本章的重點： 1時序邏輯電路在電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能上的特

1、1本章的重點：本章的重點： 1 1時序邏輯電路在電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能上的特點，時序邏輯電路在電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能上的特點，以及邏輯功能的描述方法；以及邏輯功能的描述方法； 2 2同步時序邏輯電路的分析方法和設計方法；同步時序邏輯電路的分析方法和設計方法； 3 3常用的中規(guī)模集成時序邏輯電路器件的應用。常用的中規(guī)模集成時序邏輯電路器件的應用。本章的難點：本章的難點： 本章難點是同步時序邏輯電路的分析方法和設計方本章難點是同步時序邏輯電路的分析方法和設計方法。同步時序邏輯電路的分析方法和設計方法既是本法。同步時序邏輯電路的分析方法和設計方法既是本章的一個難點，又是一個重點。這些方法不僅適用于章的一個難

2、點，又是一個重點。這些方法不僅適用于用中小規(guī)模器件設計時序邏輯電路，而且也是第八章用中小規(guī)模器件設計時序邏輯電路，而且也是第八章中使用可編程邏輯器件設計時序邏輯電路所必須具備中使用可編程邏輯器件設計時序邏輯電路所必須具備的基礎知識。的基礎知識。第五章第五章 時序邏輯電路時序邏輯電路2第五章第五章 時序邏輯電路時序邏輯電路第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、定義：任一時刻電路的穩(wěn)定輸出不僅取決于當時的輸入一、定義：任一時刻電路的穩(wěn)定輸出不僅取決于當時的輸入信號，而且還取決于電路原來的狀態(tài)，或者說，還與以前的輸入信號，而且還取決于電路原來的狀態(tài)，或者說，還與以前的輸入有關(guān)。有關(guān)。結(jié)構(gòu)上的特點：結(jié)構(gòu)上的特點

3、：1. 必須包含存儲器，通常還包含組合電路；必須包含存儲器，通常還包含組合電路； 2.存儲器的輸出狀態(tài)必須反饋到組合電路的輸入端。存儲器的輸出狀態(tài)必須反饋到組合電路的輸入端。CP ai bi ci-1(Q) si ci(D) 0 a0 b0 0 s0 c01 a1 b1 c0 s1 c12 a2 b2 c1 s2 c2由此可歸納出時序電路的框圖：由此可歸納出時序電路的框圖：3二二 、時序電路的框圖時序電路的框圖外外部部輸輸入入外外部部輸輸出出原狀態(tài)原狀態(tài): qn1qnl新狀態(tài)：新狀態(tài)：qn 11qnl1三、描述其邏輯功能的方程組三、描述其邏輯功能的方程組驅(qū)動方程驅(qū)動方程狀狀態(tài)態(tài)變變量量輸出方程

4、輸出方程狀態(tài)方程狀態(tài)方程狀態(tài)用狀態(tài)用qlq1表示。表示。4四、時序電路的分類四、時序電路的分類 同步時序邏輯電路同步時序邏輯電路：電路中所有觸發(fā)器狀態(tài)的變化都在同一：電路中所有觸發(fā)器狀態(tài)的變化都在同一 時鐘信號的同一邊沿發(fā)生。時鐘信號的同一邊沿發(fā)生。 異步時序邏輯電路異步時序邏輯電路：不滿足同步時序邏輯電路的條件。：不滿足同步時序邏輯電路的條件。 不在同一時鐘邊沿翻轉(zhuǎn)；不在同一時鐘邊沿翻轉(zhuǎn)； 沒有時鐘信號。沒有時鐘信號。按輸出信號的特點分按輸出信號的特點分，可分為，可分為米利型米利型（Mealy）和）和 穆爾型穆爾型（Moore）兩種。）兩種。米利型米利型：輸出信號與電路的狀態(tài)和輸入變量都有關(guān)

5、。：輸出信號與電路的狀態(tài)和輸入變量都有關(guān)。穆爾型穆爾型：輸出信號只取決于電路的狀態(tài)。：輸出信號只取決于電路的狀態(tài)。（電路可能沒有輸入信號）。（電路可能沒有輸入信號）。按電路中觸發(fā)器的動作特點可分為：按電路中觸發(fā)器的動作特點可分為：同步時序邏輯電路；同步時序邏輯電路；異步時序邏輯電路。異步時序邏輯電路。5五、本章重點五、本章重點 時序電路的分析；時序電路的分析； 時序電路的設計；時序電路的設計； 常用電路。常用電路。包括同步和異步時序電路，包括同步和異步時序電路，以同步電路為重點以同步電路為重點只要求同步電路的設計；只要求同步電路的設計；包括計數(shù)器和串行數(shù)據(jù)包括計數(shù)器和串行數(shù)據(jù)檢測器檢測器包括寄

