時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)(第五版教材)

1、16 6 時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容及基本要求2概述概述邏輯電路可分為邏輯電路可分為 兩大類：兩大類：1 1、組合電路：、組合電路：2 2、時(shí)序電路：、時(shí)序電路：由若干邏輯門組成，電路不具記憶能力。由若干邏輯門組成，電路不具記憶能力。電路的輸出僅僅與當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)。電路的輸出僅僅與當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)。存儲電路，因而具有記憶能力。存儲電路，因而具有記憶能力。 電路的輸出不僅與當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)，而且電路的輸出不僅與當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)，而且還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。 時(shí)序邏輯電路是數(shù)字邏輯電路的重要組成部分。時(shí)序邏輯電路是數(shù)字邏輯電路的重要

2、組成部分。延遲元件或延遲元件或觸發(fā)器觸發(fā)器36.1 時(shí)序邏輯電路的基本概念時(shí)序邏輯電路的基本概念6.1.1 時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)組合電路組合電路存儲電路存儲電路Z1ZjY1YrQ1QrX1Xi輸輸入入信信號號輸輸出出信信號號存存儲儲電電路路的的輸輸入入輸輸出出狀狀態(tài)態(tài)邏輯電路中存在反饋，時(shí)序電路的輸出由邏輯電路中存在反饋，時(shí)序電路的輸出由電路的輸入和電路原來的狀態(tài)共同決定。電路的輸入和電路原來的狀態(tài)共同決定。4邏輯關(guān)系方程：邏輯關(guān)系方程： 組合邏輯電路組合邏輯電路 X1 Xi Z1 Zj 存儲電路存儲電路 Q1 Qr Y1 Yr X(X1，Xi)Q(Q1，Qr)Y(Y1，Yr)

3、Z(Z1，Zj)ZF1(X，Qn) 輸出方程輸出方程 YF2(X，Qn) 驅(qū)動方程驅(qū)動方程Qn+1F3(Y，Qn) 狀態(tài)方程狀態(tài)方程各信號之間的邏輯關(guān)系方程組：各信號之間的邏輯關(guān)系方程組：56.1.2 時(shí)序邏輯電路的分類時(shí)序邏輯電路的分類1、從控制時(shí)序狀態(tài)的脈沖源來分：、從控制時(shí)序狀態(tài)的脈沖源來分：時(shí)序電路時(shí)序電路同步：同步：異步：異步：存儲電路里所有存儲電路里所有觸發(fā)器觸發(fā)器有一個(gè)有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘統(tǒng)一的時(shí)鐘源源沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖 CP X 1J C1 1K 1J C1 1K =1 Q1 “1” Q2 Y & Q2 Q1 FF1 FF2 C1 1D C1 1D &am

4、p; Q2 Q2 Q1 & Y CP2 CP1 Q1 CP FF1 FF2 62、從輸出信號的特點(diǎn)分：、從輸出信號的特點(diǎn)分：同步時(shí)同步時(shí)序電路序電路莫爾型：莫爾型：米里型：米里型：Z = F1 X , Qn Z = F1 Qn C P X 1J C1 1K 1J C1 1K =1 Q1 “1” Q2 Y & Q2 Q1 FF1 FF2 & X CP C1 1D Q1 Z 1 Q1 & 1D Q2 Q2 & C1 FF1 FF2 76.1.3 時(shí)序電路的四種描述方法時(shí)序電路的四種描述方法ZF1(X，Qn) 輸出方程輸出方程 YF2(X，Qn) 驅(qū)動方程驅(qū)動

5、方程Qn+1F3(Y，Qn) 狀態(tài)方程狀態(tài)方程狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 能直觀地看出時(shí)序電路的邏輯功能能直觀地看出時(shí)序電路的邏輯功能 ，且能夠反映，且能夠反映時(shí)序電路狀態(tài)變化全過程時(shí)序電路狀態(tài)變化全過程 。1.邏輯方程式邏輯方程式 狀態(tài)圖狀態(tài)圖時(shí)序圖時(shí)序圖 82、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表現(xiàn)現(xiàn) 態(tài)態(tài)nn12QQ次次 態(tài)輸態(tài)輸 出出YQQ1112 nnX=0X=10 00 0 / 00 1 / 00 10 1 / 01 0 / 01 01 0 / 01 1 / 11 11 1 / 00 0 / 03. 狀態(tài)圖狀態(tài)圖現(xiàn)現(xiàn) 態(tài)態(tài)nn12QQ次次 態(tài)輸態(tài)輸 出出YQQ1112 nnX=0X=10 00 0 /

