一、基本知識點
1、時序邏輯電路的一般結構
特點：a、有儲存電路（記憶元件）；有組合電路（特殊時可沒有）
b、包含反饋電路，電路功能與「時序」相關
c、輸出不僅與輸入（x）有關，而且與儲存狀態（y）有關
分類：（1）mealy型 z＝f（x，q）
輸出是電路的輸入和現態的函式（注意輸出與輸入有直接關係）
（2）moore型 z＝f（q）
輸出僅僅是電路現態的函式（注意輸出與輸入沒有直接關係）
同步時序邏輯電路：各觸發器共用同一時鐘訊號，即電路中各觸發器狀態的轉換時刻在統一時鐘訊號控制下同步發生。
非同步時序邏輯電路：電路沒有統一的時鐘訊號對狀態變化進行同步控制，輸入訊號的變化將直接引起電路狀態的變化。
//本課程將較少討論非同步時序邏輯電路
2、同步時序邏輯電路的描述
注意：任乙個同步時序邏輯電路的結構和功能可用3組函式表示式完整地描述。
（1）激勵函式表示式：儲存電路輸入y與電路輸入x和現態q之間的關係
y＝f（x，q） //現態q就是上圖儲存電路原始的輸出yk
（2）次態函式表示式：電路的次態qn+1與激勵函式y和現態q之間關係
qn+1＝f（y，q） //次態qn+1就是上圖儲存電路再次觸發後的輸出ykn+1
（3）輸出函式表示式：電路的輸出z和輸入x和當前現態q的關係
mealy型 z＝f（x，q）
moore型 z＝f（q）
狀態表的格式
mealy型moore型
狀態圖的畫法
mealy型
moore型
3、同步時序邏輯電路分析
（1）**法的分析步驟
a、根據電路寫出輸出表示式和激勵函式表示式
b、列出各自的激勵矩陣，確定電路相應的次態
c、作出給定電路的狀態表和狀態圖
d、擬定乙個典型輸入序列，畫出時間圖，描述此電路的功能
（2）代數法的分析步驟
a、根據電路寫出輸出表示式和激勵函式表示式
b、把激勵函式代入次態方程，匯出次態方程組
c、根據此方程組，作出狀態表和狀態圖
d、擬定乙個典型輸入序列，畫出時間圖，描述此電路的功能
注意：上述兩種分析方法的b、c兩步驟不同
4、同步時序邏輯電路設計
步驟：（1）形成原始的狀態圖和狀態表
（2）對原始的狀態進行化簡，變成最簡狀態，降低電路複雜度和成本
（3）把狀態與二進位制**相對應，即決定觸發器的個數
（4）確定激勵函式（對應觸發器的種類）和輸出函式（對應邏輯電路的種類），並畫出邏輯電路圖
5、常用的時序電路
（1）計數器週期性的狀態迴圈
按進製可分為：二進位制計數器、bcd碼計數器、任意進製計數器（樓兩種存在無效狀態）
按時鐘輸入方式：同步計數器、非同步計數器
按趨勢可分為：加「1」計數器、減「1」計數器
* 同步二進位制計數器（3位數值，即3個觸發器）
用3個jk觸發器實現，電路圖如下所示（輸入端懸空為訊號「1」）
驅動方程 j0 ＝ k0 ＝1 （q0觸發器的輸入控制）
j1 ＝ k1 ＝q0 （q1觸發器的輸入控制）
j2 ＝ k2 ＝q0 q1 （q2觸發器的輸入控制）
輸出方程 z ＝（q2 q1 q0） 三個觸發器的輸出端原相直接輸出
輸出波形如下所示
說明：q0觸發器按時鐘cp觸發，每乙個時鐘q0觸發器翻轉一次
q1觸發器接收q0觸發器的原相輸出，當q0原相輸出為1後才翻轉一次
q2觸發器接收q0和q1原相輸出相與之後的結果，只有前兩者輸出均為1後才翻轉一次
* 非同步二進位制計數器
也用3個jk觸發器實現，cr為清零端，電路圖如下所示（3個jk觸發器的輸入端均懸空）
驅動方程同上（略）
輸出波形如下所示（對比同步計數器，看看異同）
注意：如反向輸出則為加「1」計數
（1）暫存器多個觸發器的並行操作，可以暫存資料資訊
* 資料暫存器（4位數值，即4個觸發器）用d觸發器來實現，電路圖如下所示
