数电—时序电路
1.概述
特点：
任一时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，还与电路原来的状态有关。
电路结构上
包含存储电路和组合电路
存储器状态和输入变量共同决定输出
同步时序电路与异步时序电路
同步：存储电路中所有触发器的时钟使用统一的clk状态变化发生在同一时刻
异步：没有统一的clk,触发器状态的变化有先有后
* 同步时序电路的分析方法
- 从给定电路写出存储电路中每个触发器的驱动方程（输入的逻辑式），得到整个电路的驱动方程。
- 将驱动方程代入触发器的特性方程，得到状态方程。
- 从给定电路写出输出方程。
Mealy 型 — Z = F(X,Q)
Moore 型 — Z = F(Q)
2.常用的时序逻辑电路
寄存器
- 用于寄存一组二值代码，N位寄存器由N个触发器组成，可存放一组N位二值代码。
- 只要求其中每个触发器可置1，置0。
移位寄存器
移位寄存器可以用来寄存代码，还可以用来实现数据的串行—并行转换、数值的运算以及数据的处理等。
计数器（模）
用于计数、分频、定时、产生节拍脉冲等。
同步二进制加法计数器
原理：在多位二进制数末位加1，若第i位一下皆为1时，则第i位应该翻转。
Ti = (Qi-1)(Qi-2)…(Q0)
相反，减法器原理为 ：
Ti = (Qi-1)‘(Qi-2)’…(Q0)‘
3.时序电路的设计
基本步骤：
- 逻辑抽象
A. 确定输入、输出变量以及电路的状态数
B. 定义输入、输出逻辑状态和每个电路状态的含义
C. 得出电路的状态转换图(表)- 状态化简和状态分配
- 触发器选型，求出电路的状态方程、驱动方程和输出方程
- 根据得到的方程画出逻辑图
- 检查设计的电路能否自启动
4.常用集成时序电路
74161（模16）
实现模为7的计数器：
因为该器件为异步清零，需要一个过渡态S7来置零。
74163
实现模为7的计数器：
因为该器件为同步清零，只需要从S0-S6，等待时钟信号从S6->S0来置零。