
從上面的圖上可以看出,其輸出是輸入及輸出前一個時刻的狀態(tài)的函數(shù),這時就無法用組合邏輯電路的函數(shù)表達式的方法來表示其輸出函數(shù)表達式了,在這里引入了現(xiàn)態(tài)(Present state)和次態(tài)(Next State)的概念,當現(xiàn)態(tài)表示現(xiàn)在的狀態(tài)(通常用Qn來表示),而次態(tài)表示輸入發(fā)生變化后其輸出的狀態(tài) (通常用Qn 1表示),那么輸入變化后的輸出狀態(tài)表示為Qn 1=f(X,Qn)其中:X為輸入變量。下面通過兩個波形圖來幫助建立時序電路中存儲器的概念:從上圖a圖中可以看出,其圖中有四段輸入RS都為0的情況,但其輸出Q的狀態(tài)不同,這取決于輸出的原始狀態(tài);而b圖中的輸入與圖a相同,但多了一個CP,這時輸出Q不僅取決于輸入RS、輸出Q的原始狀態(tài),而且取決CP的狀態(tài),僅當CP為高電平時,輸入的狀態(tài)才能影響輸出的狀態(tài)。通常將上面的兩種類型分為兩種形式的存儲器電路:鎖存器(Latch)和觸發(fā)器(Flip-flop),其兩者的區(qū)別在于其輸出狀態(tài)的變化是否取決于CP(時鐘脈沖Clock Pulse)。將圖a所有的電路稱為鎖存器,而b圖所示的電路稱為觸發(fā)器電路。時序邏輯電路的特點:任意時刻的輸出不僅取決于該時刻的輸入,而且還和電路原來的狀態(tài)有關,所以時序電路具有記憶功能。
一般來說,計數(shù)器主要由觸發(fā)器組成,用以統(tǒng)計輸入計數(shù)脈沖CP的個數(shù)。計數(shù)器的輸出通常為現(xiàn)態(tài)的函數(shù)。計數(shù)器累計輸入脈沖的最大數(shù)目稱為計數(shù)器的“模”,用M表示。如M=6計數(shù)器,又稱六進制計數(shù)器。所以,計數(shù)器的“模”實際上為電路的有效狀態(tài)數(shù) [1] 。同步七進制加法計數(shù)器的邏輯圖計數(shù)器的種類很多,特點各異。主要分類如下:按計數(shù)進制可分為:二進制計數(shù)器、十進制計數(shù)器、任意進制計數(shù)器。按計數(shù)增減可分為:加法計數(shù)器、減法計數(shù)器、加/減計數(shù)器,又稱可逆計數(shù)器。按計數(shù)器中觸發(fā)器翻轉是否同步可分為:異步計數(shù)器和同步計數(shù)器.
寄存器是存放數(shù)碼、運算結果或指令的電路,移位寄存器不但可存放數(shù)碼,而且在移位脈沖作用下,寄存器中的數(shù)碼可根據(jù)需要向左或向右移位。寄存器和移位寄存器是數(shù)字系統(tǒng)和計算機中常用的基本邏輯部件,應用很廣。一個觸發(fā)器可存儲一位二進制代碼, n個觸發(fā)器可存儲n位二進制代碼。因此,觸發(fā)器是寄存器和移位寄存器的重要組成部分。對寄存器中的觸發(fā)器只要求它們具有置0或者置1功能即可,無論是用同步結構的觸發(fā)器,還是用主從結構或者邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器,都可以組成寄存器