时序逻辑电路

第6章时序逻辑电路

6.1概述

实际上时序逻辑电路是组合逻辑电路和触发器的综合。

在时序逻辑电路中，根据构成存储电路的各个触发器时钟信号引入方式不同可分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。在同步时序逻辑电路中，存储电路中的各存储单元（触发器）共用同一时钟信号，并在同一时刻进行各自状态的转移。在异步时序逻辑电路中，触发器的时钟端并不是来自同一时钟信号。

按输出信号特点的不同，还可以将时序电路分为Mealy型和Moore型。如果输出信号不仅取决于存储电路的状态，而且还与输入变量有关，这种时序电路称为Mealy型；如果输出信号仅仅取决于存储电路的状态，称为Moore型。

6.2同步时序逻辑电路分析

时序逻辑电路的分析，就是根据时序逻辑电路，得出该电路在时钟信号及输入信号的作用下，存储电路的状态转换关系及电路的输出结果，概况该电路的逻辑功能。分析时序逻辑电路一般采用存储电路的状态转移方程，输出逻辑函数表达式，状态转换表及电压波形图等方法。

6.2.1同步时序逻辑电路的分析方法

分析过程的具体步骤为：

（1）根据逻辑电路写出各触发器单的驱动方程，即写出每个触发器输入端的逻辑函数表达式。

（2）将得到的驱动方程代入触发器特性方程标准形式中，得到时钟脉冲作用下的状态方程。

（3）从逻辑电路中写出输出端的逻辑函数表达式。

（4）将任何一组输入变量的取值及电路的初始状态代入状态转移方程和输出函数表达式中，得到时钟信号作用下的存储电路的次态逻辑值；再以得到的次态逻辑值为初始状态，和此时的输入变量的取值一起，再次代入状态转移方程中和输出函数表达式中，得到新的次态逻辑值以及电路的输出值，如此循环代入逻辑值，直到输入变量所有的取值和所有逻辑状态值全部代入。将存储电路的状态转换以及电路的输出用表格的形式来描述它们之间的关系，称为状态转换表。将存储电路状态之间的转换关系用图形的方式来描述，就是状态转换图。

（5）检查状态转换图，如果在时钟信号和输入信号的作用下，各个状态之间能够建立联系，则说明该时序逻辑电路能够自启动，否则不能自启动。

（6）根据状态转换表来画触发器状态端和输出端的时序图。

（7）逻辑功能概述。

6.2.2同步时序逻辑电路的分析举例

若JK触发器由TTL门电路组成，结合TTL逻辑门的内部结构可知，在输入端悬空的情况下可视为高电平输入。

在做状态转换表时，可以先假设初始状态为Q n3Q n2Q n1=000。

6.3同步时序逻辑电路的设计

同步时序逻辑电路的设计，就是根据逻辑问题的具体要求，结合同步时序逻辑电路的特点，设计出能够实现该逻辑功能的最简同步时序电路。

同步时序逻辑电路中含有组合逻辑电路部分和存储电路部分。存储电路部分主要用到的是触发器。

6.4.1设计方法

（1）根据所给逻辑设计的要求，进行逻辑抽象，将实际问题总结为逻辑问题。根据电路的设计要求，确定输入量和输出量，并且定义输入和输出量逻辑值的含义，用字母表示出这些变量，例如，输入量用X表示，输出量用Y或Z表示。

（2）建立原始状态转换图或状态转换表。根据设计要求，确定系统的原始状态数，用字母表示出这些原始状态，例如，用S m来表示（m为0，1，2，……）。找到原始状态S m之间的转换关系，做出在各种输入条件下状态间的转换图或状态转换表，标明输入和输出的逻辑值。

（3）原始状态的化简。状态的化简就是进行状态合并，用一个状态代替与之等价的状态。

逻辑状态等价的依据是：

1、状态S i，S j，在相同的输入条件下，状态S i，S j对应的输出结果相同；

2、状态S i，

S j，在相同的输入条件下，转移效果完全相同。满足上述两个条件的状态，就是等

价状态，可以将这些等价状态合并为一个状态。

状态S i，S j转移效果相同的情况可能有以下三种情况：

1、次态相同。状态S i，S j在相同的输入条件下，转移到相同的次态，则状态S i，S j转

移效果相同，可以进行状态合并。

2、次态交错。次态交错是指在某种输入条件下，S i 的次态为S j ，S j 的次态为S i 。

3、次态循环。次态循环是指次态之间的关系构成循环如Si 和Sj 在某种输入条件下的

次态分别为Sm 和Sn ，并且输出相同；Sm 和Sn 在某种输入条件下的次态分别为Si 和Sj ，输出也相同，则状态Si 和Sj 等价。

（4）状态分配。

经过状态的合并之后得到了最少的状态数m ，则可以得知需要用的触发器数n ，n 的值

应该满足 2n-1＜m ≦2

n 状态的分配就是给化简后的各个状态分配一组二进制代码。例如，化简后得到的状态有S 0，S 1,S 2,S 3,可知应用2个触发器来实现，状态编码可以用二进制编码方式，令S 0=00,S 1=01,S 2=10,S 3=11,也可以用循环码来编码，令S 0=00,S 1=01,S 2=11,S 3=10.

