数字电子技术课程ppt课件

为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 同步时序逻辑电路的设计是同步时序逻辑电路的设计是分析的逆过程分析的逆过程,其其任务任务是根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。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。由由 给给 定定 的的 逻逻辑辑 功功 能能 建建 立立原原 始始 状状 态态 图图和和 原原 始始 状状 态态表表 状状态态 化化简简 状状态态 分分配配 选选择择 触触发发器器类类型型 确确定定 激激励励方方程程组组 和和 输输出出方方程程组组 画画出出 逻逻辑辑图图并并检检查查自自启启动动能能力力 同步时序电路的设计过程同步时序电路的设计过程 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(1)根据给定的逻辑功能根据给定的逻辑功能建立原始状态图建立原始状态图和和原始状态表原始状态表 明确电路的明确电路的输入条件输入条件和相应的和相应的输出要求输出要求，分别确，分别确定定输入变量输入变量 和和输出变量输出变量的的数目数目和和符号符号。找出所有可能的找出所有可能的状态和状态转换状态和状态转换之间的关系。之间的关系。根据原始状态图建立根据原始状态图建立原始状态表原始状态表。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(2)状态化简状态化简-求出最简状态图求出最简状态图 ；状态化简状态化简:合并等价状态，消去多余状态的过程合并等价状态，消去多余状态的过程等价状态：等价状态：在相同的输入下有相同的输出，并转换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。到同一个次态去的两个状态称为等价状态。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(3)状态编码（状态分配）状态编码（状态分配）(4)选择触发器的类型选择触发器的类型(6)画出逻辑图并检查自启动能力。画出逻辑图并检查自启动能力。给每个状态赋以二进制代码的过程。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，根据状态数确定触发器的个数，(5)求出电路的激励方程和输出方程求出电路的激励方程和输出方程（M:状态数状态数;n:触发器的个数）触发器的个数）2n-1M2n 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例例1 用用D触发器设计一个触发器设计一个8421 BCD码同步十进制加计数器。码同步十进制加计数器。8421码同步十进制加计数器的状态表码同步十进制加计数器的状态表 nQ3nQ2nQ1nQ01+3nQ1+2nQ1+1nQ1+0nQ0 0 0 0 1 0 0 1 9 1 0 0 1 0 0 0 1 8 0 0 0 1 1 1 1 0 7 1 1 1 0 0 1 1 0 6 0 1 1 0 1 0 1 0 5 1 0 1 0 0 0 1 0 4 0 0 1 0 1 1 0 0 3 1 1 0 0 0 1 0 0 2 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 次次 态态 现现 态态 计数脉计数脉冲冲CP的的顺序顺序 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能nQ3nQ2nQ1nQ01+3nQ1+2nQ1+1nQ1+0nQ0 0 0 0 1 0 0 1 9 1 0 0 1 0 0 0 1 8 0 0 0 1 1 1 1 0 7 1 1 1 0 0 1 1 0 6 0 1 1 0 1 0 1 0 5 1 0 1 0 0 0 1 0 4 0 0 1 0 1 1 0 0 3 1 1 0 0 0 1 0 0 2 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 次次 态态 现现 态态 计数脉计数脉冲冲CP的的顺序顺序 (2)(2)确定激励方程组确定激励方程组0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 3D2D1D0D激励信号激励信号 D3、D2、D1、D0是触发器是触发器初态的函数初态的函数D3、D2、D1、D0、是触发器是触发器初态还是次态的函数？初态还是次态的函数？