组合逻辑与时序逻辑电路一般分析方法
eeskill 2021-11-17

你了解如何分析组合逻辑电路与时序逻辑电路吗?

数字电路根据逻辑功能的不同特点,可以分成两大类,一类叫组合逻辑电路(简称组合电路),另一类叫做时序逻辑电路(简称时序电路)。

逻辑电路的特点

组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,与电路原来的状态无关。

而时序逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出不仅取决于当时的输入信号,而且还取决于电路原来的状态,或者说,还与以前的输入有关。

很多人往往对于这两种逻辑电路的分析有困惑。

组合逻辑电路

组合逻辑电路中,有两个方面的问题是我们十分关注:

第一个是对于给定的组合电路,确定其逻辑功能,即组合电路的分析;

第二个是对于给定的逻辑功能要求,在电路上如何实现它,即组合电路的设计。

要解决这两方面的问题必须把门电路和逻辑代数的知识紧密地联系起来。

组合逻辑电路一般分析方法

分析组合逻辑电路的目的,就是针对给定的组合电路利用门电路和逻辑代数知识,确定电路的逻辑功能。也是我们了解和掌握组合电路模块逻辑功能的主要手段。组合电路的分析步骤大致如下:

1.根据给定的逻辑电路图,写出各输出端的逻辑表达式;

2.对各逻辑表达式进行化简与变换;

3.列出真值表;

4.逻辑功能的评述。

在分析的过程中,完成第二步即通过对输出表达式的化简与变换,若逻辑功能已明朗,则可通过表达式进行逻辑功能的评述;一般情况下,必须分析真值表中输出和输入之间取值关系,才能准确判断电路的逻辑功能。

时序逻辑电路

对于时序逻辑电路,分析电路的最终目的是什么?

实际情况往往是:已知时序电路图,要求找出该电路的功能。

时序逻辑电路一般分析方法

1、驱动方程:按组合逻辑电路的分析方法,写出触发器输入的逻辑关系;

2、状态方程:按触发器的特性表或特性方程分析输入与触发器的输出(触发器的状态)的逻辑关系;

3、输出方程:按组合逻辑电路的分析方法,将触发器输出(触发器的状态)与时序逻辑电路输出间的组合逻辑关系表示出来;

了解了这两种逻辑电路的分析方法之后,为了加深理解,往往可以通过一个实际的设计任务来实现。在实践中检验理论知识,通过实践理解各个基本芯片的工作原理与结论,同时还可以加强自己的实践动手能与排除故障的能力。

如何做系统设计?

实现一个系统设计,往往需要根据实验目标、要求,构思整体框图。为了设计合理的电路图,需要自己对流程、各电路功能模块都分别安排好,计算所需的元器件,然后去仿真、调试。

在面包板社区,举办了晒电路图活动,众多网友分享了自己设计电路的经历。如抢答器设计、彩灯控制器设计、交通信号灯控制系统设计、波形合成系统设计、语音报站系统设计等。这些设计都对组合逻辑电路和时序逻辑电路的综合运用。下面分享面包板社区网友做的一个波形合成系统设计。

@ tamk:将一个10Khz方波经过滤波后产生一个10Khz和一个30Khz的正弦波再通过放大器调制幅度、移相电路的移相和加法器后合成一个近似的方波。

原理图

实物图

测试结果

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