（5）求出状态方程和驱动方程及输出方程。

0/0

首先根据状态转换表或者状态转换图做出卡诺图，也就是用卡诺图来表示状态转换表（图）。以卡诺图的横向和纵向组合对应的逻辑值为初始状态，在小方格中填入次态结果。将卡诺图分解为各个触发器输出端次态的卡诺图。

通过卡诺图化简逻辑函数，可以得出Q n+1的函数表达式，即得状态转移方程，与所选触发器的特性方程比较，可以得出驱动方程。采用同样的方法总结出输出端的卡诺图，化简得出其逻辑函数表达式。

（6）自启动检查。

在状态编码中可能还存在偏离状态，这时就要进行自启动检查。将偏离状态值代入状态转移方程中，检查这些偏离状态能否进入到正常的计数循环中去，如果能够进入，则说明所设计的电路可以自启动，否则不可以自启动，需要修改状态转移方程，电路也应该做出相应的修改。

（7）根据所选触发器画出逻辑电路。

(完整版)时序逻辑电路习题与答案

第12章时序逻辑电路自测题一、填空题 1．时序逻辑电路按状态转换情况可分为时序电路和时序电路两大类。 2．按计数进制的不同，可将计数器分为、和N进制计数器等类型。 3．用来累计和寄存输入脉冲个数的电路称为。 4．时序逻辑电路在结构方面的特点是：由具有控制作用的电路和具记忆作用电路组成。、 5．、寄存器的作用是用于、、数码指令等信息。 6．按计数过程中数值的增减来分，可将计数器分为为、和三种。二、选择题 1．如题图12.1所示电路为某寄存器的一位，该寄存器为。 A、单拍接收数码寄存器； B、双拍接收数码寄存器； C、单向移位寄存器； D、双向移位寄存器。 2．下列电路不属于时序逻辑电路的是。 A、数码寄存器； B、编码器； C、触发器； D、可逆计数器。 3．下列逻辑电路不具有记忆功能的是。 A、译码器； B、RS触发器； C、寄存器； D、计数器。 4．时序逻辑电路特点中，下列叙述正确的是。 A、电路任一时刻的输出只与当时输入信号有关； B、电路任一时刻的输出只与电路原来状态有关； C、电路任一时刻的输出与输入信号和电路原来状态均有关； D、电路任一时刻的输出与输入信号和电路原来状态均无关。 5．具有记忆功能的逻辑电路是。 A、加法器； B、显示器； C、译码器； D、计数器。 6．数码寄存器采用的输入输出方式为。 A、并行输入、并行输出； B、串行输入、串行输出； C、并行输入、串行输出； D、并行输出、串行输入。三、判断下面说法是否正确，用“√"或“×"表示在括号 1．寄存器具有存储数码和信号的功能。( ) 2．构成计数电路的器件必须有记忆能力。( ) 3．移位寄存器只能串行输出。( ) 4．移位寄存器就是数码寄存器，它们没有区别。( ) 5．同步时序电路的工作速度高于异步时序电路。( ) 6．移位寄存器有接收、暂存、清除和数码移位等作用。（）思考与练习题 12.1.1 时序逻辑电路的特点是什么? 12.1.2 时序逻辑电路与组合电路有何区别? 12.3.1 在图12.1电路作用下，数码寄存器的原始状态Q3Q2Q1Q0=1001，而输入数码

实验3-1 时序逻辑电路设计

实验3 时序逻辑电路设计（1）实验内容与步骤： 1.设计一个4路扭环计时器电路。要求：计数器的状态每隔1S变换一次；利用LED1-LED4（低电平驱动）显示计数器。实验步骤 1）新建工程文件夹； 2）启动Quartus II； 3）选择File->New Project Wizard，建立新工程； 4）要求：工程名与顶层实体名为johnson，器件选择“Cyclone”中的EP1C6Q240C8 5）File->New->Verilog HDL File建立Verilog设计文件； module johnson(clk,led); input clk；//输入时钟信号 output [3:0] led；//输出计数器计数状态，对应于开发板中的LED1-LED4，低电平点亮reg [3:0] led 6）选择Processing->Start->Start Analysis&Elaboration对源程序进行语法分析；6）选择Processing->Start->Start Analysis&Synthesis进行电路综合； 7）选择Tools->Netlist Viewers->RTL Viewer，查看综合后得到的电路； 8）选择Assignments->Pins进行器件引脚分配；序号信号引脚编号 1 led[0](对应于开发板LED1) 50 2 led1[1](对应于开发板LED2) 53 3 led2[2](对应于开发板LED3) 54 4 led3[3](对应于开发板LED4) 55 5 clk(48MHZ时钟信号输入) 28 9）选择Assignments->Device，选择“Device and Pin Options”按钮，在打开的“Device and Pin Options”对话框中，选择“Unused Pins”选项卡，从中选择“As input tri-stated”选项。10）选择Processing->Start->Start Fitter进行器件适配； 11）选择Processing->Start->Start Assembler生成下载文件； 12）连接好实验箱中的跳线，并将实验箱与计算机相连，并打开实验箱电源； 13）选择Tools->Porgrammer选项，将设计文件下载到FPGA中，并观察实验结果。