为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 D0 D1 Q n 1 Q n 3 Q n 2 Q n 0 Q n 1 Q n 3 Q n 2 Q n 0 画出各触发器激励信号的卡诺图画出各触发器激励信号的卡诺图 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 D2 Q n 1 Q n 3 Q n 2 Q n 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 D3 Q n 1 Q n 3 Q n 2 Q n 0 nnnnnQQQQQD012033 nnnnnnnQQQQQQQD01202122 nnnnnQQQQQD013011 nQD00 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能画出完全状态图画出完全状态图 电路具有自启动能力电路具有自启动能力 0000 1000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 1001 Q3Q2Q1Q0 1110 1111 1010 1011 1100 1101(3)(3)画出逻辑图，并检查自启动能力画出逻辑图，并检查自启动能力为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 R C1 1D FFQ0 R C1 1D FFQ2 R C1 1D FFQ1 R C1 1D FFQ3 QQQQ画出逻辑图画出逻辑图 CP RESEnnnnnQQQQQD012033 nnnnnnnQQQQQQQD01202122 nnnnnQQQQQD013011 nQD00 CP&R C1 1D FF0 Q0 R C1 1D FF2 Q2 R C1 1D FF1 Q1 R C1 1D FF3 Q3 1 1 1 1 1 RESEQ3 Q0 Q1 Q2 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 例例2:2:设计一个串行数据检测器。电路的输入信号设计一个串行数据检测器。电路的输入信号A是与时钟脉冲同步的串行数据。输出信号为是与时钟脉冲同步的串行数据。输出信号为Y；要；要求电路在求电路在A信号输入出现信号输入出现110序列序列(按自左至右的顺序按自左至右的顺序)时，输出信号时，输出信号Y为为1，否则为，否则为0。a 初始状态初始状态;b A输入输入1后后;c A输入输入11后后;d A输入输入110后。后。2 2）定义输入）定义输入 输出逻辑状态和每个电路状态的含义；输出逻辑状态和每个电路状态的含义；1 1）确定输入、输出变量及电路的状态数）确定输入、输出变量及电路的状态数:输入变量：输入变量：A状态数：状态数：4个个输出变量：输出变量：Y解解:(1)根据给定的逻辑功能建立原始状态图和原始状态根据给定的逻辑功能建立原始状态图和原始状态表表 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能列出原始状态转换表列出原始状态转换表现态现态次态次态/输出输出 A=0 A=1 a a/0 b/0 b a/0 c/0 c d/1 c/0 d a/0 b/0 现态现态 次态输出次态输出 A=0 A=1 a a/0 b/0 b a/0 c/0 c a/1 c/0 a b c 0/0 1/0 0/0 1/0 1/0 0/1 a d c b 0/0 1/0 0/0 1/0 0/0 1/0 0/1 1/0 初始状态初始状态 S A/Y 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3、状态分配状态分配 令令 a=00，b=01，c=11，0/0 1/0 0/1 1/0 1/0 0/0 00 11 01 现态现态 Q1Q0Q1n+1 Q0n+1 YA=0 A=1 00 00/0 01/0 01 00/0 11/0 11 00/111/04、选择触发器的类型选择触发器的类型 触发器个数触发器个数:两个。两个。类型：采用类型：采用对对 CP 下降沿敏感的下降沿敏感的 JK 触发器。触发器。a b c 0/0 1/0 0/0 1/0 1/0 0/1 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能现态现态 Q1Q0Q1n+1 Q0n+1 YA=0 A=1 00 00/0 01/0 01 00/0 11/0 11 00/111/0 1 0 J=X K=1 J=1 K=X J=X K=0J=0 K=XnQ1nQ01+1nQ1+0nQ状态转换真值表及激励信号状态转换真值表及激励信号 K0 J0 K1 J1 激励信号激励信号 Y A 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 0 0 1 0 J1 A Q1 n Q0 n AQY1 0 1 K1 A Q1 n Q0 n 0 0 0 0 0 1 Y A Q1 n Q0 n 0 1 0 1 0 1 J0 K0 A Q1 n Q0 n A Q1 n Q0 n AJ 0AK 0AQJ01 AK 1为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 FF0 FF1&1 A CP C1 1J 1K C1 1J 1K Y Q0 Q1 AQY1 AJ 0AK 0AQJ01 AK 1为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能AQY1 AJ 0AK 0AQJ01 AK 11Q0Q10 00 01 11 0/0 1/0 0/0 1/0 1/0 0/1 0/11/1AQY1 AQQY01 1 Y1Q0Q0 Y1Q0Q为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 FF0 FF1&1 A CP C1 1J 1K C1 1J 1K Y Q0 Q1 AQY1 