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1、6.2 時(shí)序邏輯電路的分析時(shí)序邏輯電路的分析6.2.1 分析同步時(shí)序邏輯電路的一般步驟分析同步時(shí)序邏輯電路的一般步驟6.2.2 同步時(shí)序邏輯電路分析舉例同步時(shí)序邏輯電路分析舉例時(shí)序邏輯電路分析的任務(wù):時(shí)序邏輯電路分析的任務(wù):分析時(shí)序邏輯電路在輸入信號(hào)的作用下,其狀態(tài)和輸出分析時(shí)序邏輯電路在輸入信號(hào)的作用下,其狀態(tài)和輸出信號(hào)變化的規(guī)律,進(jìn)而確定電路的邏輯功能。信號(hào)變化的規(guī)律,進(jìn)而確定電路的邏輯功能。6.2 時(shí)序邏輯電路的分析時(shí)序邏輯電路的分析 時(shí)序電路的邏輯能是由其狀態(tài)和輸出信號(hào)的變化的規(guī)律呈現(xiàn)時(shí)序電路的邏輯能是由其狀態(tài)和輸出信號(hào)的變化的規(guī)律呈現(xiàn)出來(lái)的。所以出來(lái)的。所以,分析過(guò)程主要是列出電路狀
2、態(tài)表或畫出狀態(tài)圖、分析過(guò)程主要是列出電路狀態(tài)表或畫出狀態(tài)圖、工作波形圖。工作波形圖。分析過(guò)程的主要表現(xiàn)形式分析過(guò)程的主要表現(xiàn)形式:6.2.1 分析同步時(shí)序邏輯電路的一般步驟分析同步時(shí)序邏輯電路的一般步驟: :1.了解電路的組成:了解電路的組成:電路的輸入、輸出信號(hào)、觸發(fā)器的類型等電路的輸入、輸出信號(hào)、觸發(fā)器的類型等 .確定電路的邏輯功能確定電路的邏輯功能.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; 2. 根據(jù)給定的時(shí)序電路圖根據(jù)給定的時(shí)序電路圖,寫出下列各邏輯方程式:寫出下列各邏輯方程式:() 輸出方程;輸出方程; () 各觸發(fā)器的激勵(lì)方程各觸發(fā)器的激勵(lì)方程;
3、(3)狀態(tài)方程)狀態(tài)方程: 將每個(gè)觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程代入其特性將每個(gè)觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程代入其特性方程得狀態(tài)方程方程得狀態(tài)方程.例例1 1 試分析如圖所示時(shí)序電路的邏輯功能。試分析如圖所示時(shí)序電路的邏輯功能。6.2.2 同步時(shí)序邏輯電路分析舉例同步時(shí)序邏輯電路分析舉例 T0 Q0 Q0 A CP 1T C1 T1 Q1 Q1 1T C1 & FF0 FF1 Y & G1 G2 電路是由兩個(gè)電路是由兩個(gè)T 觸發(fā)器組成的同步時(shí)序電路。觸發(fā)器組成的同步時(shí)序電路。 解:解:(1)(1)了解電路組成。了解電路組成。(2) 根據(jù)電路列出三個(gè)方程組根據(jù)電路列出三個(gè)方程組激勵(lì)方程組激勵(lì)方程組:T0=
4、A T1=AQ0 輸出方程組輸出方程組: Y=AQ1Q0 將激勵(lì)方程組代入將激勵(lì)方程組代入T觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程組觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程組nnnnQTQTQTQ 1nnnnnQ)AQ(QQAQ1011010 (3) (3) 根據(jù)狀態(tài)方程組和輸出方程列出狀態(tài)表根據(jù)狀態(tài)方程組和輸出方程列出狀態(tài)表Y =A Q1Q0nnQAQ010 nnnQ)AQ(Q1011 nnQQ01Y/QQnn1011 0 0 / 11 1 / 01 11 1 / 01 0 / 01 01 0 / 00 1 / 00 10 1 / 00 0 / 00 0A=1A=0(4) 畫出狀態(tài)圖畫出狀態(tài)圖nnQQ01Y/QQnn
