論文：時序邏輯電路的設(shè)計方法

1、.啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊二, 同步時序邏輯電路的設(shè)計舉例 例1 試設(shè)計一個同步七進(jìn)制加法計數(shù)器.解:設(shè)計步驟

2、(1)根據(jù)設(shè)計要求,設(shè)定狀態(tài),畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖.啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊時序邏輯電路的設(shè)計方法啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊

3、啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊5.2 時序邏輯電路的設(shè)計方法本次重點內(nèi)容：1、同步時序邏輯電路的設(shè)計方法。2、異步時序邏輯電路的設(shè)計方法。教

4、學(xué)過程5.2.1 同步時序邏輯電路的設(shè)計一、同步時序邏輯電路的設(shè)計方法 設(shè)計關(guān)鍵：根據(jù)設(shè)計要求確定狀態(tài)轉(zhuǎn)換的規(guī)律求出各觸發(fā)器的驅(qū)動方程。 設(shè)計步驟：（先簡單介紹，通過以下的舉例后，再進(jìn)行總結(jié)，特別再點出設(shè)計關(guān)鍵）1根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)定狀態(tài)，確定觸發(fā)器數(shù)目和類型。畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。2狀態(tài)化簡 前提：保證滿足邏輯功能要求。 方法：將等價狀態(tài)（多余的重復(fù)狀態(tài)）合并為一個狀態(tài)。3狀態(tài)分配，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表 通常采用自然二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼。N為電路的狀態(tài)數(shù)。 每個觸發(fā)器表示一位二進(jìn)制數(shù)，因此，觸發(fā)器的數(shù)目n可按下式確定2nN>2n14畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換卡諾圖，求出狀態(tài)方程、輸出方程 選擇觸發(fā)器的類型（一般可選

5、JKF/F或DF/F，由于JK觸發(fā)器使用比較靈活，因此，在設(shè)計中多選用JK觸發(fā)器。）將狀態(tài)方程和觸發(fā)器的特性方程進(jìn)行比較驅(qū)動方程。5根據(jù)驅(qū)動方程和輸出方程畫邏輯圖。6檢查電路有無自啟動能力。 如設(shè)計的電路存在無效狀態(tài)時，應(yīng)檢查電路進(jìn)入無效狀態(tài)后，能否在時鐘脈沖作用下自動返回有效狀態(tài)工作。如能回到有效狀態(tài)，則電路有自啟動能力；如不能，則需修改設(shè)計，使電路具有自啟動能力。二、 同步時序邏輯電路的設(shè)計舉例 例1 試設(shè)計一個同步七進(jìn)制加法計數(shù)器。解：設(shè)計步驟 （1）根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)定狀態(tài)，畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。 七進(jìn)制7個狀態(tài)用S0，S1，S6表示 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下所示： （2）狀態(tài)化簡。 本例中7個狀態(tài)都是有

6、效狀態(tài)。 （3）狀態(tài)分配，列狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。 根據(jù)式2nN>2n1， N7，n3，即采用三個觸發(fā)器。 選用三位自然二進(jìn)制加法計數(shù)編碼列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。狀態(tài)轉(zhuǎn)換順序現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸出Q2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1YS00000010S10010100S20100110S30111000S41001010S51011100S61100001 （4）選擇觸發(fā)器的類型，求出狀態(tài)方程，驅(qū)動方程和輸出方程。根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表得到各觸發(fā)器次態(tài)和輸出函數(shù)的卡諾圖。得輸出方程為： Y= Q2n Q1n選用JK觸發(fā)器（5）根據(jù)驅(qū)動方程和輸出方程畫邏輯電路圖。（6）檢查電路有無自啟動能力。 電路