时序逻辑电路练习题

一、填空题 1. 基本RS触发器，当R、S都接高电平时，该触发器具有____ ___功能。2．D 触发器的特性方程为___ ；J-K 触发器的特性方程为______。 3．T触发器的特性方程为。 4．仅具有“置0”、“置1”功能的触发器叫。 5．时钟有效边沿到来时，输出状态和输入信号相同的触发器叫____ _____。 6. 若D触发器的D端连在Q端上，经100 个脉冲作用后，其次态为0，则现态应为。 7．JK触发器J与K相接作为一个输入时相当于触发器。 8. 触发器有个稳定状态，它可以记录位二进制码，存储8 位二进制信息需要个触发器。 9．时序电路的次态输出不仅与即时输入有关，而且还与有关。 10. 时序逻辑电路一般由和两部分组成的。 11. 计数器按内部各触发器的动作步调，可分为___ ___计数器和____ __计数器。 12. 按进位体制的不同，计数器可分为计数器和计数器两类；按计数过程中数字增减趋势的不同，计数器可分为计数器、计数器和计数器。13．要构成五进制计数器，至少需要级触发器。 14．设集成十进制（默认为8421码）加法计数器的初态为Q4Q3Q2Q1＝1001，则经过5个CP脉冲以后计数器的状态为。 15．将某时钟频率为32MHz的CP变为4MHz的CP，需要个二进制计数器。 16. 在各种寄存器中，存放N位二进制数码需要个触发器。 17. 有一个移位寄存器，高位在左，低位在右，欲将存放在该移位寄存器中的二进制数乘上十进制数4，则需将该移位寄存器中的数移位，需要个移位脉冲。 18．某单稳态触发器在无外触发信号时输出为0态，在外加触发信号时，输出跳变为1态，因此其稳态为态，暂稳态为态。 19．单稳态触发器有___ _个稳定状态，多谐振荡器有_ ___个稳定状态。20．单稳态触发器在外加触发信号作用下能够由状态翻转到状态。21．集成单稳态触发器的暂稳维持时间取决于。 22. 多谐振荡器的振荡周期为T=tw1+tw2，其中tw1为正脉冲宽度，tw2为负脉冲宽度，则占空比应为_______。 23．施密特触发器有____个阈值电压，分别称作___ _____ 和___ _____ 。24．触发器能将缓慢变化的非矩形脉冲变换成边沿陡峭的矩形脉冲。25．施密特触发器常用于波形的与。二、选择题 1. R-S型触发器不具有( )功能。 A. 保持 B. 翻转 C. 置1 D. 置0 2. 触发器的空翻现象是指（） A.一个时钟脉冲期间，触发器没有翻转 B.一个时钟脉冲期间，触发器只翻转一次 C.一个时钟脉冲期间，触发器发生多次翻转 D.每来2个时钟脉冲，触发器才翻转一次 3. 欲得到D触发器的功能，以下诸图中唯有图（A）是正确的。

实验五--时序逻辑电路实验报告

实验五时序逻辑电路(计数器和寄存器)-实验报告一、实验目的 1．掌握同步计数器设计方法与测试方法。 2．掌握常用中规模集成计数器的逻辑功能和使用方法。二、实验设备设备：THHD-2型数字电子计数实验箱、示波器、信号源器件：74LS163、74LS00、74LS20等。三、实验原理和实验电路 1．计数器计数器不仅可用来计数，也可用于分频、定时和数字运算。在实际工程应用中，一般很少使用小规模的触发器组成计数器，而是直接选用中规模集成计数器。 2．(1) 四位二进制（十六进制）计数器74LS161（74LS163） 74LSl61是同步置数、异步清零的4位二进制加法计数器，其功能表见表5.1。 74LSl63是同步置数、同步清零的4位二进制加法计数器。除清零为同步外，其他功能与74LSl61相同。二者的外部引脚图也相同，如图5.1所示。表5.1 74LSl61（74LS163）的功能表清零预置使能时钟预置数据输入输出工作模式R D LD EP ET CP A B C D Q A Q B Q C Q D 0 ××××（）××××0 0 0 0 异步清零 1 0 ××D A D B D C D D D A D B D C D D同步置数 1 1 0 ××××××保持数据保持 1 1 ×0 ×××××保持数据保持 1 1 1 1 ××××计数加1计数3．集成计数器的应用——实现任意M进制计数器一般情况任意M进制计数器的结构分为3类，第一类是由触发器构成的简单计数器。第二类是由集成二进制计数器构成计数器。第三类是由移位寄存器构成的移位寄存型计数器。第一类，可利用时序逻辑电路的设计方法步骤进行设计。第二类，当计数器的模M较小时用一片集成计数器即可以实现，当M较大时，可通过多片计数器级联实现。两种实现方法：反馈置数法和反馈清零法。第三类,是由移位寄存器构成的移位寄存型计数器。 4．实验电路：十进制计数器同步清零法同步置数法

时序逻辑电路(

第六章时序逻辑电路内容提要【熟悉】触发器四种电路结构及动作特点,四种逻辑功能及其逻辑关系、逻辑符号,逻辑功能的四种描述方法【掌握】时序电路的特点和一般分析方法【熟悉】寄存器的功能、分类及使用方法, 双向移位寄存器的级联【掌握】计数器的功能和分类,级联法、置位法构成N进制计数器【掌握】555定时器构成三种电路的工作特点、连接方法及主要参数一．一．网上导学二．二．典型例题三．三．本章小结四．四．习题答案网上导学 §6.1时序逻辑电路的特点时序逻辑电路的特点：任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，而且还和电路原来的状态有关，所以时序电路具有记忆功能。在第五章中，向大家介绍了组合电路。组合电路的特点是其任意时刻的输出状态仅取决于该时刻的输入状态。２．时序电路逻辑功能描述方法在上面给出的时序电路结构框图中，包括组合逻辑电路和具有记忆功能的存储电路。输出变量y1，y2，y3。。。。y b，合称输出矢量Y(t)。输入变量x1，x2，x3。。。。x a，合称输入矢量X(t)。同样，存储电路的输入、输出称之为矢量P(t)和矢量Q(t)

按照结构图，我们可以列出三组方程：设tn+1，tn分别为相邻的两个离散的时间瞬间。矢量Y(tn)是X(tn)，Q(tn)的函数，称输出方程。矢量P(tn)是X(tn)，Q(tn)的函数，称驱动方程。矢量Q(tn+1)是P(tn)，Q(tn)的函数，称状态方程。本节问答题 1．1．什么叫组合逻辑电路？ 2．2．什么叫时序逻辑电路？ 3．3．它们在逻辑功能和电路结构上各有什么特点？ 4．4．在时序电路中，时间量tn+1，tn各是怎样定义的？描述时序电路功能需要几个方程，它们各表示什么含义？ §６.２触发器在这一节中,向大家介绍一种最基本的存储电路触发器（flip-flop）。触发器具有以下基本特点：（１）具有两个稳定的（０和１）状态，能存储一位二进制信息；（２）根据不同的输入，可将输出置成０或１状态；（３）当输入信号消失后，被置成的状态能保存下来。６.2.1 基本ＲＳ触发器一．电路结构及逻辑符号在本书第三章里，我们讲了各种门电路，若把两个反相器按照a 图的形式连接起来，可以看出，A点和B点信号是反相的，而A点和C点始终保持同一电平。这样，可以把A，C视为同一点（下面的b 图和c图）。在C图中，A，B两点始终反相，而且电路状态稳定，在没有外界干扰或者触发的状态下，电路能够保持稳定的输出。(这一