5、1011 0 0 / 11 1 / 01 11 1 / 01 0 / 01 01 0 / 00 1 / 00 10 1 / 00 0 / 00 0A=1A=0 1/1 1/0 01 00 11 10 1/0 1/0 0/0 0/0 0/0 0/0 Q1Q0 A/Y CP A Q0 Q1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Y nnQQ01Y/QQnn1011 0 0 / 11 1 / 01 11 1 / 01 0 / 01 01 0 / 00 1 / 00 10 1 / 00 0 / 00 0A=1A=0(5) 畫出時(shí)序圖畫出時(shí)序圖(6) 邏輯功能分析邏輯功能分析觀察狀態(tài)圖和時(shí)序圖可知,
6、電路是一個(gè)由信號(hào)觀察狀態(tài)圖和時(shí)序圖可知,電路是一個(gè)由信號(hào)A控制的可控控制的可控二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)A=0時(shí)停止計(jì)數(shù),電路狀態(tài)保持不變;時(shí)停止計(jì)數(shù),電路狀態(tài)保持不變;當(dāng)當(dāng)A=1時(shí),在時(shí),在CP上升沿到來(lái)后電路狀態(tài)值加上升沿到來(lái)后電路狀態(tài)值加1,一旦計(jì)數(shù)到,一旦計(jì)數(shù)到11狀態(tài),狀態(tài),Y 輸出輸出1,且電路狀態(tài)將在下一個(gè),且電路狀態(tài)將在下一個(gè)CP上升沿回到上升沿回到00。輸出信號(hào)輸出信號(hào)Y的下降沿可用于觸發(fā)進(jìn)位操作。的下降沿可用于觸發(fā)進(jìn)位操作。 1/1 1/0 01 00 11 10 1/0 1/0 0/0 0/0 0/0 0/0 Q1Q0 A/Y CP A Q0 Q1 1 2 3 4
7、5 6 7 8 9 10 Y 例例2 2 試分析如圖所示時(shí)序電路的邏輯功能。試分析如圖所示時(shí)序電路的邏輯功能。 CP X 1J C1 1K 1J C1 1K =1 Q1 “1” Q2 Y & Q2 Q1 FF1 FF2 電路是由兩個(gè)電路是由兩個(gè)JK觸發(fā)器組成的莫爾型同步時(shí)序電路。觸發(fā)器組成的莫爾型同步時(shí)序電路。 解:解:1.1.了解電路組成。了解電路組成。J2=K2=X Q1 J1=K1=1Y=Q2Q1 2.2.寫出下列各邏輯方程式:寫出下列各邏輯方程式:輸出方程輸出方程激勵(lì)方程激勵(lì)方程1n111111 QnnnQQQ 1212XnnnQQQ1QJQnnnKQJ2=K2=X Q1 J1
8、=K1=11QJQnnnKQ將激勵(lì)方程代入將激勵(lì)方程代入JK觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程1nn21212XXQnnnQQQQ整理得:整理得:FF2FF13.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111nnQQ1212XnnnQQQY=Q2Q1 nn12QQYnn/QQ1112 1 11 00 10 0X=1X=0狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表1 0 / 10 0 / 10 1 / 01 1 / 00 0 / 01 0 / 01 1 / 00 1 / 0狀態(tài)圖狀態(tài)圖 X/Y 0/0 0/1 0/0 0/0 00 11 01 10 Q2Q1
9、1/0 1/0 1/1 00 11 01 10 1/0 nn12QQYnn/QQ1112 1 0 / 10 0 / 11 10 1 / 01 1 / 01 00 0 / 01 0 / 00 11 1 / 00 1 / 00 0X=1X=0畫出狀態(tài)圖畫出狀態(tài)圖根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,畫出波形圖。根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,畫出波形圖。nnQQ011011nnQQ11 0 0 0 1 100 1 1 1 1 000 0 1 0 0 101 10 10 0A= 1A= 0Z CP A Q0 Q1 Z 1 10 00 01 11 11 10 00 01 11 10 01 11 10 0Q2Q1 X/Y 0/0 0/1 1
