異步時(shí)序邏輯電路的分析

1、6. 4 異步時(shí)序邏輯電路的分析異步時(shí)序邏輯電路的分析一一. . 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：分析步驟分析步驟: :3.3.確定電路的邏輯功能。確定電路的邏輯功能。2.2.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； 1. 1. 寫出下列各邏輯方程式：寫出下列各邏輯方程式：b)b)觸發(fā)器的激勵(lì)方程；觸發(fā)器的激勵(lì)方程；c) c) 輸出方程輸出方程d)d)狀態(tài)方程狀態(tài)方程a)a)時(shí)鐘方程時(shí)鐘方程 CL& Z Q0 Q1 Q0 Q1 FF1 1D C1 FF0 1D C1 CPCP（1）分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)必須考慮各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)作用情況）

2、分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)必須考慮各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)作用情況有作用，則令有作用，則令cpn=1；否則；否則cpn=0根據(jù)激勵(lì)信號(hào)確定那些根據(jù)激勵(lì)信號(hào)確定那些cpn=1的觸發(fā)器的次態(tài)，的觸發(fā)器的次態(tài)，cpn=0的觸發(fā)的觸發(fā)器則保持原有狀態(tài)不變。器則保持原有狀態(tài)不變。（2）每一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換必須從輸入信號(hào)所能觸發(fā)的第一個(gè)觸發(fā)器）每一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換必須從輸入信號(hào)所能觸發(fā)的第一個(gè)觸發(fā)器開始逐級(jí)確定開始逐級(jí)確定（3）每一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換都有一定的時(shí)間延遲）每一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換都有一定的時(shí)間延遲同步時(shí)序電路的所有觸發(fā)器是同時(shí)轉(zhuǎn)換狀態(tài)的，與之不同，異同步時(shí)序電路的所有觸發(fā)器是同時(shí)轉(zhuǎn)換狀態(tài)的，與之不同，異步時(shí)序電路各個(gè)觸發(fā)器之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)換存

3、在一定的延遲，也就步時(shí)序電路各個(gè)觸發(fā)器之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)換存在一定的延遲，也就是說(shuō)，從現(xiàn)態(tài)是說(shuō)，從現(xiàn)態(tài)Sn到次態(tài)到次態(tài)Sn+1的轉(zhuǎn)換過(guò)程中有一段的轉(zhuǎn)換過(guò)程中有一段“不穩(wěn)定不穩(wěn)定”的的時(shí)間。在此期間，電路的狀態(tài)是不確定的。只有當(dāng)全部觸發(fā)器時(shí)間。在此期間，電路的狀態(tài)是不確定的。只有當(dāng)全部觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換完畢，電路才進(jìn)入新的狀態(tài)轉(zhuǎn)換完畢，電路才進(jìn)入新的“穩(wěn)定穩(wěn)定”狀態(tài)，即次態(tài)狀態(tài)，即次態(tài)Sn+1。 注意注意:例例1 1 分析如圖所示異步電路分析如圖所示異步電路1. 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激勵(lì)方程激勵(lì)方程 CP0=CLK求電路狀態(tài)方程求電路狀態(tài)方程 觸發(fā)器如有時(shí)鐘

4、脈沖的上升沿作用時(shí)，其狀態(tài)變化；觸發(fā)器如有時(shí)鐘脈沖的上升沿作用時(shí)，其狀態(tài)變化； 如無(wú)時(shí)鐘脈沖上升沿作用時(shí)，其狀態(tài)不變。如無(wú)時(shí)鐘脈沖上升沿作用時(shí)，其狀態(tài)不變。n0n1QQZ CP1=Q0二二. . 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 CLK & Z Q0 Q1 Q0 Q1 FF1 1D C1 FF0 1D C1 CPCP00QD 11QD 000000001+0cpQcpQcpQcpDQnnnn 111111111+1cpQcpQcpQcpDQnnnn 00 CP0CP1Q0Q1CP11Q n10Q n 1 11 1 0 x11 0 1 00 1 0 x00 0 1 1

5、(X-無(wú)觸發(fā)沿?zé)o觸發(fā)沿 , -有有觸發(fā)沿觸發(fā)沿) ) 00/0 Q1Q0/Z 11/1 10/0 01/0 CP Q0 Q1 Z 1TCP 狀態(tài)不確定狀態(tài)不確定 根據(jù)狀態(tài)圖和具體觸發(fā)器的傳輸延遲時(shí)間根據(jù)狀態(tài)圖和具體觸發(fā)器的傳輸延遲時(shí)間tpLH和和tpHL，可以畫出時(shí)序圖可以畫出時(shí)序圖 4. 邏輯功能分析邏輯功能分析該電路是一個(gè)異步二進(jìn)制減計(jì)數(shù)器，該電路是一個(gè)異步二進(jìn)制減計(jì)數(shù)器，Z信號(hào)的上升沿可觸發(fā)借位信號(hào)的上升沿可觸發(fā)借位操作。也可把它看作為一個(gè)序列信號(hào)發(fā)生器。操作。也可把它看作為一個(gè)序列信號(hào)發(fā)生器。例例2 2 分析如圖所示異步時(shí)序邏輯電路分析如圖所示異步時(shí)序邏輯電路. . CLK Q0 FF

6、0 Q1 FF1 Q2 & Q0 Q1 CP0 CP1 FF2 Q2 CP2 C C C CLK Q0 FF0 Q1 FF1 Q2 & Q0 Q1 CP0 CP1 FF2 Q2 CP2 C C C 狀態(tài)方程狀態(tài)方程 00001+0cpQcpQQnnn 11111+1cpQcpQQnnn 02021+2cpQcpQQnnn 時(shí)鐘方程時(shí)鐘方程 CLKQCLKQCP220 01QCP CLK)QQQ(CLKQQQCP2102102 解解 (1) 1) 列出各邏輯方程組列出各邏輯方程組 (2) 列出列出 狀態(tài)表狀態(tài)表nQ2nQ1nQ012nQ11nQ10nQ110100010010110100100100000cp0cp1cp2110001111010001011100001101000001001001111110（CP=0表示無(wú)時(shí)鐘下降沿，表示無(wú)時(shí)鐘下降沿，CP=1表示有時(shí)鐘下降沿表示有時(shí)鐘下降沿）電路