电子技术——几种常用的时序逻辑电路习题及答案

第七章几种常用的时序逻辑电路一、填空题 1.（9-1易）与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的特点是：任何时刻的输出信号不仅与____________有关，还与____________有关，是______（a.有记忆性b.无记忆性）逻辑电路。 2.（9-1易）触发器是数字电路中______（a.有记忆b.非记忆）的基本逻辑单元。 3.（9-1易）在外加输入信号作用下，触发器可从一种稳定状态转换为另一种稳定状态，信号终止，稳态_________（a.不能保持下去 b. 仍能保持下去）。 4.（9-1中）JK 触发器是________（a.CP 为1有效b.CP 边沿有效）。 5.（9-1易）1n n n Q JQ KQ +=+是_______触发器的特性方程。 6.（9-1中）1n n Q S RQ +=+是________触发器的特性方程，其约束条件为___________。 7.（9-1易）1n n n Q TQ TQ +=+是_____触发器的特征方程。 8. （9-1中）在T 触发器中，若使T=____，则每输入一个CP ，触发器状态就翻转一次，这种具有翻转功能的触发器称为'T 触发器，它的特征方程是________________。 9.（9-1难）我们可以用JK 触发器转换成其他逻辑功能触发器，令 __________________，即转换成T 触发器；令_______________，即转换为'T 触发器；令________________，即转换成D 触发器。 10.（9-1难）我们可以用D 触发器转换成其他逻辑功能触发器，令 __________________，即转换成T 触发器；令_______________，即转换为'T 触发器。

时序逻辑电路51时序逻辑电路的基本概念1时序逻辑电路

第5章时序逻辑电路 5.1 时序逻辑电路的基本概念 1.时序逻辑电路的结构及特点时序逻辑电路在任何时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号，还与电路的原状态有关，触发器就是最简单的时序逻辑电路，时序逻辑电路中必须含有存储电路。时序电路的基本结构如图 5.1 所示，它由组合电路和存储电路两部分组成。图5.1 时序逻辑电路框图时序逻辑电路具有以下特点：（1）时序逻辑电路通常包含组合电路和存储电路两个组成部分，而存储电路要记忆给定时刻前的输入输出信号，是必不可少的。（2）时序逻辑电路中存在反馈，存储电路的输出状态必须反馈到组合电路的输入端，与输入信号一起，共同决定组合逻辑电路的输出。 2.时序逻辑电路的分类（1）按时钟输入方式时序电路按照时钟输入方式分为同步时序电路和异步时序电路两大类。同步时序电路中，各触发器受同一时钟控制，其状态转换与所加的时钟脉冲信号都是同步的；异步时序电路中，各触发器的时钟不同，电路状态的转换有先有后。同步时序电路较复杂，其速度高于异步时序电路。（2）按输出信号的特点根据输出信号的特点可将时序电路分为米里（Mealy）型和摩尔（Moore）型两类。米里型电路的外部输出Z既与触发器的状态Q n有关，又与外部输入X有

关。而摩尔型电路的外部输出Z仅与触发器的状态Q n有关，而与外部输入X无关。（3）按逻辑功能时序逻辑电路按逻辑功能可划分为寄存器、锁存器、移位寄存器、计数器和节拍发生器等。 3.时序逻辑电路的逻辑功能描述方法描述一个时序电路的逻辑功能可以采用逻辑方程组（驱动方程、输出方程、状态方程）、状态表、状态图、时序图等方法。这些方法可以相互转换，而且都是分析和设计时序电路的基本工具。 5.2 时序逻辑电路的分析方法和设计方法 1.时序逻辑电路的分析步骤（1）首先确定是同步还是异步。若是异步，须写出各触发器的时钟方程。（2）写驱动方程。（3）写状态方程（或次态方程）。（4）写输出方程。若电路由外部输出，要写出这些输出的逻辑表达式，即输出方程。（5）列状态表（6）画状态图和时序图。（7）检查电路能否自启动并说明其逻辑功能。 5.2.1 同步时序逻辑电路的设计方法 1.同步时序逻辑电路的设计步骤设计同步时序电路的一般过程如图5.10所示。图5.10 同步时序电路的设计过程

时序逻辑电路题

《时序逻辑电路》练习题及答案 [5.1] 分析图P5.1时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，说明电路能否自启动。图P5.1 [解] 驱动方程：311Q K J ==，状态方程：n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q 13131311⊕=+=+； 122Q K J ==， n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q 1221211 2 ⊕=+=+； 33213Q K Q Q J ==，， n n n n Q Q Q Q 1231 3 =+；输出方程：3Q Y = 由状态方程可得状态转换表，如表5.1所示；由状态转换表可得状态转换图，如图A5.1所示。电路可以自启动。表5.1 图A5.1 电路的逻辑功能：是一个五进制计数器，计数顺序是从0到4循环。 [5.2] 试分析图P5.2时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图。A 为输入逻辑变量。图P5.2

[解] 驱动方程：21Q A D =， 212Q Q A D = 状态方程：n n Q A Q 21 1 =+， )(12211 2 n n n n n Q Q A Q Q A Q +==+ 输出方程：21Q Q A Y = 表5.2 由状态方程可得状态转换表，如表5.2所示；由状态转换表可得状态转换图，如图A5.2所示。电路的逻辑功能是：判断A 是否连续输入四个和四个以上“1” 信号，是则Y=1，否则Y=0。图A5.2 [5.3] 试分析图P5.3时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，检查电路能否自启动。图P5.3 [解] 321Q Q J =，11=K ； 12Q J =，312Q Q K =； 23213Q K Q Q J ==， =+1 1 n Q 32Q Q ·1Q ； 211 2Q Q Q n =++231Q Q Q ； 323211 3 Q Q Q Q Q Q n +=+ Y = 32Q Q 电路的状态转换图如图A5.3所示，电路能够自启动。图A5.3 [5.4] 分析图P5.4给出的时序电路，画出电路的状态转换图，检查电路能否自启动，说明电路实现的功能。A 为输入变量。