6、 00 1 / 00 10 1 / 01 0 / 01 01 0 / 01 1 / 11 11 1 / 00 0 / 0000110111/11/01/0X/Y1/00/00/00/00/09 Q1 Y Q2 CP X 4、時(shí)序圖、時(shí)序圖 0001000101110 0 0 01 1 1 1000111010100 能直觀地描述電路輸入信號、輸出信號及電路狀態(tài)能直觀地描述電路輸入信號、輸出信號及電路狀態(tài)在時(shí)間上的對應(yīng)關(guān)系在時(shí)間上的對應(yīng)關(guān)系 。 END6.1106.2 時(shí)序邏輯電路的分析時(shí)序邏輯電路的分析6.2.1 分析時(shí)序邏輯電路的一般步驟分析時(shí)序邏輯電路的一般步驟:1.確定電路的輸入、輸出信

7、號、觸發(fā)器的類型等確定電路的輸入、輸出信號、觸發(fā)器的類型等 5.綜合分析，用文字描述電路的邏輯功能綜合分析，用文字描述電路的邏輯功能; 2.根據(jù)時(shí)序邏輯電路寫出各觸發(fā)器的驅(qū)動方程根據(jù)時(shí)序邏輯電路寫出各觸發(fā)器的驅(qū)動方程3.將每個(gè)觸發(fā)器的驅(qū)動方程代入其特性方程中，得將每個(gè)觸發(fā)器的驅(qū)動方程代入其特性方程中，得出其狀態(tài)方程出其狀態(tài)方程;4.寫出時(shí)序電路的輸出方程寫出時(shí)序電路的輸出方程;6.列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或畫出狀態(tài)圖和波形圖。列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或畫出狀態(tài)圖和波形圖。116.2.2 同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例例例6.2.1 試分析圖試分析圖6.2.1所示時(shí)序電路的邏輯功能。所示時(shí)序電

8、路的邏輯功能。 CP X 1J C1 1K 1J C1 1K =1 Q1 “1” Q2 Y & Q2 Q1 FF1 FF2 Y與輸入與輸入X無關(guān)，電路是無關(guān)，電路是莫爾型同步時(shí)序電路莫爾型同步時(shí)序電路。 解：解：1.了解電路組成了解電路組成。輸入信號輸入信號輸輸出出信信號號1JC11K1JC11KJ2=K2=X Q1 J1=K1=13.求出電路狀態(tài)方程求出電路狀態(tài)方程。 nnnQK QJQ1Y=Q2Q1 nnnQQQQ2n1n2112QXX nnnQQQ11n111Q11 nnnQQQ2112X 2.寫出各觸發(fā)器的驅(qū)動方程和輸出方程。寫出各觸發(fā)器的驅(qū)動方程和輸出方程。124.列出其狀態(tài)

9、轉(zhuǎn)換表，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖。列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖。 nn12QQYnn/QQ1112 X=0X=10 00 1 / 01 1 / 00 11 0 / 00 0 / 11 01 1 / 00 1 / 01 10 0 / 11 0 / 1nnQQ111 nnQQQn212X1 Y=Q2Q1 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表13電路狀態(tài)圖電路狀態(tài)圖 nn12QQYnn/QQ1112 X=0X=10 00 1 / 01 1 / 00 11 0 / 00 0 / 01 01 1 / 00 1 / 01 10 0 / 11 0 / 1 X/Y 0/0 0/1 0/0 0/0 00 11 01

10、10 Q2Q1 1/0 1/0 1/1 00 11 01 10 1/0 14 Q1 Y Q2 CP X 畫出波形圖畫出波形圖nn12QQYnn/QQ1112 X=0X=10 00 1 / 01 1 / 00 11 0 / 00 0 /01 01 1 / 00 1 / 01 10 0 / 11 0 / 1波形可以根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或方程畫出。波形可以根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或方程畫出。 Q1 Y Q2 CP X 155. 確定邏輯功能確定邏輯功能 X/Y 0/0 0/1 1/0 0/0 1/0 0/0 1/1 00 11 01 10 1/0 Q2Q1 X=0時(shí)，電路進(jìn)行加時(shí)，電路進(jìn)行加

