数字逻辑第五章（同步时序逻辑电路）_数字电路激励函数

一、时序逻辑电路概述

      1.时序逻辑电路的结构：由组合电路和存储电路组成，通过反馈回路连成整体

            

                  有组合电路和逻辑电路组成，具有对过去输入的记忆功能；

                   包含反馈回路，通过反馈回路使电路功能与“时序”相关；

                   电路的输出由电路当时的输入和状态（对过去输入的记忆的结果）共同决定；

       2.分类：

                电路的工作方式：同步时序逻辑电路；异步时序逻辑电路 

                电路的输出/输入关系：

                              Mealy型时序逻辑电路：电路的输出是电路输入和电路状态的函数；

                             Moore型时序逻辑电路：电路的输出仅是电路状态的函数；

                输入信号：脉冲型/电平型

         3.同步时序逻辑电路描述方法：

                   逻辑函数表达式：输出函数表达式        

                                              激励函数表达式（存储电路的输出与电路输入及状态之间的关系）

                                             次态函数表达式（电路的次态与激励函数及电路现态之间的关系）

                  状态表 

                                     

                    状态图      Mealy型在有向线段上标注“/Z”;moore型在圆圈里标注“/Z”

                    时间图

二、同步时序逻辑电路分析

       1.表格法：根据给定的同步时序逻辑电路，写出输出函数和激励函数表达式；

                        列出电路次态真值表，根据输入和现态在各种取值下的激励函数值及触发器的功能表，确定相应次态；

                        根据次态真值表和输出函数表达式，做出给定电路的状态表和状态图；

                        拟定一典型输入序列，画出时间图，并用文字描述电路的逻辑功能。

        2.代数法：根据给定的同步时序逻辑电路，写出输出函数和激励函数表达式；

                        把激励函数表达式代入触发器的次态方程，导出电路的次态方程组；

                         根据次态方程组合输出函数表达式，做出给定电路的状态表和状态图；

                        拟定一典型输入序列，画出时间图，并用文字描述电路的逻辑功能。

三、同步逻辑电路的设计：

     1.一般步骤：

               形成原始状态图和原始状态表；

               状态化简，求出最简状态表；

               状态编码，的二进制状态表；

               确定触发器数量和类型；

               求出激励函数和输出函数表达式；

               画出逻辑电路图。

       2.完全确定同步时序逻辑电路：对所设立的每一个状态，在不同的输入取值下都有确定的次态和输出

          不完全确定同步时序逻辑电路：对所设立的某些状态，在不同的输入取值下有随意的次态和输出

       3.完全确定同步时序逻辑电路的设计：

                 形成原始状态图和原始状态表：确定电路模型，设立初始状态，根据需要记忆的信息增加新的状态，确定各时刻输出

                 状态化简：等效状态和等效类

                 状态编码；

                 确定激励函数和输出函数并画出逻辑电路图。