授课计划
教学内容
教学小结
第 5章 时序逻辑电路
一、授课计划
1、教学目标
1.掌握同步时序电路的一般分析方法
2.掌握同步计数器的一般分析方法
3.会用反馈归零法、反馈置数法和级联法将
集成芯片构成任意进制计数器
4.根据功能表会用大、中规模集成芯片构成
给定功能的电路
2、重点与难点
1.重点：用大中规模集成芯片构成给定功能
的时序逻辑电路
2.难点：利用同步（异步）清零法、同步
（异步）置数法构成 N进制计数器
3、学时分配：共 10学时
?第 1,2学时,时序逻辑电路的分析方法
?第 3,4学时,时序逻辑电路的设计方法
?第 5,6学时,同步计数器
?第 7,8学时,集成同步计数器及其应用
?第 9,10学时：数据寄存器和移位寄存器
二、教学内容
时序逻辑电路分析 （第 1,2学时）
?时序逻辑电路 概 述
?时序逻辑电路 分析
?一、时序逻辑电路的结构
组合逻辑电路至少有一个输出反馈到存储电
路的输入端，存储电路的状态至少有一个作
为组合电路的输入，与其它输入信号共同决
定电路的输出。
外部
输入
信号
存储电
路的输
出信号
电路的
输出信
号
存储电
路的输
入信号
时序逻辑电路 概 述
时序逻辑电路 概 述
二、时序逻辑电路的功能描述
– 状态表
– 状态图
– 时间图
时序逻辑电路 概 述
三、时序逻辑电路的分类
– 按其状态改变方式的不同，可分为同步时
序逻辑电路和异步时序逻辑电路。
– 按其输入与输出信号的关系不同，可分为
米里 (Mealy)型和摩尔 (Moore)型两类。
– 按输入信号形式是脉冲信号还是电平信号
的不同，可分为脉冲型和电平型时序逻辑电
路。
时序逻辑电路 分析
时序逻辑电路分析
?时序逻辑电路的分析，就是对一个给定
的时序逻辑电路，找出在输入信号及时
钟信号作用下，电路状态和输出的变化
规律，从而确定该电路的逻辑功能。
?时序逻辑电路典型例题分析
例 5.1
例 5.2
课后作业
? T5.1 时序逻辑电路与组合逻辑电路的根
本区别是什么？同步时序逻辑电路与异
步时序电路的根本区别是什么？
? T5.2 利用主从 JK触发器构成四位二进制
加法计数器电路和四位二进制减法计数
器电路，两者连接规律有何不同？
? T5.6 画出图 P5-1(a)、（ b） 所示电路的状
态表，状态图和时序波形图，并简述其
功能。
时序逻辑电路的设计方法
（第 3,4学时）
?时序逻辑电路设计举例
例 5.3
?时序逻辑电路的设计步骤
课后作业
T5.16,见图 P5-4所示的两级 J-K触发器构成
的加法计数器, 请分析是几进制计数器,
若要改接成 3进制加法计数器, 该怎么改
接？ 画出逻辑电路图 。
二进制同步计数器
同步非二进制计数器
同步计数器 （第 5,6学时）
1、二进制同步计数器通常由 JK触发器,D触发器
和门电路组成,n位计数器就是由 n个 JK触发器实
现，其连接规律见下表
2、同步二进制计数器典型例题
例 5.5
例 5.6
二进制同步计数器
同步非二进制计数器
?同步非二进制计数器典型例题
例 5.8
集成同步计数器 74LS161/CC40161
集成计数器 74LS161/CC40161构成 N进制计
数器。
集成同步计数器 (第 7,8学时）
集成同步计数 74LS161/CC40161
? 74LS161/CC40161是一种同步四位二进制
加法集成计数器,逻辑功能表如表。
集成计数器 74LS161/CC40161构
成 N进制计数器
?解题思路
?典型例题
例 5.9
例 5.10
集成异步计数器
?集成异步计数芯片 74LS290 结构框图
?集成异步计数芯片 74LS290逻辑电路图
?集成异步计数芯片 74LS290逻辑功能表
?例题
寄存器 (第 9,10学时 )
?数据寄存器
?移位寄存器
数据寄存器
边沿 D触发器 74LS175,74175
4X4寄存器阵列 74LS170芯片
移位寄存器
? 串入 /串出单向移位寄存器
例题
? 双向移位寄存器
? 集成移位寄存器
课后作业
? T5.15 利用双向四位 TTL集成移位寄存器
74LS194（ 见图 5.44 74LS194） 引脚排列图）分
别构成分频系数 N1=5,N2=6的环形计数器，
画出逻辑电路图。
三、本章小结
? 1,时序逻辑电路是数字系统中非常重要的逻辑电路, 时序逻辑电路的
输出不但和输入变量有关, 还与电路原来的所处的状态有关, 而电路状
态又是由触发器来记忆和表示的, 这就是时序逻辑电路的特点 。 常用时
序逻辑电路有计数器和寄存器 。
? 2,用来表示的时序逻辑电路功能的方式有逻辑电路图, 逻辑函数, 卡
诺图, 状态转换表, 状态转换图, 时序波形图等, 相互间可以等效转换 。
触发器的特性方程是表示逻辑功能的重要逻辑函数, 在分析和设计时序
逻辑电路时, 常用来作为判断电路状态转换的重要依据 。
? 3,计数器按照 CP脉冲的工作方式, 分为同步计数器和异步计数器, 工
作特点不同 。 学习的重点是集成计数器芯片的逻辑功能引脚端排列图与
实际应用 。
? 4,寄存器按功能可以划分为数据寄存器和移位寄存器, 移位寄存器既
能接收存储数据, 又能得到数据按控制方向移动, 学习的重点是集成寄
成器芯片的应用 。