6、存器和計數(shù)器包括寄存器和計數(shù)器6第二節(jié)第二節(jié) 同步時序電路的分析方法同步時序電路的分析方法例例1：分析七進制遞增計數(shù)器。：分析七進制遞增計數(shù)器。要求：要求：解：解：分析：必須求出三組方程分析：必須求出三組方程: 輸出方程、驅(qū)動方程、輸出方程、驅(qū)動方程、狀態(tài)方程。狀態(tài)方程。第第1步：求驅(qū)動方程和輸出方程步：求驅(qū)動方程和輸出方程J1= Q3Q2K1= 1J2= Q1 K2= Q1 Q3J3= Q2Q1K3= Q2驅(qū)驅(qū)動動方方程程輸出方程輸出方程:Y = Q3Q2 邏輯圖邏輯圖 邏輯功能邏輯功能7第第2步：求狀態(tài)方程步：求狀態(tài)方程 方法：將驅(qū)動方程代入所方法：將驅(qū)動方程代入所用觸發(fā)器的特性方程。用觸

7、發(fā)器的特性方程。Qn+1=J Qn + K Qn QQQQnnnn12311省略表示原狀態(tài)的省略表示原狀態(tài)的n：QQQQn12311QQQQQQn2312112QQQQQQn3232113 為了更直觀的描述時序電路的功能，還要引進新的描述方為了更直觀的描述時序電路的功能，還要引進新的描述方法。如：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時序圖（波形圖）。法。如：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時序圖（波形圖）。J1= Q3Q2K1= 1J2= Q1 K2= Q1 Q3J3= Q2Q1K3= Q28第第3步：求狀態(tài)轉(zhuǎn)換表步：求狀態(tài)轉(zhuǎn)換表第第4步步: 求狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖求狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 有時還要畫電有時還要畫電路的工作波形圖，路的

8、工作波形圖，也叫時序圖。也叫時序圖。XQQQQn12311QQQQQQn2312112QQQQQQn3232113注意注意Q端順序和端順序和X,Y的標法的標法9第第5步：步： 求時求時序圖序圖10例例2：分析圖示：分析圖示有輸入信號的有輸入信號的時序電路：時序電路：第第1步步:驅(qū)動方程、驅(qū)動方程、輸出方程輸出方程第第3步：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表步：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表解：解：第第2步：狀態(tài)方程步：狀態(tài)方程可稱為次態(tài)卡諾圖可稱為次態(tài)卡諾圖11 分析分析：這是一個：這是一個可控計數(shù)器。當可控計數(shù)器。當A=0時，是加法計數(shù)器，時，是加法計數(shù)器，其狀態(tài)由其狀態(tài)由00遞增到遞增到11，再從再從00開始；當開始；當A=1時，是

9、減法計數(shù)器，時，是減法計數(shù)器，其狀態(tài)由其狀態(tài)由11遞減到遞減到00，再從再從11開始。開始。第四步：狀態(tài)轉(zhuǎn)第四步：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖換圖12第三節(jié)第三節(jié) 若干常用時序邏輯電路若干常用時序邏輯電路一、寄存器和移位寄存器一、寄存器和移位寄存器（一）（一） 寄存器寄存器功能：寄存二值代碼。功能：寄存二值代碼。構(gòu)成：用各種結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器均可實現(xiàn)。構(gòu)成：用各種結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器均可實現(xiàn)。下面分析下面分析CC4076的功能：的功能：13功能表：功能表：置數(shù)置數(shù)清零清零010D0110000高高阻阻 1 cpENA+ENBLDA+LDBRDQ0Q0保持保持14（二）移位寄存器（二）移位寄存器功能：存儲的代碼能夠在移位脈沖的

