时序图是用来描述数字电路或者控制电路输入和输出端口在不同时间的状态的一种图形,通常用多根水平横线表示多个输入/输出,每根线代表一个输入或输出,通常用“凸起”代表“1”,“平直”代表“0” 。
横向代表时间,这样就很容易看出在不同时段各个输入/输出端口的状态,还可以用曲线箭头指示某个变化引起的相关端口的变化,这样更容易看清电路的逻辑的关系 。
时序逻辑电路是数字逻辑电路的重要组成部分,时序逻辑电路又称时序电路,主要由存储电路和组合逻辑电路两部分组成 。它和我们熟悉的其他电路不同,其在任何一个时刻的输出状态由当时的输入信号和电路原来的状态共同决定,而它的状态主要是由存储电路来记忆和表示的 。
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时序逻辑电路特点
时序逻辑电路其任一时刻的输出不仅取决于该时刻的输入,而且还与过去各时刻的输入有关 。常见的时序逻辑电路有触发器、计数器、寄存器等 。由于时序逻辑电路具有存储或记忆的功能,检修起来就比较复杂 。
带有时序逻辑电路的数字电路主要故障分析:
1、时钟:时钟是整个系统的同步信号,当时钟出现故障时会带来整体的功能故障 。时钟脉冲丢失会导致系统数据总线、地址总线或控制总线没有动作 。时钟脉冲的速率、振幅、宽度、形状及相位发生变化均可能引发故障 。
2、复位:含有微处理器(MPU)的设备,即使是最小系统,一般都具有复位功能 。复位脉冲在系统上电时加载到MPU上,或在特定情况下使程序回到最初状态(例如,看门狗Watchdog程序) 。当复位脉冲不能发生、信号过窄、信号幅度不对、转换中有干扰或转换太慢时,程序就可能在错误的地址启动,导致程序混乱 。
3、总线:总线传递指令系列和控制事件,一般有地址总线、数据总线和控制总线 。当总线即使只有一位发生错误时,也会严重影响系统功能,出现错误寻址、错误数据或错误操作等 。总线错误可能发生在总线驱动器中,也可能发生在接收数据位的其它元件中 。
4、中断:带微处理器(MPU)的系统一般都能够响应中断信号或设备请求,产生控制逻辑,以暂时中断程序执行,转到特殊程序,为中断设备服务,然后自动回到主程序 。中断错误主要是中断线路粘附(此时系统操作非常缓慢)或受到干扰(系统错误响应中断请求) 。
5、信号衰减和畸变:长的并行总线和控制线可能会发生交互串扰和传输线故障,表现为相邻的信号线出现尖峰脉冲(交互串扰),或驱动线上形成减幅振荡(相当于逻辑电平的多次转换),从而可能加入错误数据或控制信号 。
【数字电子技术中时序逻辑电路中时序图怎么画】发生信号衰减的可能原因比较多,常见的有高湿度环境、长的传输线、高速率转换等 。而大的电子干扰源会产生电磁干扰(EMI),导致信号畸变,引起电路的功能紊乱 。
参考资料:百度百科-时序逻辑电路
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