11、1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 。 00 01 10 11 00 11 10 01 可逆計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器 X=1時(shí)，電路進(jìn)行減時(shí)，電路進(jìn)行減1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 。Y可理解為進(jìn)位或借位端?？衫斫鉃檫M(jìn)位或借位端。16分析下圖所示同步時(shí)序邏輯電路，試畫出在分析下圖所示同步時(shí)序邏輯電路，試畫出在CP時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖信號作用下，電路信號作用下，電路L1L4的波形圖，并確定電路邏輯功能。的波形圖，并確定電路邏輯功能。（設(shè)各觸發(fā)器初態(tài)均為（設(shè)各觸發(fā)器初態(tài)均為0） CP 1K C1 1J & 1 L1 L2 L3 L4 74139 Y0 Y1 Y2 Y3 Q2 Q2 Q1 Q0 A1 A0 1K C1 1J 1K C1 1J F

12、F0 FF1 FF2 1JC11K解：解： 1.了解電路組成了解電路組成。輸輸入入信信號號輸輸出出信信號號1JC11K1JC11K2. 寫出各觸發(fā)器寫出各觸發(fā)器的驅(qū)動方程。的驅(qū)動方程。輸出與輸入無關(guān)輸出與輸入無關(guān) n11QKJ0 n2n0n122QQQKJ n00QKJ2 *例例2莫爾型同步時(shí)序莫爾型同步時(shí)序電路。電路。6.2.2 同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例173. 求出電路狀態(tài)方程求出電路狀態(tài)方程 nnnQK QJQ1n11QKJ0 n2n0n122QQQKJ n00QKJ2 nnnnnQQQQQ020210 nnnnnQQQQQ101011 nnnnnnnnQQQ

13、QQQQ220120112Q nnnnnnnnnQQQQQQQQ2201220112Q)( nnnnQQQQ20112 184. 求輸出方程求輸出方程 CP 1K C1 1J & 1 L1 L2 L3 L4 74139 Y0 Y1 Y2 Y3 Q2 Q2 Q1 Q0 A1 A0 1K C1 1J 1K C1 1J FF0 FF1 FF2 014113012011QQLQQLQQLQQL 014013012011AALAALAALAAL 195. 列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖 014113012011QQLQQLQQLQQL 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

14、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 nnnnnQQQQQ020210 nnnnnQQQQQ101011 nnnnQQQQ20112 現(xiàn)現(xiàn) 態(tài)態(tài)次態(tài)次態(tài)/輸出信號輸出信號000 0 0 1 / 1 1 1 0001 0 1 0 / 1 1 0 1010 0 1 1 / 1 0 1 1011 1 0 0 / 0 1 1 1100 0 0 0 / 1 1 1 0101 0 1 1 / 1 1 0 1110 0 1 0 / 1 0 1 1111 0 0 1 / 0 1 1 1n2Qn1Qn0Q1234LLLL1n01n11n2QQQ 20畫出狀態(tài)圖畫出狀態(tài)圖 現(xiàn)現(xiàn) 態(tài)態(tài)次態(tài)次態(tài)/輸出信號輸出信號000 0 0 1 / 1 1

15、 1 0001 0 1 0 / 1 1 0 1010 0 1 1 / 1 0 1 1011 1 0 0 / 0 1 1 1100 0 0 0 / 1 1 1 0101 0 1 1 / 1 1 0 1110 0 1 0 / 1 0 1 1111 0 0 1 / 0 1 1 1n2Qn1Qn0Q1234LLLL1n01n11n2QQQ 000 100 001 011 010 111 110 101 Q2Q1 Q0 /L3L2L1L0 /1110 /1110 /1101 /0111 /1011 /1011 /1101 /0111 波形圖（略）波形圖（略）216.電路自啟動能力的確定電路自啟動能力的確

