电路与电子技术第11章-时序逻辑电路课件.ppt

第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路1 概述概述 时序时序逻辑电路逻辑电路：输出状态不仅决定于当时的输入状态，输出状态不仅决定于当时的输入状态，触发器触发器(FF)：时序逻辑电路的基本单元时序逻辑电路的基本单元组合组合逻辑电路逻辑电路：输出状态完全由当时的输入变量状态输出状态完全由当时的输入变量状态 而且与电路原来的状态有关，而且与电路原来的状态有关，有记忆功能有记忆功能决定，与电路的原状态无关决定，与电路的原状态无关无记忆功能无记忆功能1第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路 结构结构 由门电路组合而成由门电路组合而成 与门与门 与非门与非门 或门或门 或非门或非门 非门非门 异或门异或门 由触发器、门电路构成由触发器、门电路构成 RSFF JKFF DFF基本单元基本单元 门门电路电路 触发器触发器特点特点 无记忆无记忆功能功能 有记忆有记忆功能功能时钟信号时钟信号 无无时钟信号时钟信号 有有时钟信号时钟信号门门电电路路组合逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路时序逻辑电路触触发发器器2第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路2 双稳态触发器双稳态触发器 触发器触发器稳定工作状态稳定工作状态单稳态触发器单稳态触发器无稳态触发器（多谐振荡器）无稳态触发器（多谐振荡器）双稳态触发器双稳态触发器触发器的分类：触发器的分类：触发器触发器结构结构维持阻塞型触发器维持阻塞型触发器主从型触发器主从型触发器3第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路双稳态触发器双稳态触发器 JKFFDFFTFF可可控控 RSFFRSFF逻辑功能逻辑功能基本基本 RSFF4第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路一、一、RSFF1.1.基本基本 RSFF由由 2 2 个与非门交叉连接而成个与非门交叉连接而成&Q输出端输出端输入端输入端5第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路(1)输入输入 =0,=1若原状态：若原状态：1 10 01 11 10 00 01 1输出变为：输出变为：&Q Q1 1输出保持：输出保持：若原状态：若原状态：0 01 11 11 10 00 01 1&Q Q1 16第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路当当 时：时：FF 原原状状态态为为 “0”，则则新新状状态态为为 “1”；若若原原状状态态为为 “1”，则则新新状状态态仍仍为为 “1”。

无无论论原原状状态态如如何何，基基本本 RSFF 都都输输出出“1”，即即“置置位位”状状态直接直接 置位置位 端端&Q低电平有效低电平有效1001结论：结论：结论：结论：置位置位7第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路考虑到电路对称，触发器输出状态考虑到电路对称，触发器输出状态应该为应该为“0”无无论论原原状状态态如如何何，基基本本 RSFF 都都输出输出“0”，即，即“复复位位”状态状态直接直接复位复位端端&Q Q低电平有效低电平有效0 01 11 10 0(2)输入输入 =1,=0 时：时：复复位位8第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路(3)输入输入 =1,=1 时：时：若原状态：若原状态：1011110输出保持：输出保持：&Q0输出保持：输出保持：若原状态：若原状态：0101011&Q19第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路(1)原状态若为原状态若为“0”则新状态保持为则新状态保持为“0”(2)若原状态为若原状态为“1”则新状态保持为则新状态保持为“1”可见，对于可见，对于 基本基本 RSFF，当当 时：时：10第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路当当 时，无论时，无论 基本基本 RSFF 输出端的原状态输出端的原状态如何，其输出端的状态都不变，如何，其输出端的状态都不变，保持原状态保持原状态。

