時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法是什么?
時(shí)序邏輯電路定義
在數(shù)字電路理論中,時(shí)序邏輯電路是指電路任何時(shí)刻的穩(wěn)態(tài)輸出不僅取決于當(dāng)前的輸入,還與前一時(shí)刻輸入形成的狀態(tài)有關(guān)。這跟組合邏輯電路相反,組合邏輯的輸出只會(huì)跟目前的輸入成一種函數(shù)關(guān)系。換句話說,時(shí)序邏輯擁有儲(chǔ)存元件來存儲(chǔ)信息,而組合邏輯則沒有。
從時(shí)序邏輯電路中,可以建出兩種形式的有限狀態(tài)機(jī):
摩爾型有限狀態(tài)機(jī):輸出只跟內(nèi)部的狀態(tài)有關(guān)。(因?yàn)閮?nèi)部的狀態(tài)只會(huì)在時(shí)脈觸發(fā)邊緣的時(shí)候改變,輸出的值只會(huì)在時(shí)脈邊緣有改變)米利型有限狀態(tài)機(jī):輸出不只跟目前內(nèi)部狀態(tài)有關(guān),也跟現(xiàn)在的輸入有關(guān)系。時(shí)序邏輯因此被用來建構(gòu)某些形式的電腦的內(nèi)存,延遲跟儲(chǔ)存單元,以及有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)。大部分現(xiàn)實(shí)的電腦電路都是混用組合邏輯跟時(shí)序邏輯。
時(shí)序邏輯電路特點(diǎn)
功能特點(diǎn):電路在某采樣周期內(nèi)的穩(wěn)態(tài)輸出Y(n),不僅取決于該采樣周期內(nèi)的“即刻輸入X(n)”,而且還與電路原來的狀態(tài)Q(n)有關(guān)。(通常Q(n)記錄了以前若干周期內(nèi)的輸入情況)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):除含有組合電路外,時(shí)序電路必須含有存儲(chǔ)信息的有記憶能力的電路:觸發(fā)器、寄存器、計(jì)數(shù)器等。時(shí)序電路分類
按“功能、用途”分為:寄存器;計(jì)數(shù)(分頻)器;順序(序列)脈沖發(fā)生器;順序脈沖檢測器;碼組變換器;…按各觸發(fā)器的“動(dòng)作特性”分為:同步時(shí)序電路:電路中所有觸發(fā)器的狀態(tài)變化同步進(jìn)行。其時(shí)鐘方程:CP1= CP2=…= CPK= CP↓(或CP↑)。即:所有CP端聯(lián)在一起,由CP信號(hào)同一有效沿觸發(fā)。異步時(shí)序電路:電路中根本沒有CP同步信號(hào)。各觸發(fā)器不是用同一CP脈沖的同一有效沿觸發(fā)的。摩爾(Moore)型和米里(Mealy)型摩爾型:電路的輸出Yn,只取決于各觸發(fā)器的輸出Q n,而與外輸入X n無關(guān)。即:Yn=F(Q n)。米里型:電路的輸出Yn,不僅取決于各觸發(fā)器的輸出Q n,而且還與外輸入X n有關(guān)。即:Yn=F(Q n,X n)?!巴耆枋龅摹焙汀胺峭耆枋龅摹焙蠯個(gè)狀態(tài)變量(K個(gè)觸發(fā)器)的時(shí)序電路,最多可描述K個(gè)不同狀態(tài)。若電路功能必須用個(gè)狀態(tài)來描述,則稱之為“完全描述的”(二進(jìn)制的);若只用個(gè)狀態(tài)中的一部分來描述,則稱之為“非完全描述的”(非二進(jìn)制的)。以上為數(shù)字邏輯電路的基本知識(shí),也可以回答時(shí)序邏輯電路有哪些?
具體的器件:
觸發(fā)器:RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器,JK觸發(fā)器等;計(jì)數(shù)器:74LS161,74LS163,74LS290等;