总结时序电路的特点

篇一：时序电路实验总结时序电路实验总结 1．掌握用仿真工具分析电路的方法：在电路中增加测试点，通过波形仿真观察终结节点的输出信号，帮助分析电路特性。 2．修改电路中出现的问题： tj：tj与start反馈信号相与非后（0）直接接入clrn端，使得7474的1q端start信号马上变为0，即输出时钟脉冲t1。。。t4为0。可是start反馈信号又马上与tj相与非（1），使clrn端无效。使其结果不稳定。 3．最佳修改方案 tj（全停）：tj取反直接连到clrn，使其7474的1q（start）为0。 zt（暂停）：zt与h 与非接7474的clk。 4．时序电路的运用可运用到存储器实验中，不改变原电路而实现连读的功能。通过时序电路输出的节拍脉冲去控制74161（地址计数器）、72273（地址寄存器）、lmp-ram-io中的数据分时在总线上显示。 1．仿真时控制信号qd、tj、dp、zanting应展开； 2．注意几个状态之间的转换，仿真图要看到明显的效果。例如连续运行状态应有两个以上的ti-t4出现， 3．暂停应该可以在t1、t2、t3、t4的每个节拍上实现。 4．篇二：数字电路特点归纳数字电路又可称为逻辑电路，通过与(&)，或(>=1)，非(o)，异或(=1)，同或(=)等门电路来实现逻辑。 ttl和cmos电路：ttl是晶体管输入晶体管输出逻辑的缩写，它用的电源为5v。cmos电路是由pmos管和nmos管(源极一般接地)组合而成，电源电压范围较广，从1.2v-18v都可以。 cmos的推挽输出：输出高电平时n管截止，p管导通;输出低电平时n管导通，p管截止。输出电阻小，因此驱动能力强。 cmos门的漏极开路式：去掉p管，输出端可以直接接在一起实现线与功能。如果用cmos管直接接在一起，那么当一个输出高电平，一个输出低电平时，p管和n管同时导通，电流很大，可能烧毁管子。单一的管子导通，只是沟道的导通，电流小，如果两个管子都导通，则

实验三时序逻辑电路的VHDL设计

实验三时序逻辑电路的VHDL设计一、实验目的与要求 1、目的（1）熟悉VHDL语言的编程方法（2）学会利用VHDL语言设计实现时序逻辑功能器件的逻辑功能。（3）总结体会VHDL语言的编程技巧方法 2、要求（1）调试程序要记录调试过程中出现的问题及解决办法；（2）给出每个问题的算法或画出流程图；（3）编写程序要规范、正确，上机调试过程和结果要有记录，并注意调试程序集成环境的掌握及应用，不断积累编程及调试经验；（4）做完实验后给出本实验的实验报告。二、实验设备、环境 PII以上计算机，装有QuartusII软件三、方法与步骤（一）教师简单回顾所需知识并演示较一个简单功能的实现过程。 1、简单回顾组合逻辑电路的特点及常用逻辑功能器件的功能 2、回顾QuartusII的VHDL操作步骤 3、以JKFF为例，重点演示该时序逻辑单元的VHDL设计过程。（1）JKFF的参考VHDL源程序 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY JK_FF IS PORT(J,K:IN STD_LOGIC; CLK:IN STD_LOGIC; Q:OUT STD_LOGIC); END JK_FF; ARCHITECTURE A OF JK_FF IS SIGNAL QTMP:STD_LOGIC; SIGNAL J_K:STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 1); BEGIN J_K<=J&K; PROCESS(CLK,J_K) BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN CASE J_K IS WHEN "00"=>NULL;

第八章时序逻辑电路学习资料

第八章时序逻辑电路

第八章时序逻辑电路第一节寄存器一、单项选择题 1.N个触发器可以构成能寄存位二进制数码的寄存器。（） A.N-1 B.N C.N+1 D.2N 2.存储8位二进制信息要个触发器。 A.2 B.3 C.4 D.8 3.8位移位寄存器，串行输入时经个脉冲后，8位数码全部移入寄存器中。 A.1 B.2 C.4 D.8 4.有一个左移移位寄存器，当预先置入1011后，其串行输入固定接0，在4个移位脉冲CP作用下，四位数据的移位过程是（） A.1011-0110-1100-1000-0000 B.1011-0101-0010-0001-0000 C.1011-1100-1101-1110-1111 D.1011-1010-1001-1000-0111 5.由三级触发器构成环形计数器的计数摸值为（ ) A.8 B.6 C.3 D.16 6.如图8-7所示电路的功能为（）A.并行输入寄存器 B.移位寄存器 C.计数器 D.序列信号发生器 7.由四位移位寄存器构成的顺序脉冲发生器可产生个顺序脉冲。（） A.2 B.4 C.8 D.16 8.现欲将一个数据串延时4个CP的时间，则最简单的办法采用（） A.4位并行寄存器 B.4位移位寄存器 C.4进制计数器 D.4位加法器二、判断题 1.时序电路中不含有记忆功能的器件。（ ) 2.移位寄存器74LS194可串行输入并行输出，但不能串行输入串行输出。（）仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2