10、作用下依次左移或右移。功能：存儲的代碼能夠在移位脈沖的作用下依次左移或右移。應用：數(shù)據(jù)的串行應用：數(shù)據(jù)的串行并行轉(zhuǎn)換、數(shù)值運算以及數(shù)據(jù)處理等。并行轉(zhuǎn)換、數(shù)值運算以及數(shù)據(jù)處理等。構(gòu)成：各種主構(gòu)成：各種主從結(jié)構(gòu)、邊沿結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器。以從結(jié)構(gòu)、邊沿結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器。以D觸發(fā)器最方便。觸發(fā)器最方便。分類：右移、左移、雙向。分類：右移、左移、雙向。1.右移右移連接方程：連接方程： Di = Qi-115連接方程：連接方程： Di = Qi-12.左移左移連接方程：連接方程： Di = Qi+13.雙向雙向連接方程：連接方程： DI = S QI-1 + S QI+1S=1 右移，右移， S=0 左移。左移。1

11、64.集成移位寄存器集成移位寄存器74LS194A工作模式控制工作模式控制異步異步清零清零17（三）擴展與應用（三）擴展與應用 擴展擴展例如例如: 用兩片用兩片74LS194A連成連成8位雙向移位寄存器。位雙向移位寄存器。18應用舉例應用舉例數(shù)值運算數(shù)值運算Y =8M+2N置置數(shù)數(shù)右右移移19二、計數(shù)器二、計數(shù)器（一）同步計數(shù)器（一）同步計數(shù)器2.分類：分類：同步、異步；同步、異步；加法（遞增）、減法、可逆（加加法（遞增）、減法、可逆（加/減）；減）；二進制、二二進制、二十進制、任意進制。十進制、任意進制。3.參數(shù)：參數(shù)：模模：一個工作循環(huán)包含的狀態(tài)數(shù)。也稱為：一個工作循環(huán)包含的狀態(tài)數(shù)。也稱為

12、進制進制。1.二進制計數(shù)器二進制計數(shù)器模為二的整數(shù)次冪。模為二的整數(shù)次冪。構(gòu)成：一般用構(gòu)成：一般用T觸發(fā)器。觸發(fā)器。 下面以四位二進制加法計數(shù)器為例，研究下面以四位二進制加法計數(shù)器為例，研究分析分析方法。而減法方法。而減法和可逆計數(shù)器只作一般介紹。和可逆計數(shù)器只作一般介紹。1.功能：對輸入的時鐘脈沖進行計數(shù)。功能：對輸入的時鐘脈沖進行計數(shù)。按觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)按觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)情況分類情況分類按計數(shù)器中數(shù)按計數(shù)器中數(shù)字增減分類字增減分類按計數(shù)器中數(shù)按計數(shù)器中數(shù)字編碼分類字編碼分類20第第1步：驅(qū)動方程，輸出方程步：驅(qū)動方程，輸出方程C=Q3Q2Q1Q0第第2步：狀態(tài)方程步：狀態(tài)方程=Q0 Q1=Q0Q1 Q

13、2第三步：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表第三步：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表見下頁。見下頁。T1=Q0T2=Q0Q1T3=Q0Q1Q2T0=1=Q0Q1 Q2 Q321Q0n+1=Q0Q1n+1=Q0 Q1Q1n+1=Q0Q1 Q2Q2n+1=Q0Q1 Q2Q3n+1=Q0Q1Q2 Q322第第4步：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖步：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖第第5步：時序圖步：時序圖Q0為為2分頻分頻;Q1為為4分頻；分頻；Q2為為8分頻；分頻；Q3和和C為為16分頻。分頻。應用：應用：分頻器。分頻器。23中規(guī)模集成中規(guī)模集成4位同步二位同步二進制計數(shù)器進制計數(shù)器74161同步預同步預置數(shù)置數(shù)異步清零異步清零工作狀工作狀態(tài)控制態(tài)控制數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入74LS162,

14、74LS163等是等是同步清零方式同步清零方式24用用T觸發(fā)器構(gòu)成觸發(fā)器構(gòu)成CC4520特點：通過控制時鐘信號的有無來控制觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)。特點：通過控制時鐘信號的有無來控制觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)。Q0=1時，時，CP可通過可通過Q0Q1=1時，時，CP可通過可通過Q0Q1Q2=1時，時，CP可通過可通過25同步二進制減法計數(shù)器同步二進制減法計數(shù)器10ijjiQT 同理，也可以用控制時鐘同理，也可以用控制時鐘信號的方法，用信號的方法，用T觸發(fā)器來構(gòu)觸發(fā)器來構(gòu)成。成。CC14526就是這樣一種電就是這樣一種電路。路。使用使用T 觸發(fā)器，控制信號均來觸發(fā)器，控制信號均來自前級的自前級的 端。端。Q(i=1,2n