16、定 本電路具有自啟動能力。本電路具有自啟動能力。 000 100 001 011 010 111 110 101 Q2Q1 Q0 /L3L2L1L0 /1110 /1110 /1101 /0111 /1011 /1011 /1101 /0111 226.2.3 異步時(shí)序邏輯電路的分析舉例異步時(shí)序邏輯電路的分析舉例1. 異步時(shí)序邏輯電路的分析方法：異步時(shí)序邏輯電路的分析方法：要特別注意各觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入端的時(shí)鐘信號狀態(tài)。要特別注意各觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入端的時(shí)鐘信號狀態(tài)。 時(shí)鐘方程時(shí)鐘方程 觸發(fā)器的驅(qū)動方程；觸發(fā)器的驅(qū)動方程； 電路輸出方程。電路輸出方程。 (1) 列出電路方程列出電路方程 (

17、2) 求電路狀態(tài)方程求電路狀態(tài)方程(3) 列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或畫出狀態(tài)圖和波形圖列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或畫出狀態(tài)圖和波形圖.將驅(qū)動方程代入相應(yīng)觸發(fā)器的特性方程，求出電路狀態(tài)方程。將驅(qū)動方程代入相應(yīng)觸發(fā)器的特性方程，求出電路狀態(tài)方程。 觸發(fā)器時(shí)鐘信號邏輯表達(dá)式；觸發(fā)器時(shí)鐘信號邏輯表達(dá)式；分析步驟分析步驟: :23例例6.2.3 分析圖分析圖6.2.7所示邏輯電路。所示邏輯電路。2. 2. 異步電路分析舉例異步電路分析舉例: : 1D Q0 FF0 FF1 Q1 Q1 Q0 & Z CP 1D 解解 (1) 寫出電路方程式寫出電路方程式 時(shí)鐘方程時(shí)鐘方程輸出方程輸出方程驅(qū)動方程驅(qū)動方程 CP0=CP,

18、 上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)CP1=Q0 ，僅當(dāng)，僅當(dāng)Q0由由0 1時(shí)，時(shí)，Q1才可能改變狀態(tài)。才可能改變狀態(tài)。n0n1QQZ n00QD n11QD (2) 求電路狀態(tài)方程求電路狀態(tài)方程 n001+n0QDQ n111+n1QDQ (CP由由01時(shí)此式有效時(shí)此式有效) (Q0由由01時(shí)此式有效時(shí)此式有效) 如如有有時(shí)鐘脈沖觸發(fā)信號時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)變化；時(shí)鐘脈沖觸發(fā)信號時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)變化； 如如無無時(shí)鐘脈沖觸發(fā)信號時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)不變。時(shí)鐘脈沖觸發(fā)信號時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)不變。24(3) 列狀態(tài)表、畫狀態(tài)圖和時(shí)序圖列狀態(tài)表、畫狀態(tài)圖和時(shí)序圖 1 0 / 10110 1 / 0010 0 / 00101 1 /

19、 000CP1 CP0 n1Qn0Q1+n1QZQ1+n0n001+n0QDQ n111+n1QDQ 00 11 10 01 /0 /1 /0 /0 C P Q0 Q1 Z 25(4) 邏輯功能分析邏輯功能分析 由狀態(tài)圖和時(shí)序圖可知，此電路是一個(gè)異步四由狀態(tài)圖和時(shí)序圖可知，此電路是一個(gè)異步四進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，Z是借位信號。也可把該電路看作是借位信號。也可把該電路看作一個(gè)序列信號發(fā)生器。輸出序列脈沖信號一個(gè)序列信號發(fā)生器。輸出序列脈沖信號Z的重復(fù)周的重復(fù)周期為期為4TCP，脈寬為，脈寬為1TCP。 26 C1 1D C1 1D & Q2 Q2 Q1 & Y CP2

20、CP1 Q1 CP FF1 FF2 解解 (1) 寫出電路方程式寫出電路方程式 時(shí)鐘方程時(shí)鐘方程 CP1=CP Q2 CP2=CP 驅(qū)動方程驅(qū)動方程 11Q D12Q D 輸出方程輸出方程 21QQCPY (2) 求電路狀態(tài)方程求電路狀態(tài)方程 ( Qn+1=D ) 1111111CPQCPQDQn 2221212CPQCPQDQn*例例2 分析如圖所示時(shí)序邏輯電路，試列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。分析如圖所示時(shí)序邏輯電路，試列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。2. 2. 異步電路分析舉例異步電路分析舉例( (續(xù)續(xù)):):27(3) 列出電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換表列出電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 設(shè)觸發(fā)器初態(tài)均為設(shè)觸發(fā)器初態(tài)均為0，分析電路后列電路狀態(tài)轉(zhuǎn)