3.时序逻辑电路在某一时刻的输出状态与该时刻之前的输入信号无关。（ ) 4.时序电路一定不要组合电路。（）三、多项选择题 1.寄存器按照功能不同可分为（） A.数据寄存器 B.移位寄存器 C.暂存器 D.计数器 2.数码寄存器的特点是（） A.存储时间短 B.速度快 C.可做高速缓冲器 D.一旦停电后存储数码全部消失 3.移位寄存器按移位方式可分为（） A.左移移位寄存器 B.右移移位寄存器 C.双向移位寄存器 D.集成移位寄存器第二节计数器一、填空题1.触发器有个稳定状态，它可以记录位二进制码，存储8位二进制信息需要个触发器。 2.按进位体制的不同，计数器可分为计数器和计数器等；按计数过程中数字增减趋势的不同，计数器可分为计数器、计数器和计数器。 3.要构成五进制计数器，至少需要个触发器。 4.设集成十进制（默认为8421码）加法计数器的初态为Q3Q2Q1Q0=1001，则经过5个CP 脉冲以后计数器的状态为 . 5.在各种寄存器中，存放N位二进制数码需要个触发器。二、单项选择题 1.按各触发器的CP所决定的状态转换区分，计数器可分为计数器。（） A.加法、减法和可逆 B.同步和异步 C.二、十和N进制 D.以上均不正确 2.将一个D触发器处于技术状态时，下列做法正确的是（） A.D端接固定高电平 B.D端悬空 C.D端与Q端相联 D.D与Q非端相联仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3

时序逻辑电路实验报告

时序逻辑电路实验报告一、实验目的 1. 加深理解时序逻辑电路的工作原理。 2. 掌握时序逻辑电路的设计方法。 3. 掌握时序逻辑电路的功能测试方法。二、实验环境 1、PC机 2、Multisim软件工具三、实验任务及要求 1、设计要求：要求设计一个计数器完成1→3→5→7→9→0→2→4→6→8→1→…的循环计数（设初值为1），并用一个数码管显示计数值（时钟脉冲频率为约1Hz）。 2、实验内容：（1）按要求完成上述电路的功能。（2）验证其功能是否正确。四、实验设计说明（简述所用器件的逻辑功能，详细说明电路的设计思路和过程）首先根据题目要求（即要完成1到9的奇数循环然后再0到8的偶数循环）画出真值表，如下图。画出真值表后，根据真值表画出各次态对应的卡诺图，如下图。然后通过化简卡诺图，得到对应的次态的状态方程；

然后开始选择想要用于实现的该电路的器件，由于老师上课时所用的例题是用jk触发器完成的，我觉得蛮不错的，也就选择了同款的jk触发器；选好器件之后，根据状态方程列出jk触发器的驱动方程。然后根据驱动方程连接好线路图，为了连接方便，我也在纸上预先画好了连接图，以方便照着连接。接下来的工作就是在multisim上根据画好的草图连接器件了，然后再接上需要的显示电路，即可完成。

五、实验电路（画出完整的逻辑电路图和器件接线图）

六、总结调试过程所遇到的问题及解决方法，实验体会 1、设计过程中遇到过哪些问题？是如何解决的？在设计过程中最大的问题还是忘记设计的步骤吧，因为老师是提前将实验内容已经例题讲解给我们听的，而我开始实验与上课的时间相隔了不短的时间，导致上课记下来的设计步骤忘得七七八八，不过好在是在腾讯课堂上得网课，有回放，看着回放跟着老师的思路走一遍后，问题也就迎刃而解了，后面的设计也就是将思路步骤走一遍而已，没再遇到什么困难。 2、通过此次时序逻辑电路实验，你对时序逻辑电路的设计是否有更清楚的认识？若没有，请分析原因；若有，请说明在哪些方面更加清楚。通过这次时序逻辑电路实验，我最大的感触就是实验设计的思路与步骤一定要清晰，思路与步骤的清晰与否真的是造成实验设计是否困难的最重要的因素。清晰的话，做起实验来如同顺水推舟，毫不费力，不清晰的话则如入泥潭，寸步难行。

电子技术基础复习题-时序逻辑电路(1)

《电子技术基础》复习题时序逻辑电路一、填空题: 1.具有“置0”、“置1”、“保持”和“计数功能”的触发器是（） 2.触发器有门电路构成，但它不同门电路功能，主要特点是：（）型触发器的直接置0端Rd、置1端Sd的正确用法是（） 4.按触发方式双稳态触发器分为：（） 5.时序电路可以由（）组成 6.时序电路输出状态的改变（） 7.通常寄存器应具有（）功能 8.通常计数器应具有（）功能 9. M进制计数器的状态转换的特点是设初态后，每来（）个CP时，计数器又重回初态。 10.欲构成能记最大十进制数为999的计数器，至少需要（）个双稳触发器。 11. 同步时序逻辑电路中所有触发器的时钟端应（）。二、选择题: 1.计数器在电路组成上的特点是（） a)有CP输入端，无数码输入端 b) 有CP输入端和数码输入端 c) 无CP输入端，有数码输入端 2.按各触发器的状态转换与CP的关系分类，计数器可分为（）计数器。 a）加法、减法和加减可逆 b）同步和异步 c）二、十和M进制 3. 按计数器的状态变换的规律分类，计数器可分为（）计数器。 a）加法、减法和加减可逆 b）同步和异步 c）二、十和M进制 4 按计数器的进位制分类，计数器可分为（）计数器。 a）加法、减法和加减可逆 b）同步和异步 c）二、十和M进制 5. n位二进制加法计数器有（）个状态，最大计数值是（）。 a）2n-1 b）2n c）2n-1 6.分析时序逻辑电路的状态表，可知它是一只（）。 (a) 二进制计数器(b)六进制计数(c) 五进制计数器 7. 分析如图所示计数器的波形图，可知它是一只（）。 (a) 六进制计数器(b) 七进制计数器(c) 八进制计数器