7、有一個無效狀態(tài)111，將該狀態(tài)代入狀態(tài)方程中得000。這說明一旦電路進(jìn)入無效狀態(tài)時，只要再輸入一個計數(shù)脈沖CP，電路便回到有效狀態(tài)000。因此，具有自啟動能力。例2 設(shè)計一個脈沖序列為10100的序列脈沖發(fā)生器。 解：設(shè)計步驟 （1）根據(jù)設(shè)計要求設(shè)定狀態(tài)，畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。由于串行輸出Y的脈沖序列為10100，故電路應(yīng)有5個狀態(tài)，即N5，它們分別用S0 ，S1 ，S4表示。輸入第一個時鐘脈沖CP時，狀態(tài)由S0轉(zhuǎn)到S1 ，輸出Y1：輸入第二個CP時，狀態(tài)由S1轉(zhuǎn)為S2 ，輸出Y0；其余依次類推。 （2）狀態(tài)分配，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。根據(jù)式2nN>2n1可知，在N5時，n3，即采用三位二進(jìn)制代碼

8、。 （3）選擇觸發(fā)器類型，求輸出方程、狀態(tài)方程和驅(qū)動方程。根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表得各觸發(fā)器次態(tài)和輸出函數(shù)的卡諾圖，進(jìn)一步得出： （4）根據(jù)驅(qū)動方程和輸出方程畫邏輯圖。 （5）檢查電路有無自啟動能力。 該電路的3個無效狀態(tài)10、110、111代入狀態(tài)方程中進(jìn)行計算后獲得的010、010、000都為有效狀態(tài)，這說明一旦電路進(jìn)入無效狀態(tài)時，只要繼續(xù)輸入時鐘脈沖CP，電路便可自動返回有效狀態(tài)工作。電路有自啟動能力。思考：若設(shè)計異步時序電路，與同步時序電路應(yīng)有何不同？5.2.2 同步時序邏輯電路的設(shè)計步驟：1、由狀態(tài)編碼表畫觸發(fā)器輸出波形圖。2、有波形圖確定各觸發(fā)器的時鐘。3、計算驅(qū)動端的表達(dá)式。4、畫邏輯

9、電路圖。5、驗證能否自啟動。例：設(shè)計五狀態(tài)異步增1計數(shù)器。1、狀態(tài)編碼表狀態(tài)Q3Q2Q1000010002001300140105000 2、波形圖：3、觸發(fā)器時鐘的確定： 由編碼表知，電路要用3個觸發(fā)器，選用JK觸發(fā)器，3個觸發(fā)器的時鐘分別為CP1、CP2、CP3，由波形圖可確定如下：CP1= CP，因觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)必須使時鐘有負(fù)跳變，觀察波形圖可知，的時鐘只能取自CP（計數(shù)脈沖），由于CP第5個脈沖負(fù)跳變到來后，要求不翻轉(zhuǎn)，所以J1和K1需進(jìn)行計算。對于觸發(fā)器2，CP2，從波形圖看，只要有負(fù)跳變，2就應(yīng)當(dāng)翻轉(zhuǎn)，當(dāng)J2K21時就能滿足這一要求，所以J2和K2不必計算了。對于觸發(fā)器3，CP3CP

10、，從波形圖看，CP為1，2，3時3都不應(yīng)該翻轉(zhuǎn)，即時鐘有多余的負(fù)跳變，所以J3和K3需進(jìn)行計算。4、計算J1,K1 J3，K3的表達(dá)式。根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表：Q3nQ2nQ1nQ3n+1Q2n+1Q1n+1J3K3J1K10000010×1×0010100××10100110×1×0111001××1100000×10×并把Q3n Q2n Q1n為101，110，111，狀態(tài)作任意項處理，經(jīng)卡諾圖化簡可以得到J1=, K1=1 ；J3Q1n Q2n，K315、畫邏輯電路圖 作業(yè)： 3，4*;啊啊啊啊啊

11、啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊時序邏輯電路的設(shè)計方法啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊

12、啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊二, 同步時序邏輯電路的設(shè)計舉例 例1 試設(shè)計一個同步七進(jìn)制加法計數(shù)器.解:設(shè)計步驟 (1)根據(jù)設(shè)計要求,設(shè)定狀態(tài),畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖.啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