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嗯,本次课进入第六章持续逻辑电路的章节。首先我们对持续逻辑电路做一个简单的介绍。 在前边的第四章组合逻辑电路的章节中,我们讲到了按照逻辑工人对逻辑电路可以进行相应的分类,分别是组合逻辑电路和持续逻辑电路。 组合逻辑电路讲的是输出值与当前的输入有关,与电路过去的工作状态没有任何关系, 也就是说他在整个计算的过程中不包含电路过去的工作状态,因此的话,在电路结构上要求是不包含任何的 存储单元。与此相对应的则是持续逻辑电路,也就是说该逻辑电路它的输出和时间有关系, 对应的输出不仅仅和当前的输入状态有关,而且与电路过去的工作状态有关,也就是过去会影响到现在的输出, 相当于是我们在进行逻辑功能推导的时候,需要考虑过去的工作状态。那么过去的工作状态怎么才能够影响到输出呢?我们就需要用相应的存储单元把该数据存储下来, 因此的话,持续逻辑电路在电路结构上要求包含相应的存储单元,用来存放 过去的数据。于是的话,持续逻辑电路它的结构就与组合逻辑电路有所区别了。除了正常的组合逻辑电路的结构以外,还需要包含另外一个电路,就是存储电路。 对于正常的组合逻辑电路来说,他肯定是有一个数据的输入端,我们设为 x, 此外肯定有相应的数据输出端,我们设为输出 y, 想要我们的电路过去的工作状态影响到现在,那么就需要把一部分数据存放到存储电路里边,因此的话,对于组合逻辑 电路的输出,还有另外一部分是直接进入了存储电路,相当于是我们存放了部分数据,对应的存储电路的输入端我们称之为 z。 存储电路的数据需要经过反馈回到组合逻辑电路的输入端,进而的话才能够影响到下一个时刻的输出。所以说存储电路的输出端 q 又会返回到组合逻辑电路的输入端,那么 q 跟 x 这两个输入量共同影响到了输出 y 和 z 它的一个值。为了能够更加详细的去演 研究组合逻辑电路的功能,我们需要通过函数的方法对持续逻辑电路进行相应的描述。 呃,由于有了存储电路,那么我们在进行持续逻辑电路描述的时候,就需要考虑到存储电路它的一些功能。 存储电路肯定是先要存数据,再要取数据,最后影响输出,因此的话,我们先看存,所谓的存数据实际上讲的就是我们存储电路输入端它的逻辑函数。 可以看到上边的组合逻辑电路对应的输出 z 实际上是受两部分输入的影响的,一部分是正常的 输入 x, 另外一部分是存储电路的输出 q, 因此的话,对于我们的存储电路输入端的逻辑函数 z 就可以写成 z, 为 x 和 q 的函数关系。 对应的方程我们称之为驱动方程,也就是说他是一个动力,用来驱使存储电路的状态发生改变的一个方程,所以说称为驱动方程。当我们把数据 输入到存储电路的输入端之后,存储电路所对应的存储状态就会发生相应的改变,于是的话,我们把前边得到的驱动方程带入对应存储电路 他的特性方程,就比如说前边我们讲到的各种各样触发器对应的特性方程,就可以计算出存储电路输出端 q 他的一个逻辑函数是 由于 q 代表了存储电路的状态,所以说我们把该方程称之为状态方程。 状态方程讲的是下一个时刻的输出 q、 c 与当前时刻的状态 q 以及输入的 z 之间的一个关系。 在得到存储电路输出端 q 的曲值之后,组合逻辑电路两个输入就确定下来了,一个是 x, 一个是 q, 于是的话,通过组合电路的逻辑函数就可以推出输出外它的一个表达式。对应的方程我们称之为输出方程, 由于它是 x 和 q 的函数,所以说我们写成 y 为 x, q 的一个函数表达式。 对于一个持续逻辑电路来说,驱动方程、状态方程、输出方程是持续逻辑电路的一个最核心的方程, 在后边我们做电路的分析和设计的时候,往往都是以这三个方程为歧视的。持续逻辑电路还可以继续 往下细分,我们可以按照触发器他的动作特点来做一个简单的分类。第一个叫做同步持续逻辑电路,我们来观察一下下边这个电路, 下边这个电路里边我们发现有两个 d 触发器,也就是对应的存储原件,所以说该电路是具有一定的存储功能的,因此的话,他应该是一个持续逻辑电路, 我们发现这两个地触发器他的触发方式是完全一样的,大家都是上升沿触发的地触发器,同时观察发现两个地触发器用到的时钟信号是同一个时钟信号。 有了这两个条件,我们就可以推出来这两个触发器,他如果想要状态发生改变,必然是同时发生的。 对于这一类持续逻辑电路,我们发现它的特点就是所有的触发器状态发生变化的时候呢,是在同一个时钟信号 操作下同时发生的,因此的话,把该持续逻辑电路称之为同步持续逻辑电路, 那么与此相对应的则是异部时序逻辑电路,前面的同步说明是大家同时异部的话呢,讲的是大家并不是同时发生的。 比如说下边这样子的一个电路,我们发现一共有三个 jk 触发器,三个存储原件,所以说肯定是一个持续逻辑电路。 这三个 jk 触发器它的触发方式都是完全一样的,都是下降炎触发的 jk 触发器。 但是观察他们所使用的时钟信号就会发现,一号触发器用到的是 clock 一时钟信号,三号触发器也是 clock 一这个时钟信号。这两个用的时钟信号是一样的, 但是对于中间的二号触发器来说,他用的时钟信号是一号触发器的输出 q 一,也就 说这三个触发器用到的时钟信号并不是同一个时钟信号。于是我们就可以推出来这三个触发器的状态 并不是同时发生变化的,那么对于这一类电路,触发器的状态的变化不是同时发生的,持续逻辑电路就称为翼部的持续逻辑电路。 除了按照触发方式进行分类,还可以按照持续逻辑电路的输出信号的特点来做一个分类, 分为米粒型和木勒型两种。所谓的米粒型,讲的是输出的信号不仅仅取决于存储 电路的状态,而且还取决于输入的变量。我们还是以持续逻辑电路的一个框图来表示。输出的变量 y 是由输入变量 x 和存储电路的状态变量 q 共同决定的, 对应的我们可以写成 y 等于 f x q, 输出 y 是输入 x 跟 q 共同决定的。 另外一类木勒形呢,讲的是输出的信号仅仅取决于存储电路本身的状态,而与输入等 x 没有任何关系。于是的话呢,我们在框图上就把 x 这个输入去掉了, 有可能呢,是输入不起作用,还有可能就没有输入。总之呢,在当前情况下,输出的 y 实际上仅仅取决于存储电路的状态 q, 于是的话,对应的表达式就可以写成 y 等于 f q。 y 是由 q 来决定的,与输入 x 没有任何关系。 呃,在本章节中,我们会涉及到一些常用的持续逻辑电路,主要分为下边这么四类, 分别是移位寄存器、计数器、顺序脉冲发声器、序列脉冲发声器。 其中计数器是我们第六章最主要的一个失去逻辑电路任意静置计数器的设计主要就是围绕计数器而展开的。