实验三时序逻辑电路

实验三时序逻辑电路学习目标： 1、掌握时序逻辑电路的一般设计过程 2、掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求 3、掌握时序逻辑电路的基本调试方法 4、熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图实验内容： 1、广告流水灯（第 9 周课内验收）用触发器、组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯，该流水灯由 8 个 LED 组成，工作时始终为 1 暗 7 亮，且这一个暗灯循环右移。 (1) 写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图搭接电路 (2) 将单脉冲加到系统时钟端，静态验证实验电路 (3) 将 TTL 连续脉冲信号加到系统时钟端，用示波器观察并记录时钟脉冲 CP、触发器的输出端 Q2、Q1、 Q0 和 8 个 LED 上的波形。 2、序列发生器（第 10 周课内实物验收计数器方案）分别用 MSI 计数器和移位寄存器设计一个具有自启动功能的 01011 序列信号发生器 (1) 写出设计过程，画出电路逻辑图 (2) 搭接电路，并用单脉冲静态验证实验结果 (3) 加入 TTL 连续脉冲，用示波器观察观察并记录时钟脉冲 CLK、序列输出端的波形。 3、4 位并行输入-串行输出曼切斯特编码电路（第10周课内验收，基础要求占70%，扩展要求占30%）在电信与数据存储中, 曼彻斯特编码（Manchester coding），又称自同步码、相位编码（phase encoding，PE），它能够用信号的变化来保持发送设备和接收设备之间的同步，在以太网中，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。曼彻斯特编码用电压的变化来分辨 0 和 1，从高电平到低电平的跳变代表 0，而从低电平到高电平的跳变代表 1。信号的保持不会超过一个比特位的时间间隔。即使是 0 或 1 的序列，信号也将在每个时间间隔的中间发生跳变。这种跳变将允许接收设备的时钟与发送设备的时钟保持一致，图 3.1 为曼切斯特编码的例子。设计一个电路，它能自动加载 4 位并行数据，并将这4位数据逐个串行输出（高位在前），每个串行输出位都被编码成曼切斯特码，当 4 位数据全部传输完成后，重新加载新数据，继续传输，如图 3.2 所示。

时序逻辑电路习题解答解读

自我测验题 1．图T4.1所示为由或非门构成的基本SR锁存器，输入S、R的约束条件是。A．SR=0B．SR=1C．S+R=0D．S+R=1 Q G 22 Q R S 图T4.1图T4.2 2．图T4.2所示为由与非门组成的基本SR锁存器，为使锁存器处于“置1”状态，其R S?应为。 A．R S?=．R S?=10D．R S?=11 3．SR锁存器电路如图T4.3所示，已知X 、Y波形，判断Q的波形应为A、B、C、D 中的。假定锁存器的初始状态为0。 X Y X Y A B C D 不定不定（a）(b) 图T4.3 4．有一T触发器，在T=1时，加上时钟脉冲，则触发器。 A．保持原态B．置0C．置1D．翻转 5．假设JK触发器的现态Q n=0，要求Q n+1=0，则应使。 A．J=×，K=0B．J=0，K=×C．J=1，K=×D．J=K=1 6．电路如图T4.6所示。实现A Q Q n n+ = +1的电路是。

A A A A A ． B ． C ． D ．图T4.6 7．电路如图T4.7所示。实现n n Q Q =+1的电路是。 CP CP CP A ． B ． C ． D ．图T4.7 8．电路如图T4.8所示。输出端Q 所得波形的频率为CP 信号二分频的电路为。 1 A ． B ． C ． D ．图T4.8 9．将D 触发器改造成T T Q 图T4.9 A ．或非门 B ．与非门 C ．异或门 D ．同或门 10．触发器异步输入端的作用是。 A ．清0 B ．置1 C ．接收时钟脉冲 D ．清0或置1 11．米里型时序逻辑电路的输出是。 A ．只与输入有关

实验三vhdl时序逻辑电路设计

实验三 VHDL 时序逻辑电路设计一、实验目的 1．熟悉用VHDL语言设计时序逻辑电路的方法 2．熟悉用Quartus文本输入法进行电路设计二、实验所用仪器元件及用途 1．计算机：装有Quartus软件，为VHDL语言提供操作场所。 2．直流稳压电源：通过USB接口实现，为实验开发板提供稳定电源。 3．数字系统与逻辑设计实验开发板：使试验结果下载到开发板上，实现整个实验的最终结果。三、实验内容 1．用VHDL语言设计实现一个8421码十进制计数器。（1）实验内容及要求：在Quartus平台上设计程序和仿真题目要求，并下载到实验板上验证试验结果。（2）试验结果：VHDL代码和仿真结果。 2．用VHDL语言设计实现一个分频系数为8，分频输出信号占空比为50%的分频器。（1）实验内容及要求：在Quartus平台上设计程序和仿真题目要求。（2）试验结果：VHDL代码和仿真结果。 3．用VHDL语言设计实现一个控制8个发光二极管亮灭的电路。（1）实验内容及要求：在Quartus平台上设计程序和仿真题目要求，并下载到实验板上验证试验结果。 a.单点移动模式：一个点在8个发光二极管上来回的亮 b.幕布式：从中间两个点，同时向两边依次点亮直至全亮，然后再向中间点灭，依次往复 c.通过拨码开关或按键控制两种模式的转换（2）试验结果：VHDL代码和仿真结果。四、实验设计思路及过程 1.8421码十进制计数器状态转移表左图为8421码十进制计数器的状态转移表，abcd 为初状态，ABCD为下一状态，每当有“1”出现时，相应的管脚就亮灯，从而从 0000到1001的灯依次出现。 VHDL代码如下： LIBRARY IEEE;

实验二时序逻辑电路的设计[1]

