什么是时序电路

什么是时序电路

时序逻辑电路 简称时序电路
　　时序电路，它是由最基本的 逻辑门 电路加上反馈逻辑回路（输出到输入）或器件组合而成的电路，与 组合电路 最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。时序电路的特点是：输出不仅取决于当时的输入值，而且还与电路过去的状态有关。它类似于含储能元件的电感或电容的电路，如 触发器 、 锁存器 、 计数器 、 移位寄存器 、 储存器 等电路都是时序电路的典型器件。
　　时序逻辑电路的状态是由存储电路来记忆和表示的。
编辑本段 导读 　　虽然组合逻辑电路能够很好地处理像加、减等这样的操作，但是要单独使用组合逻辑电路，使操作按照一定的顺序执行，需要串联起许多组合逻辑电路，而要通过硬件实现这种电路带价是很大的，并且灵活性也很差。为了实现一种有效而且灵活的操作序列，我们需要构造一种能够存储各种操作之间的信息的电路，我们称这种电路为时序电路。
编辑本段 时序电路的定义 　　虽然每个数字电路系统可能包含有组合电路，但是在实际应用中绝大多数的系统还包括存储元件，我们将这样的系统描述为时序电路。
　　时序电路的框图如图7.1.1所示。组合电路和存储元件互联后组成了时序电路。存储元件是能够存储二进制信息的电路。存储元件在某一时刻存储的二进制信息定义为该时刻存储元件的状态。时序电路通过其输入端从周围接受二进制信息。时序电路的输入以及存储元件的当前状态共同决定了时序电路输出的二进制数据，同时它们也确定了存储元件的下一个状态。从框图中我们可以看出，时序电路的输出不仅仅是输入的函数，而且也是存储元件的当前状态的函数。存储元件的下一个状态也是输入以及当前状态的函数。因此，时序电路可以由输入、内部状态和输出构成的时间序列完全确定。
　　逻辑设计领域主要有两种类型的时序电路，它们分类的标准取决于我们观察到的输入信息的时机和内部状态改变的时机。同步时序电路（ synchronous sequential circuit ）的行为可以根据其在离散的时间点上的信号信息来定义。而异步时序电路（ asynchronous sequential circuit )的行为则取决于任意时刻的输入信号以及输入信号在连续的时间内变化的顺序。
编辑本段 时序电路的分析 　　时序电路的行为是由输入、输出和电路当前状态决定的。输出和下一状态是输入和当前状态的函数。通过对时序电路进行分析，可以得到关于输入、输出和状态三者的时序的一个合理描述。
　　如果一个电路包含这样的触发器，该触发器的时钟输入是直接驱动或者有一个时钟信号间接驱动的，同时这个电路在正常执行时不需加载直接置位和间接置位，那么我们就称这个电路为同步时序电路。触发器可以是任何类型的，逻辑图可以包括也可以不包括组合逻辑。
输入方程 　　时序电路的逻辑图通常包括触发器和组合门。我们所使用地触发器类型和组合电路的一系列布尔函数为我们提供了绘制时序电路逻辑图所需要的全部信息。在组合逻辑电路中，触发器输入信号的产生，可以用一系列的布尔函数描述，我们称这些布尔函数为触发器的输入方程（ flip-flop input equation )。在这里，我们同样将采用传统的表示方法，使用触发器的输入符号作为触发器输入方程中的变量，使用触发器的输出符号作为变量下标。在组核电路中，触发器的输入方程是一系列布尔表达式，下表变量是组合电路的输出符号。因为在电路中触发器的输出端始终与输入端相连，所以命名为“触发器的输入方程”。
　　触发器输入方程为指定时序电路的逻辑图提供了一种间接的代数表达方法。这些方程的字母符号隐含了所用的触发器的类型，同时完全确定了驱动触发器的组合逻辑电路。时间变量在触发器输入方程中没有指明，但是已经暗含在触发器C输入端的时钟之中。

原发布者:sail_one 什么是“模拟”和“数字”　　在自然界中,象声音、温度、光等信息是以连续的值进行变化的。这种连续值就称作“模拟”。　　而在计算机的世界里，信息是以一段一段的离散值表示的。这种离散值就称作“数字”。　　比方说模拟和数字就相当于实数与整数的关系。实数可以表示直线上的每一个点,就象是模拟，而整数只能表示直线上的特定点,就象是数字。　　于是，我们把处理连续信息的——模拟信号的电路称作“模拟电路”，把处理离散信息——数字信号的电路称作“数字电路”。　　图1：模拟与数字的不同　　为了将自然界的模拟信息输入到象计算机那样的数字电路，需要将信息数字化(模拟信号→数字信号)。　　进行“模拟信号→数字信号”转换的是A/D转换器。A/D转换器按时间有规律地读取(采样)输入信号，并将其转换成用“0”和“1”表现的数值(2进制)。　　为了将连续值(模拟信号)转换为离散值(数字信号)，要对模拟信号进行“舍去”和“进位”处理。这种处理造成信息缺失,而产生了误差。而为了减少误差，就需要缩短转换间隔和增加转换时的位数。　　那么，“把模拟信号数字化”的好处在哪里呢?它的好处就在于，数字信号有较强的抗噪音能力，不容易被破坏，计算机处理起来比较容易。　　现在，随着微处理器性能的不断提高，已经可以高速、大量地处理数字信息。由于在信号传输和再现的过程中都不会造成信号质量下降，从而使数字电路得到了十分广泛的应用。　　强大的“2进制”　　数字信号

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什么是时序电路

任意时刻的稳定输出，不仅与该时刻的输入有关，而且还和电路原来的状态有关的数字电路，称作时序逻辑电路，简称时序电路。时序电路一般由触发器构成的存贮电路和组合电路组成。若电路中所有的触发器都由同一时钟脉冲控制，则称这种时序电路为同步时序电路，否则称为异步时s序电路。常用的时序电路部件有寄存器、计数器等。

寄存器 在数字系统和电子计算机中，常需要把一些数码和运算结果存贮起来，这种存贮数码的逻辑部件称为寄存器。 寄存器按功能可分为数码寄存器和移位寄存器。 前者只能存贮数码， 以便在需要时取出；后者不但能够存贮数码，而且能把数码按顺序依次左移、右移、或双向移动。 依数据的存贮方式，寄存器又有并行输入和串行输入之分。前者是指多位数据在写入命令的作用下同时存入寄存器，后者是指多位数据在时钟脉冲的作用下依次移位，逐个存入寄存器。与此类似，寄存器的输出方式也有并行输出和串行输出两种，前者是指寄存器内的数据同时向外输出，后者是指寄存器内的数据依次逐个输出。也有采用串并行输入和串并行输出的寄存器。不过一般数码寄存器采用的是并行输入、并行输出的方式，而移位寄存器采用的是既可串行输入，并行（或串并行）输出方式，也可串并行输入、串并行输出的方式。