结论结论11第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路&Q0011逻辑矛盾逻辑矛盾禁止使用禁止使用无无论论输输出出端端的的原原状状态态如如何何，基基本本 RSFF 的的两两个输出端全部为个输出端全部为“1”(4)输入输入 =0,=0 时：时：12第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路0 11 01 10 010保持保持禁用禁用Q&Q 图形符号图形符号图形符号图形符号记忆记忆置位置位复位复位基本基本 RSFF 小结小结13第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路&C 直接复位端直接复位端 直接置位端直接置位端二、可控二、可控二、可控二、可控 RSFFRSFF时钟信号时钟信号 输入端输入端 输出端输出端14第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路 和和 用于：用于：在开始工作时，设定初始工作状态，在开始工作时，设定初始工作状态，输出复位输出复位（Q=0）输出置位输出置位（Q=1）而在工作过程中一般不用，接高电平而在工作过程中一般不用，接高电平&C 直接直接复位端复位端 直接直接置位端置位端15第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路当当 C=0 时，无论时，无论 R、S 取取何值，触发器何值，触发器 保持原态保持原态0&C11时钟信号时钟信号0 11 01 10 010保持保持禁用禁用Q基本基本 RSFF时钟信号时钟信号时钟信号时钟信号 C C =0 =0 时：时：时：时：16第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路（1 1）R R=0=0、S S=1=1 0110新状态新状态 Qn+1 =1时钟信号时钟信号时钟信号时钟信号 C C =1 =1 时：时：时：时：1&C100 11 01 10 010保持保持禁用禁用Qn+1基本基本 RSFF17第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路（2 2）R R=1=1、S S=0=0 1001新状态新状态 Qn+1 =01&C010 11 01 10 010保持保持禁用禁用Qn+1基本基本 RSFF18第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路（3）R=1、S=1 1111新状态新状态 Qn+1 不定，禁用不定，禁用1&C000 11 01 10 010保持保持禁用禁用Qn+1基本基本 RSFF19第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路（4）R=1、S=1 00新状态新状态 Qn+1 =Qn，保持，保持1&C110 11 01 10 010保持保持禁用禁用Qn+1基本基本 RSFF20第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路0 00 00 10 11 01 01 11 11 10 0Q Qn+1n+1R RS SQ Qn nS SR RC CQ Q&C C可控可控可控可控 RSFF RSFF 小结小结小结小结 记忆记忆记忆记忆置位置位置位置位复位复位复位复位 S SR R Q Q禁用禁用禁用禁用21第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路1.可控可控 RSFF 输出变化发生在输出变化发生在 C 信号高电平期间信号高电平期间3.仍存在仍存在 禁用状态禁用状态（R=S=1）2.除了具有除了具有 置位置位、复位复位 和和 保持保持 功能功能可控可控 RSFF 特点特点:22第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号J JK KC CQ Q从触发器从触发器从触发器从触发器主触发器主触发器主触发器主触发器Q QC CS SR RR RDDS SDD1 1C CJ JK K三、三、JKFF2 2 个可控个可控个可控个可控 RSFFRSFF1 1 个非门个非门个非门个非门逻辑状态表逻辑状态表逻辑状态表逻辑状态表J J0 00 01 11 1K K0 01 10 01 1 0 0 1 1 23第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路0 01 1若主触发器输出为若主触发器输出为 00 01 1则从触发器输出也为则从触发器输出也为 0 从触发器从触发器从触发器从触发器主触发器主触发器主触发器主触发器Q QC CS SR RR RDDS SDD1 1C CJ JK K0 00 11 01 110禁用禁用Qn+1RSQn可控可控 RSFF 逻辑状态表逻辑状态表1 1、当当当当 C C=0=0 时时时时24第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路1 10 0若主触发器输出为若主触发器输出为 11 10 0则从触发器输出也为则从触发器输出也为 1 从触发器从触发器从触发器从触发器主触发器主触发器主触发器主触发器Q QC CS SR RR RDDS SDD1 1C CJ JK K0 00 11 01 110禁用禁用Qn+1RSQn可控可控 RSFF 逻辑状态表逻辑状态表S SR R从触发器与主触发器状态一致从触发器与主触发器状态一致25第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路(1)J=1,K=12、当当 C=1 时，时，0 00 11 01 110禁用禁用Qn+1RSQn可控可控 RSFF 逻辑状态表逻辑状态表Qn+1=1Qn=01 10 01 10 0从触发器从触发器从触发器从触发器主触发器主触发器主触发器主触发器Q QC CS SR RR RDDS SDD1 1C CJ JK KS SR R1 11 11 10 026第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路(2)(2)J J=1,=1,K K=1=10 01 10 01 1从触发器从触发器从触发器从触发器主触发器主触发器主触发器主触发器Q QC CS SR RR RDDS SDD1 1C CJ JK KS SR R1 11 10 01 10 00 11 01 110禁用禁用Qn+1RSQn可控可控 RSFF 逻辑状态表逻辑状态表Q Qn+1n+1=0=0Q Qn n =1=127第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路触发器触发器触发器触发器 状态取反状态取反状态取反状态取反J J =1=1K K=1=1C C 下降沿下降沿下降沿下降沿=有计数功能有计数功能有计数功能有计数功能结论结论:28第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路逻辑符号逻辑符号逻辑状态表逻辑状态表J JK KC CQ QJ0011K0101 0 1 JKFF JKFF 的特点：的特点：的特点：的特点：29第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路cpcpJ JK KQ Q时序图时序图时序图时序图：30第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路四、四、四、四、DFFDFF逻辑功能表逻辑功能表逻辑功能表逻辑功能表D D0 01 1Q Qn+1n+10 01 1D DC CQ Q逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号DFFDFF31第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路 例例例例 已知某上升沿触发已知某上升沿触发已知某上升沿触发已知某上升沿触发D D触发器的触发器的触发器的触发器的 CPCP、D D 如图所示，如图所示，如图所示，如图所示，设其的初始状态为设其的初始状态为设其的初始状态为设其的初始状态为0 0，试画出输出端，试画出输出端，试画出输出端，试画出输出端 Q Q 的波形。

的波形32第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路五、触发器的相互转换五、触发器的相互转换五、触发器的相互转换五、触发器的相互转换 (1)JKFF 转换为转换为 DFFD DS SD DR RD DJ JK KC CQ Q1 1Dn Qn+1 0 0 1 1JKFFJKFF33第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路 T Qn+1 0 Qn 1 QnJ JK KC CQ QT T(2)JKFF 转换为转换为 TFFJKFFJKFFS SD DR RD D34第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路每来一个脉冲每来一个脉冲(3)DFF 转换为转换为 TFFC CD DQ QDFFDFFQ 翻转一次翻转一次35第第1111章章 时序逻辑电路时序逻辑电路1.555 1.555 集成定时器集成定时器集成定时器集成定时器 555555555555集成定时器是一种模拟和数字电路相混合的集成电路集成定时器是一种模拟和数字电路相混合的集成电路集。