实验二时序逻辑电路的设计一、实验目的： 1、掌握时序逻辑电路的分析方法。 2、掌握VHDL 设计常用时序逻辑电路的方法。 3、掌握时序逻辑电路的测试方法。 4、掌握层次电路设计方法。 5、理解时序逻辑电路的特点。二、实验的硬件要求： 1、 EDA/SOPC 实验箱。 2、计算机。三、实验原理 1、时序逻辑电路的定义数字逻辑电路可分为两类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路中不包含记忆单元（触发器、锁存器等），主要由逻辑门电路构成，电路在任何时刻的输出只和当前时刻的输入有关，而与以前的输入无关。时序电路则是指包含了记忆单元的逻辑电路，其输出不仅跟当前电路的输入有关，还和输入信号作用前电路的状态有关。 2、同步时序逻辑电路的设计方法同步时序逻辑电路的设计是分析的逆过程,其任务是根据实际逻辑问题的要求，设计出能实现给定逻辑功能的电路。同步时序电路的设计过程：（1）根据给定的逻辑功能建立原始状态图和原始状态表。 ①明确电路的输入条件和相应的输出要求，分别确定输入变量和输出变量的数目和符号； ②找出所有可能的状态和状态转换之间的关系； ③根据原始状态图建立原始状态表；（2）状态化简---求出最简状态图。合并等价状态，消去多余状态的过程称为状态化简。等价状态：在相同的输入下有相同的输出，并转换到同一个次态去的两个状态称为等价状态。（3）状态编码（状态分配）。给每个状态赋以二进制代码的过程。根据状态数确定触发器的个数，n n M 221-≤∠（M 为状态数；n 为触发器的个数）。（4）选择触发器的类型。（5）求出电路的激励方程和输出方程。（6）画出逻辑图并检查自启动能力。 3、时序逻辑电路的特点及设计时的注意事项 ①时序逻辑电路与组合逻辑电路相比，输出会延时一个时钟周期。 ②时序逻辑电路一般容易消除“毛刺”。 ③用VHDL 描述时序逻辑电路时，一般只需将时钟信号和异步控制（如异步复位）信号作为敏感信号。

时序逻辑电路设计

时序逻辑电路的设计一、实验目的 1. 熟悉集成计数器的逻辑功能和各控制端的作用。 2. 掌握计数器的使用方法。 3. 掌握任意进制计数器的设计方法。 4. 了解8421BCD和5421BCD的编码规则。二、实验器材集成计数器74LS90、四2输入与非门74LS00、双4输入与非门74LS20、四异或门74LS86、六非门74LS04、显示译码器7447/7448、七段数码管三、实验任务及要求 1. 设计要求（1）用1片74LS90和1片与非门设计一个5进制计数器。（2）用2片74LS90和1片与非门设计一个四十以内（十以上）的任意进制计数器。 2.实验内容（1）测试所用芯片74LS90的逻辑功能（置0、置9、8421BCD计数输出功能）。（2）组装所设计的时序逻辑电路，并验证其功能是否正确。提示：计数器的状态输出端分别接在实验箱上的显示译码器的输入端，用七段数码管显示计数状态值。CP接实验箱上的可调连续脉冲。四、实验原理 1. 74LS90的逻辑功能

74LS90是二－五－十进制异步计数器。（1）R9(1)=R9(2)=“1”，Q3Q2Q1Q0=1001，置9；（2）R0(1)=R0(2)=“1”，R9(1)‖R9(2)=“0”，Q3Q2Q1Q0=0000,置0；（3）计数脉冲由CP0端输入，输出由Q0端引出，即得二进制计数器；（4）计数脉冲由CP1端输入，输出由Q3,Q2,Q1端引出，即得五进制计数器；（5）将Q0和CP1相连，计数脉冲由CP0端输入，输出由Q3,Q2,Q1,Q0端引出，即得8421BCD码十进制计数器； 2. 时序逻辑电路的基本设计方法 Step 1：明确设计电路功能，作出基于功能涉及到的所有编码排序的状态转换图；Step 2：判断电路是否有输入或输出变量，并根据状态转换图画出状态转换表； Step 3：根据状态转换表，分离出各触发器输出量Q 0~Q m （m=1、2、3…）、输出变量Y的卡诺图并化简，得到各个触发器的状态方程；

数字逻辑电路具有哪些主要特点

数字逻辑电路具有哪些主要特点数字逻辑电路具有哪些主要特点从整体上来看，数字逻辑电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。在逻辑功能方面，组合逻辑电路在任一时刻的输出信号仅与当时的输入信号有关，与信号作用前电路原来所处的状态无关；而时序逻辑电路在任一时刻的输出信号不仅与当时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关。在电路结构方面，组合逻辑电路仅由若干逻辑门组成，没有存储电路，也没有输出到输入的反馈回路，因而无记忆能力；而时序逻辑电路除包含组合电路外，还含有存储电路，因而具有记忆能力。在时序逻辑电路中，存储电路常由触发器组成，根据这些触发器时钟接法的不同，时序分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。在同步时序逻辑电路中，存储电路内所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源，因而，所有触发器的状态（即时序逻辑电路的状态）的变化都与所加时钟脉冲信号同步。在异步时序逻辑电路中，没有统一的时钟脉冲，某些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连，这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步，而其他触发器状态的变化并不与时钟脉冲同步。同步时序电路的速度高于异步时序电路，但电路结构一般较后者复杂；而异步时序电路的瞬时功耗要小于同步时序电路，但各触发器不同时翻转，容易引发事故。数字电路研究和处理的对象是数字信号，而数字信号在时间上和数值上均是离散的，因而数字电路中的电子器件通常工作在饱和区和截止区，信号通常只有高电平和低电平两种状态。这两种状态可用二进制的1和0来表示，因而可以用二进制对数字信号进行编码。由于数字信号的高电平和低电平表示的都是一定的电压范围，所以我们可以着重考虑信号的有无，而不必过多关心信号的大小。数字电路主要研究电路单元系统的输入和输出状态之间的逻辑关系，即逻辑功能。数字电路的以上特点，决定了数字电路具有速度快、精度高、抗干扰能力强和易于集成等优点，在当今的自动控制、测量仪表、数字通信和智能计算等领域，都得到了相当广泛的