10、/0 0/0 1/0 0/0 1/1 00 11 01 10 1/0 Q2Q1 X=0時(shí)時(shí) 00 01 10 11 00 11 10 01 電路功能:可逆計(jì)數(shù)器電路功能:可逆計(jì)數(shù)器 X=1時(shí)時(shí)Y可理解為進(jìn)位或借位端??衫斫鉃檫M(jìn)位或借位端。電路進(jìn)行加電路進(jìn)行加1 1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)電路進(jìn)行減電路進(jìn)行減1 1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 。. .確定電路的邏輯功能確定電路的邏輯功能. .例例3 分析下圖所示的同步時(shí)序電路。分析下圖所示的同步時(shí)序電路。 & CP 1D Q0 Z1 FF0 Z0 Z2 FF2 FF1 Q2 Q1 Q0 Q2 Q1 1D 1D C1 C1 C1 DQn1nnnnQDQDQQD1201010
11、 激勵(lì)方程組激勵(lì)方程組輸出方程組輸出方程組 Z0=Q0 Z1=Q1 Z2=Q21.根據(jù)電路列出邏輯方程組根據(jù)電路列出邏輯方程組:得狀態(tài)方程得狀態(tài)方程nnnnnnnQDQQDQQQDQ1212011101010 2.列出其狀態(tài)表列出其狀態(tài)表將激勵(lì)方程代入將激勵(lì)方程代入D 觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程DQn 1nnnQQQ0112101+112 nnnQQQ1 1 01 1 11 0 01 1 00 1 01 0 10 0 11 0 01 1 00 1 11 0 00 1 00 1 00 0 10 0 10 0 0狀態(tài)表狀態(tài)表3. 畫出狀態(tài)圖畫出狀態(tài)圖 000 001 10
12、0 011 010 110 101 111 Q2Q1Q0 nnnQQQ0112101+112 nnnQQQ1 1 01 1 11 0 01 1 00 1 01 0 10 0 11 0 01 1 00 1 11 0 00 1 00 1 00 0 10 0 10 0 0狀態(tài)表狀態(tài)表3. 畫出時(shí)序圖畫出時(shí)序圖 CP Q0 Q2 Q1 TCP 由狀態(tài)圖可見(jiàn),電路的有效狀態(tài)是三位循環(huán)碼。由狀態(tài)圖可見(jiàn),電路的有效狀態(tài)是三位循環(huán)碼。從時(shí)序圖可看出,電路正常工作時(shí),各觸發(fā)器的從時(shí)序圖可看出,電路正常工作時(shí),各觸發(fā)器的Q端輪流出現(xiàn)端輪流出現(xiàn)一個(gè)寬度為一個(gè)一個(gè)寬度為一個(gè)CP周期脈沖信號(hào)周期脈沖信號(hào),循環(huán)周期為循環(huán)周期為3TCP。電路的功能。電路的功能為脈沖分配器或節(jié)拍脈沖產(chǎn)生器。為脈沖分配器或節(jié)拍脈沖產(chǎn)生器。 CP Q0 Q2 Q1 TCP 000 001 100 011 010 110 101 111 Q2Q1Q0 4、邏輯功能分析、邏輯功能分析米利型和穆?tīng)栃蜁r(shí)序電路米利型和穆?tīng)栃蜁r(shí)序電路 組組合合電電路路 I O 存存儲(chǔ)儲(chǔ)電電路路 E S i j k m 組組合合電電路路 CP 或或 CP 電路的輸出是輸入變量電路的輸出是輸入變量A及觸發(fā)器輸出及觸發(fā)器輸出Q1、 Q0 的函數(shù),的函數(shù),這
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