數(shù)字電路根據(jù)邏輯功能的不同特點，可以分成兩大類，一類叫組合邏輯電路(簡稱組合電路)，另一類叫做時序邏輯電路(簡稱時序電路)。組合邏輯電路在邏輯功能上的特點是任意時刻的輸出僅僅取決于該時刻的輸入，與電路原來的狀態(tài)無關(guān)。而時序邏輯電路在邏輯功能上的特點是任意時刻的輸出不僅取決于當(dāng)時的輸入信號，而且還取決于電路原來的狀態(tài)，或者說，還與以前的輸入有關(guān)。

時序邏輯電路應(yīng)用很廣泛,根據(jù)所要求的邏輯功能不同進(jìn)行劃分,它的種類也比較繁多。在具體的授課環(huán)節(jié)中,主要選取了應(yīng)用較廣、具有典型時序邏輯電路特征的三種邏輯器件進(jìn)行比較詳細(xì)地介紹 。1.計數(shù)器一般來說,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“?！?用M表示。如M=6計數(shù)器,又稱六進(jìn)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)。同步七進(jìn)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(jìn)制可分為:二進(jìn)制計數(shù)器、十進(jìn)制計數(shù)器、任意進(jìn)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(zhuǎn)是否同步可分為:異步計數(shù)器和同步計數(shù)器。2.寄存器寄存器是存放數(shù)碼、運算結(jié)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(jī)中常用的基本邏輯部件,應(yīng)用很廣。一個觸發(fā)器可存儲一位二進(jìn)制代碼, n個觸發(fā)器可存儲n位二進(jìn)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(jié)構(gòu)的觸發(fā)器,還是用主從結(jié)構(gòu)或者邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器,都可以組成寄存器。3.順序脈沖發(fā)生器順序脈沖是指在每個循環(huán)周期內(nèi),在時間上按一定先后順序排列的脈沖信號。產(chǎn)生順序脈沖信號的電路稱為順序脈沖發(fā)生器。在數(shù)字系統(tǒng)中,常用以控制某些設(shè)備按照事先規(guī)定的順序進(jìn)行運算或操作。

時序邏輯電路其任一時刻的輸出不僅取決于該時刻的輸入，而且還與過去各時刻的輸入有關(guān)。常見的時序邏輯電路有觸發(fā)器、計數(shù)器、寄存器等。由于時序邏輯電路具有存儲或記憶的功能，檢修起來就比較復(fù)雜。帶有時序邏輯電路的數(shù)字電路主要故障分析：

1. 時鐘：時鐘是整個系統(tǒng)的同步信號，當(dāng)時鐘出現(xiàn)故障時會帶來整體的功能故障。時鐘脈沖丟失會導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線、地址總線或控制總線沒有動作。時鐘脈沖的速率、振幅、寬度、形狀及相位發(fā)生變化均可能引發(fā)故障。

2. 復(fù)位：含有微處理器(MPU)的設(shè)備，即使是最小系統(tǒng)，一般都具有復(fù)位功能。復(fù)位脈沖在系統(tǒng)上電時加載到MPU上，或在特定情況下使程序回到最初狀態(tài)(例如，看門狗Watchdog程序)。當(dāng)復(fù)位脈沖不能發(fā)生、信號過窄、信號幅度不對、轉(zhuǎn)換中有干擾或轉(zhuǎn)換太慢時，程序就可能在錯誤的地址啟動，導(dǎo)致程序混亂。

3. 總線：總線傳遞指令系列和控制事件，一般有地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。當(dāng)總線即使只有一位發(fā)生錯誤時，也會嚴(yán)重影響系統(tǒng)功能，出現(xiàn)錯誤尋址、錯誤數(shù)據(jù)或錯誤操作等。總線錯誤可能發(fā)生在總線驅(qū)動器中，也可能發(fā)生在接收數(shù)據(jù)位的其它元件中。4. 中斷：帶微處理器(MPU)的系統(tǒng)一般都能夠響應(yīng)中斷信號或設(shè)備請求，產(chǎn)生控制邏輯，以暫時中斷程序執(zhí)行，轉(zhuǎn)到特殊程序，為中斷設(shè)備服務(wù)，然后自動回到主程序。中斷錯誤主要是中斷線路粘附(此時系統(tǒng)操作非常緩慢)或受到干擾(系統(tǒng)錯誤響應(yīng)中斷請求)。5. 信號衰減和畸變：長的并行總線和控制線可能會發(fā)生交互串?dāng)_和傳輸線故障，表現(xiàn)為相鄰的信號線出現(xiàn)尖峰脈沖(交互串?dāng)_)，或驅(qū)動線上形成減幅振蕩(相當(dāng)于邏輯電平的多次轉(zhuǎn)換)，從而可能加入錯誤數(shù)據(jù)或控制信號。發(fā)生信號衰減的可能原因比較多，常見的有高濕度環(huán)境、長的傳輸線、高速率轉(zhuǎn)換等。而大的電子干擾源會產(chǎn)生電磁干擾(EMI)，導(dǎo)致信號畸變，引起電路的功能紊亂。