* 移位暫存器（輸入可並行亦可序列，輸出可並行亦可序列）各位之間存在傳遞關係
* 移位暫存器（各位之間存在傳遞關係，且首位和末位也存在傳遞關係）
注意：前面示意的均為左移位，如右移位，傳遞關係相反
二、相關習題
**填空題
1、時序邏輯電路按其狀態改變是否受統一定時訊號控制，可分為和兩種型別。
2、乙個同步時序邏輯電路可用和3組函式表示式描述。
3、mealy型時序邏輯電路的輸出是的函式，moore型時序邏輯電路的輸出是的函式。
4、設最簡狀態表包含的狀態數目為n，相應電路中的觸發器個數為m，則m和n應滿足關係
5、乙個mealy型「0011」序列檢測器的最簡狀態表中包含個狀態，電路中有個觸發器。
6、某同步時序邏輯電路的狀態表如下所示，若電路初始狀態為a，輸入序列x=010101，則電路產生的輸出響應序列為
7、某同步時序邏輯電路的狀態圖如下所示，若電路的初始狀態為a，則在輸入序列***作用下的狀態和輸出響應序列分別為和
8、某某同步時序邏輯電路圖如下所示，設電路現態y2y1=00，經過3個時鐘脈衝後，電路的狀態為
**選擇題（單選）
1、下列觸發器中不可作為同步時序邏輯電路的儲存器件。
a. 基本r-s觸發器b. d觸發器
c. j-k觸發器d. t觸發器
2、構成乙個模10同步計數器，需要觸發器。
a. 3個b. 4個c. 5個d. 10個
3、實現同一功能的mealy型同步時序電路比moore型同步時序電路所需要的
a. 狀態數目更多b. 狀態數目更少
c. 觸發器更多d. 觸發器一定更少
4、同步時序電路設計中，狀態編碼採用相鄰編碼法的目的是
a. 減少電路中的觸發器b. 提高電路速度
c. 提高電路可靠性d. 減少電路中的邏輯門
**判斷題
1、同步時序邏輯電路中的儲存元件可以是任意型別的觸發器
2、若某同步時序邏輯電路可設計成mealy型或者moore型，則採用mealy型電路比採用moore型電路所需狀態數目少
3、實現同一功能的最簡mealy型電路比最簡moore型電路所需觸發器數目一定更少。
4、最大等效類是指含狀態數目最多的等效類
5、同步時序邏輯電路設計中，狀態編碼採用相鄰編碼法是為了消除電路中的競爭。（ ）
6、根據最簡二進位制狀態表確定輸出函式表示式時，與所選觸發器型別無關
7、設計乙個同步模5計數器，需要5個觸發器
8、同步時序邏輯電路中的無效狀態是由於狀態表沒有達到最簡導致的
9、乙個存在無效狀態的同步時序邏輯電路是否具有自啟動功能，取決於確定激勵函式時對無效狀態的處理
**分析及設計題
1、狀態圖如下所示，指出該電路屬於何種型別？實現什麼功能？相應的電路中需要幾個觸發器？
2、分析下圖所示的邏輯電路，說明該電路的功能。
3、分析下圖所示的邏輯電路，設電路初始狀態為「00」，輸入序列為x=10011110110，作出輸出響應序列，並說明電路功能。
4、分析下圖所示的邏輯電路，說明該電路的功能。
5、試作出「0101」序列檢測器的最簡mealy型狀態表和moore型狀態表。典型輸入、輸出序列為
6、化簡如下所示的原始狀態表
7、用d觸發器作為儲存元件設計乙個4位序列輸入、並行輸出的雙向移位暫存器。該電路有乙個資料輸入端x和乙個控制輸入端m。當m=0時，實現左移，資料從右端序列輸入；當m=1時，實現右移，資料從左端序列輸入。
三、習題參***
**填空題
1、時序邏輯電路按其狀態改變是否受統一定時訊號控制，可分為（同步時序邏輯電路）和（非同步時序邏輯電路）兩種型別。
2、乙個同步時序邏輯電路可用（輸出函式表示式）、（激勵函式表示式）和（次態函式表示式）3組函式表示式描述。
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