AQQY01 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 0/0 0/0 b c g d f 0/0 0/0 0/0 0/0 1/1 1/1 1/1 1/0 1/0 1/0 0/0 e a 1/1 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 0/0 0/0 b c g d f 0/0 0/0 0/0 0/0 1/1 1/1 1/1 1/0 1/0 1/0 0/0 e a 1/1 1、列出原始状态表、列出原始状态表原始状态表原始状态表f/1 a/0 g f/1 g/0 f f/1 a/0 e f/1 e/0 d d/0 a/0 c d/0 c/0 b b/0 a/0 a A=1 A=0 次态次态/输出输出（Sn+1/Y）现态现态（Sn）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能f/1 a/0 g f/1 g/0 f f/1 a/0 e f/1 e/0 d d/0 a/0 c d/0 c/0 b b/0 a/0 a A=1 A=0 次态次态/输出输出（Sn+1/Y）现态现态（Sn）第一次化简状态表第一次化简状态表f/1 e/0 f f/1 a/0 e f/1 e/0 d d/0 a/0 c d/0 c/0 b b/0 a/0 a A=1 A=0 次态次态/输出输出（Sn+1/Y）现态现态（Sn）2、状态表化简、状态表化简为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能011/1 000/0 100 011/1 100/0 011 011/0 000/0 010 011/0 010/0 001 001/0 000/0 000 A=1 A=0 次态次态/输出输出（Sn+1/Y）现态现态（Sn）已分配状态的状态表已分配状态的状态表2、状态编码、状态编码a=000;b=001;c=010;d=011;e=100最后简化的状态表最后简化的状态表d/1 a/0 e d/1 e/0 d d/0 a/0 c d/0 c/0 b b/0 a/0 a A=1 A=0 次态次态/输出（输出（Sn+1/Y）现态现态（Sn）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能三种状态分配方案三种状态分配方案状态状态方案方案1 自然二进制自然二进制码码方案方案2 格雷码格雷码方案方案3“一对一一对一”a 0 0 00 0 00 0 0 0 1b 0 0 10 0 10 0 0 1 0c 0 1 00 1 10 0 1 0 0d 0 1 10 1 00 1 0 0 0e 1 0 01 1 01 0 0 0 0为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能状态转换真值表状态转换真值表1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Y (D0)(D1)(D2)A 3、求激励方程、输出方程、求激励方程、输出方程nQ1nQ2nQ012nQ11nQ10nQ为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 D2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 A Q n 2 Q n 1 Q n 0 D1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 A Q n 2 Q n 1 Q n 0 D0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 A Q n 2 Q n 1 Q n 0 Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 A Q n 2 Q n 1 Q n 0 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能AQQQDnnn01122 AQAQQQDnnnn21101 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能AQQQYnnn201 AQDn 100为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能画出逻辑电路画出逻辑电路 D0 Q0 Q0 FF0 1D C1 R D1 D2 Q2 Q2 FF2 1D C1 R Q1 Q1 FF1 1D C1 R&1&1&A R Q1Q0+Q1A+Q2A Q1Q0A Y=Q1Q0A+Q2A CP AQAQQYnnn201AQDn 100AQQQDnnn01122 AQAQQQDnnnn21101 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能画出完整的状态图，检查所设计的计数器能否自启动画出完整的状态图，检查所设计的计数器能否自启动.0/0 0/0 0/0 0/0 1/0 1/0 1/1 100 001 011 010 0000 0/0 1/0 101 111 110 1/1 1/1 0/0 0/0 0/0 1/1 1/1