21、換真值，分析電路后列電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表如下：表如下： Q2 Q1D2 CP2 D1 CP1 Y 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 01+n01+n1QQ 設(shè)觸發(fā)器初態(tài)均為設(shè)觸發(fā)器初態(tài)均為01，在，在CP脈沖信號的作用下，兩觸脈沖信號的作用下，兩觸發(fā)器將保持狀態(tài)不變。換言之，發(fā)器將保持狀態(tài)不變。換言之，01為無效狀態(tài)。為無效狀態(tài)。 0 1 0 1 0 0 0 1 0286.3 同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法根據(jù)設(shè)計(jì)要求和給定條件建立原始狀態(tài)圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求和給定條件建立原始狀態(tài)圖 狀態(tài)化簡，求出最簡狀態(tài)圖狀

22、態(tài)化簡，求出最簡狀態(tài)圖 ;狀態(tài)編碼（狀態(tài)分配）狀態(tài)編碼（狀態(tài)分配）; ; 確定觸發(fā)器的類型和個(gè)數(shù)確定觸發(fā)器的類型和個(gè)數(shù) ;求出電路的狀態(tài)方程，驅(qū)動方程和輸出方程求出電路的狀態(tài)方程，驅(qū)動方程和輸出方程 ;畫出邏輯圖并檢查自啟動能力畫出邏輯圖并檢查自啟動能力6.3.1 同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)的一般步驟同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)的一般步驟296.3.2. 同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)舉例同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)舉例例例6.3. 1 設(shè)計(jì)一個(gè)串行數(shù)據(jù)檢測器。電路的輸入信號是與時(shí)鐘脈設(shè)計(jì)一個(gè)串行數(shù)據(jù)檢測器。電路的輸入信號是與時(shí)鐘脈沖同步的串行數(shù)據(jù)沖同步的串行數(shù)據(jù)X，輸出信號為，輸出信號為Y；要求電路在；要求電路在X信號信號

23、輸入出現(xiàn)輸入出現(xiàn)101序列時(shí)，輸出信號序列時(shí)，輸出信號Y為為1，否則為，否則為0。輸入信。輸入信號號X序列及相應(yīng)輸出信號序列及相應(yīng)輸出信號Y的波形示意圖如圖所示。的波形示意圖如圖所示。 CP X Y 1 0 1 1 0 1 解：解： (1) (1) 畫出原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。畫出原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。 狀態(tài)定義：狀態(tài)定義：S0 起始狀態(tài)起始狀態(tài)S1X輸入輸入1后后S2X輸入輸入10后后S3X輸入輸入101后后 畫原始狀態(tài)圖畫原始狀態(tài)圖 1/0 S0 S1 S3 S2 1/0 0/0 1/0 1/1 0/0 0/0 0/0 30列出原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換表：列出原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換表：現(xiàn)態(tài)現(xiàn)態(tài)次態(tài)次態(tài)/輸出輸出X=0X=1S

24、0S0 / 0S1 / 0S1S2 / 0S1 / 0S2S0 / 0S3 / 0S3S0 / 0S1 / 0 1/0 S0 S1 S3 S2 1/0 0/0 1/0 1/1 0/0 0/0 0/0 (2) 狀態(tài)化簡狀態(tài)化簡 0/0 S0 S2 S1 1/1 0/0 1/0 0/0 1/0 現(xiàn)態(tài)現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸出次態(tài)輸出X=0X=1S0S0 / 0S1 /0S1S2 / 0S1 /0S2S0 /0S0 /0(3) 狀態(tài)編碼狀態(tài)編碼S0=00S1=01S2=1031(4) 確定觸發(fā)器的類型和個(gè)數(shù)確定觸發(fā)器的類型和個(gè)數(shù)現(xiàn)態(tài)現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸出次態(tài)輸出X=0X=1S0S0 / 0S1 /0S1S2 / 0S1 /

