引言

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

在之前的章节中,我们学习了组合电路及其工作原理。组合电路有一组输出,这些输出仅取决于当前输入的组合。下面是同步逻辑电路的框图。

Introduction

时序电路是一种特殊的电路,它具有一系列输入和输出。时序电路的输出既取决于当前输入的组合,也取决于之前的输出。之前的输出被视为当前状态。因此,时序电路包含组合电路及其存储元件。时序电路并不总是需要包含组合电路。因此,时序电路可以仅包含存储元件。

组合电路和时序电路之间的区别如下:

组合电路时序电路
1)组合电路的输出仅取决于当前输入。时序电路的输出既取决于当前输入,也取决于当前状态(之前的输出)。
2)组合电路中不存在反馈路径。时序电路中存在反馈路径。
3)在组合电路中,不需要存储元件。在时序电路中,存储元件起着重要作用,是必需的。
4)组合电路不需要时钟信号。时序电路需要时钟信号。
5)组合电路设计简单。设计时序电路并不简单。

时序电路的类型

异步时序电路

异步时序电路不使用时钟信号。异步电路通过脉冲进行操作。因此,输入的变化可以改变电路的状态。异步电路不使用时钟脉冲。当输入变量改变时,内部状态也会改变。非时钟触发器或延时是异步时序电路的存储元件。异步时序电路类似于带有反馈的组合电路。

同步时序电路

在同步时序电路中,存储元件状态的同步通过时钟信号完成。输出存储在触发器或锁存器(存储设备)中。输出的同步仅通过时钟信号的负沿或仅通过正沿来完成。

时钟信号和触发

时钟信号

时钟信号是一种周期性信号,其中 ON 时间和 OFF 时间不必相同。当时钟信号的 ON 时间和 OFF 时间相同时,使用方波来表示时钟信号。下面是表示时钟信号的图。

Introduction

时钟信号被认为是方波。有时,信号在逻辑上保持高电平 5V 或低电平 0V 的时间相等。它以特定的时间周期重复,该时间周期将等于“ON 时间”或“OFF 时间”的两倍。

触发类型

时序电路中有两种类型的触发:

电平触发

逻辑高电平和逻辑低电平是时钟信号中的两个电平。在电平触发中,只有当时钟脉冲处于特定电平时,电路才会被激活。电平触发有以下类型:

正电平触发

在正电平触发中,出现逻辑高电平信号。因此,在这种触发中,电路使用这种类型的时钟信号进行操作。下面是正电平触发的图。

Introduction

负电平触发

在负电平触发中,出现逻辑低电平信号。因此,在这种触发中,电路使用这种类型的时钟信号进行操作。下面是负电平触发的图。

Introduction

边沿触发

在边沿触发的时钟信号中,会发生两种类型的转换,即从逻辑低电平到逻辑高电平或从逻辑高电平到逻辑低电平的转换。

根据时钟信号的转换,边沿触发有以下类型:

正边沿触发

在正边沿触发的时钟信号中,发生从逻辑低电平到逻辑高电平的转换。因此,在正边沿触发中,电路使用这种类型的时钟信号进行操作。正边沿触发的图如下所示。

Introduction

负边沿触发

在负边沿触发的时钟信号中,发生从逻辑高电平到逻辑低电平的转换。因此,在负边沿触发中,电路使用这种类型的时钟信号进行操作。负边沿触发的图如下所示。

Introduction
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