教学内容
教学小结
第 5章 时序逻辑电路
一、授课计划
1、教学目标
1.掌握同步时序电路的一般分析方法
2.掌握同步计数器的一般分析方法
3.会用反馈归零法、反馈置数法和级联法将
集成芯片构成任意进制计数器
4.根据功能表会用大、中规模集成芯片构成
给定功能的电路
2、重点与难点
1.重点：用大中规模集成芯片构成给定功能
的时序逻辑电路
2.难点：利用同步（异步）清零法、同步
（异步）置数法构成 N进制计数器
3、学时分配：共 10学时
?第 1,2学时,时序逻辑电路的分析方法
?第 3,4学时,时序逻辑电路的设计方法
?第 5,6学时,同步计数器
?第 7,8学时,集成同步计数器及其应用
?第 9,10学时：数据寄存器和移位寄存器
二、教学内容
时序逻辑电路分析 （第 1,2学时）
?时序逻辑电路 概 述
?时序逻辑电路 分析
?一、时序逻辑电路的结构
组合逻辑电路至少有一个输出反馈到存储电
路的输入端，存储电路的状态至少有一个作
为组合电路的输入，与其它输入信号共同决
定电路的输出。
外部
输入
信号
存储电
路的输
出信号
电路的
输出信
号
存储电
路的输
入信号
时序逻辑电路 概 述
时序逻辑电路 概 述
二、时序逻辑电路的功能描述
– 状态表
– 状态图
– 时间图
时序逻辑电路 概 述
三、时序逻辑电路的分类
– 按其状态改变方式的不同，可分为同步时
序逻辑电路和异步时序逻辑电路。
– 按其输入与输出信号的关系不同，可分为
米里 (Mealy)型和摩尔 (Moore)型两类。
– 按输入信号形式是脉冲信号还是电平信号
的不同，可分为脉冲型和电平型时序逻辑电
路。
时序逻辑电路 分析
时序逻辑电路分析
?时序逻辑电路的分析，就是对一个给定
的时序逻辑电路，找出在输入信号及时
钟信号作用下，电路状态和输出的变化
规律，从而确定该电路的逻辑功能。
?时序逻辑电路典型例题分析
例 5.1
例 5.2
课后作业
? T5.1 时序逻辑电路与组合逻辑电路的根
本区别是什么？同步时序逻辑电路与异
步时序电路的根本区别是什么？
? T5.2 利用主从 JK触发器构成四位二进制
加法计数器电路和四位二进制减法计数
器电路，两者连接规律有何不同？
? T5.6 画出图 P5-1(a)、（ b） 所示电路的状
态表，状态图和时序波形图，并简述其
功能。
时序逻辑电路的设计方法
（第 3,4学时）
?时序逻辑电路设计举例
例 5.3
?时序逻辑电路的设计步骤
课后作业
T5.16,见图 P5-4所示的两级 J-K触发器构成
的加法计数器, 请分析是几进制计数器,
若要改接成 3进制加法计数器, 该怎么改
接？ 画出逻辑电路图 。
二进制同步计数器
同步非二进制计数器
同步计数器 （第 5,6学时）
1、二进制同步计数器通常由 JK触发器,D触发器
和门电路组成,n位计数器就是由 n个 JK触发器实
现，其连接规律见下表
2、同步二进制计数器典型例题
例 5.5
例 5.6
二进制同步计数器
同步非二进制计数器
?同步非二进制计数器典型例题
例 5.8
集成同步计数器 74LS161/CC40161
集成计数器 74LS161/CC40161构成 N进制计
数器。
集成同步计数器 (第 7,8学时）
集成同步计数 74LS161/CC40161
? 74LS161/CC40161是一种同步四位二进制
加法集成计数器,逻辑功能表如表。
集成计数器 74LS161/CC40161构
成 N进制计数器
?解题思路
?典型例题
例 5.9
例 5.10
集成异步计数器
?集成异步计数芯片 74LS290 结构框图
?集成异步计数芯片 74LS290逻辑电路图
?集成异步计数芯片 74LS290逻辑功能表
?例题
寄存器 (第 9,10学时 )
?数据寄存器
?移位寄存器
数据寄存器
边沿 D触发器 74LS175,74175
4X4寄存器阵列 74LS170芯片
移位寄存器
? 串入 /串出单向移位寄存器
例题
? 双向移位寄存器
? 集成移位寄存器
课后作业
? T5.15 利用双向四位 TTL集成移位寄存器
74LS194（ 见图 5.44 74LS194） 引脚排列图）分
别构成分频系数 N1=5,N2=6的环形计数器，
画出逻辑电路图。
三、本章小结
? 1,时序逻辑电路是数字系统中非常重要的逻辑电路, 时序逻辑电路的
输出不但和输入变量有关, 还与电路原来的所处的状态有关, 而电路状
态又是由触发器来记忆和表示的, 这就是时序逻辑电路的特点 。 常用时
序逻辑电路有计数器和寄存器 。
? 2,用来表示的时序逻辑电路功能的方式有逻辑电路图, 逻辑函数, 卡
诺图, 状态转换表, 状态转换图, 时序波形图等, 相互间可以等效转换 。
触发器的特性方程是表示逻辑功能的重要逻辑函数, 在分析和设计时序
逻辑电路时, 常用来作为判断电路状态转换的重要依据 。
? 3,计数器按照 CP脉冲的工作方式, 分为同步计数器和异步计数器, 工
作特点不同 。 学习的重点是集成计数器芯片的逻辑功能引脚端排列图与
实际应用 。
? 4,寄存器按功能可以划分为数据寄存器和移位寄存器, 移位寄存器既
能接收存储数据, 又能得到数据按控制方向移动, 学习的重点是集成寄
成器芯片的应用 。