25、0S2S0 /0S0 /0采用兩個(gè)采用兩個(gè)D觸發(fā)器。觸發(fā)器。 (5) 求電路的狀態(tài)方程，觸發(fā)器驅(qū)動方程和輸出方程求電路的狀態(tài)方程，觸發(fā)器驅(qū)動方程和輸出方程 Q2n+1、Q1n+1、Z作為輸出函數(shù)作為輸出函數(shù) 將將X、Q2n、Q1n作為輸入變量，作為輸入變量，XQ2nQ1nQ2n+1Q1n+1Z00000000110001000010001010101011000132畫出觸發(fā)器畫出觸發(fā)器Q2n+1、Q1n+1的卡諾圖的卡諾圖XQ2nQ1nQ2n+1Q1n+1Z000000001100010000100010101010110001 00 01 11 10 0 0 1 0 1 0 0 0 Q2n

26、+1 Q2nQ1n X (a) 00 01 11 10 0 0 0 0 1 1 1 0 Q1n+1 Q2nQ1n X (b) nn112QXQ nn211QXQ Qn+1=Dn12QXD n21QXD 求觸發(fā)器的驅(qū)動方程求觸發(fā)器的驅(qū)動方程 求輸出方程求輸出方程 00 01 11 10 0 0 0 0 1 0 0 1 Q2nQ1n X Z Z=XQ2 33 (6) 畫出邏輯圖畫出邏輯圖 n12QXD n21QXD Z=XQ2 & X CP C1 1D QZ 1 Q& 1D QQ& C1 FF1 FF2 end 34試設(shè)計(jì)一個(gè)同步時(shí)序電路，要求電路中觸發(fā)器試設(shè)計(jì)一個(gè)同步時(shí)序

27、電路，要求電路中觸發(fā)器Q0、Q1、Q2及輸出及輸出Y端的信號與端的信號與CP時(shí)鐘脈沖信時(shí)鐘脈沖信號波形滿足下圖所示的時(shí)序關(guān)系。號波形滿足下圖所示的時(shí)序關(guān)系。 *例例2 CP Q1 Q2 Q0 Y 據(jù)題意可直接由波形圖畫出電路狀態(tài)圖。據(jù)題意可直接由波形圖畫出電路狀態(tài)圖。解：解： 000 /Y /0 011 /0 /1 /0 010 Q2Q1 Q0 /0 001 100 前前3步可以省去，直接從第步可以省去，直接從第(4)步開始。步開始。 (1) (1) 確定觸發(fā)器的類型和個(gè)數(shù)確定觸發(fā)器的類型和個(gè)數(shù)選擇三個(gè)上升沿觸發(fā)的選擇三個(gè)上升沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器。觸發(fā)器。35 (2) 寫出電路的狀態(tài)方程、驅(qū)動方

28、程和輸出方程寫出電路的狀態(tài)方程、驅(qū)動方程和輸出方程 000 /Y /0 011 /0 /1 /0 010 Q2Q1 Q0 /0 001 100 求狀態(tài)方程：求狀態(tài)方程： Q2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1 Z00000100010100010011001110001000001 00 01 11 10 0 0 0 1 0 1 0 Q1nQ0n Q2n 00 01 11 10 0 0 1 0 1 1 0 Q1nQ0n Q2n 00 01 11 10 0 1 0 0 1 1 0 Q1nQ0n Q2n Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1 nnn0210QQQ nnn0112QQQ nn

29、nnn010111QQQQQ 36nnn0210QQQ nnn2112QQQ nnnnn010111QQQQQ 求驅(qū)動方程：求驅(qū)動方程： nnnQKQJQ1 J2=0 K2=n1Q J0=Q2n K0=1J1=Q0n K1=Q0nY=Q2 (3) 畫出邏輯圖畫出邏輯圖 CP 1J C1 1K “1” Q0 Q Q2 1J C1 1K Q 1J C1 1K Q1 FF0 FF1 FF2 37檢查自啟動能力檢查自啟動能力Q2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1 Z00000100010100010011001110001000001101110111 無無效效狀狀態(tài)態(tài) 010111100 求狀態(tài)方程：求狀態(tài)方程： 00 01 11 10 0 0 0 1 0 1 0 Q1nQ0n Q2n 00 01 11 10 0 0 1 0 1 1 0 Q1nQ0n Q2n 00 01 11 10 0 1 0 0 1 1 0 Q1nQ0n Q2n Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1 nnn0210QQQ nnn2112QQQ nnnnn010111QQQQQ 38檢查自啟動能力檢查自啟動能力 000 /0