器74194 §6.3.2 寄存器 移位寄存器扩展 §6.3.2 寄存器 第五版 书中例题[例6.3.1] §6.3.3 序列信号发生器 序列信号 时钟脉冲作用下,一串特定的串行数字信号, 或者,一组相互关联并行的多串“序列”信号 用途 数字编码信号的传输、测试 和 编码/解码 方法 计数器+译码 译码的实现:门电路组合逻辑/译码器/数选/存储器 移位寄存器+反馈逻辑 §6.3.3.1 序列信号发生器 —— 计数译码型 用计数器和数据选择器设计的序列信号发生器 例12:产生序列信号 { 0001 0111 } 解: 确定方案: 八进制计数器,3位计数值译码 选择计数器: 3位二进制计数器以上, 如:加法,自然二进制编码。 选择译码器: 例如:本例,采用数据选择器 注意:本例中数选器输出为反逻辑 §6.3.3.1 序列信号发生器 —— 计数译码型 产生序列信号 0001 0111 §6.3.3.1 序列信号发生器 —— 计数译码型 应用:顺序脉冲发生器 实现1 §6.3.3.1 序列信号发生器 —— 计数译码型 应用:顺序脉冲发生器——实现2 §6.3.3.1 序列信号发生器 —— 计数译码型 应用:顺序脉冲发生器——实现3 §6.3.3.2 序列信号发生器 —— 反馈移位型 所谓“一般结构的移位寄存器型计数器” 电路结构 §6.3.3.2 序列信号发生器 —— 反馈移位型 反馈移位形序列信号发生器的分析 分析步骤 根据反馈逻辑电路(组合逻辑)写出第0级D触发器的驱动方程(状态方程); 求出Q0的次态Q0n+1; 根据Q0n+1 ,确定当前状态{Qn-1,…,Q2Q1Q0}的次态; 画(列)出状态转换图(表); 判定电路功能。 §6.3.3.2 序列信号发生器 —— 反馈移位型 例13:分析下列反馈移位型序列信号发生器的功能 §6.3.3.2 序列信号发生器 —— 反馈移位型 例13: (续) 解: 步骤1. 步骤2. §6.3.3.2 序列信号发生器 —— 反馈移位型 例14:分析下列时序逻辑电路的功能 §6.3.3.2 序列信号发生器 —— 反馈移位型 答案: §6.3.3.2 序列信号发生器 —— 反馈移位型 反馈移位型序列信号发生器的设计 设计步骤: 决定寄存器的阶数 按照移位规则列出状态转换表,可以得出每个当前状态对应的反馈输入 写出反馈方程并进行逻辑化简 连接电路 §6.3.3.2 序列信号发生器 —— 反馈移位型 反馈移位形序列信号发生器的设计 步骤1. 确定线性移位寄存器的阶数(D触发器的个数) 准则:序列长度为n,寄存器个数至少 准则:仅以上面提到的寄存器个数,并不是所有的输出序列都可以用“反馈型”实现,要求——在一个周期内状态编码不能重复。 如 ;用3个不可以) 如:0001 0011 0101 111; (用4个可以) §6.3.3.2 序列信号发生器 —— 反馈移位型 通过案例理解反馈移位型序列信号发生器的设计过程—— 例15:设计一个序列信号发生器,在时钟脉冲作用下,可以串行地依次输出 {1111 0101 1001 000} 解: 步骤1:检查——可用_4_个寄存器构成; 选定触发器—— Q3 Q2 Q1 Q0 步骤2,3: 注意:D0=
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