15、-1)26二進制加二進制加/減計數(shù)器（可逆計數(shù)器）減計數(shù)器（可逆計數(shù)器） a.單時鐘式（加單時鐘式（加/減控制式）減控制式） 將加和減計數(shù)器的驅(qū)動將加和減計數(shù)器的驅(qū)動方程組合起來，就得到可逆方程組合起來，就得到可逆計數(shù)器的驅(qū)動方程。計數(shù)器的驅(qū)動方程。電路的時序圖請參閱圖電路的時序圖請參閱圖5.3.18。74LS191加加/減控制端減控制端異步置數(shù)異步置數(shù)27b.雙時鐘式雙時鐘式74LS193異步置數(shù)異步置數(shù)異步清零異步清零282.十進制計數(shù)器十進制計數(shù)器加法計數(shù)器加法計數(shù)器 重點介紹加法計數(shù)器。減重點介紹加法計數(shù)器。減法和可逆計數(shù)器情況與二進制法和可逆計數(shù)器情況與二進制計數(shù)器類似。計數(shù)器類似。

16、功能：模為十的計數(shù)器。功能：模為十的計數(shù)器。C=Q3Q029 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖有效循環(huán)有效循環(huán)無效狀態(tài)無效狀態(tài)無效狀態(tài)無效狀態(tài)由于有十個狀態(tài)循環(huán)，由于有十個狀態(tài)循環(huán)，故稱為十進制計數(shù)器。故稱為十進制計數(shù)器。由于六個無效狀態(tài)都可由于六個無效狀態(tài)都可以在時鐘信號作用下進入以在時鐘信號作用下進入有效循環(huán)，故稱為有效循環(huán)，故稱為可自啟可自啟動動的計數(shù)器。的計數(shù)器。30時序圖時序圖c0t74LS1605分分頻頻10分分頻頻其各輸入端的功能與其各輸入端的功能與74LS161完全相同。完全相同。31減法計數(shù)器減法計數(shù)器323.任意進制計數(shù)器任意進制計數(shù)器 可用觸發(fā)器設計；也可用觸發(fā)

17、器設計；也可用中規(guī)模計數(shù)器構(gòu)可用中規(guī)模計數(shù)器構(gòu)成成后面將單獨介紹。后面將單獨介紹。可逆計數(shù)器可逆計數(shù)器74LS190是加減控制式是加減控制式.33（二）異步計數(shù)器（二）異步計數(shù)器1.二進制計數(shù)器二進制計數(shù)器加法計數(shù)器加法計數(shù)器Q2Q1Q0000001010011100101110111與同步計數(shù)器比，具有如下特點：與同步計數(shù)器比，具有如下特點：* 電路簡單；電路簡單；* 速度慢；速度慢；tpd3 常見常見MSI有：有：74LS293、74LS393、74HC3934位；位；CC4024（7位）、位）、CC4040(12位位)、CC4060(14位位).特點：當特點：當Qi-1有下降沿時，有下降

18、沿時，Qi翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)。構(gòu)成：用構(gòu)成：用T/觸發(fā)器；觸發(fā)器；CPi=Qi-1CP0=cp34減法計數(shù)器減法計數(shù)器特點：前級特點：前級 端接后級端接后級CP端。端。Q 利用上升沿翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器也可構(gòu)成加法和減法計數(shù)器。利用上升沿翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器也可構(gòu)成加法和減法計數(shù)器。請同學自行分析。請同學自行分析。352.十進制計數(shù)器十進制計數(shù)器 以十進制計以十進制計數(shù)器為例介紹異數(shù)器為例介紹異步時序電路的分步時序電路的分析方法。析方法。 特點：步驟與特點：步驟與同步電路相同，區(qū)同步電路相同，區(qū)別在于要隨時注意別在于要隨時注意各觸發(fā)器的時鐘信各觸發(fā)器的時鐘信號。號。第一步：驅(qū)動方程，輸出方程第一步：驅(qū)動方程，輸出方程

19、時鐘方程時鐘方程第二步：狀態(tài)方程第二步：狀態(tài)方程CP0=CPCP1=Q0CP2=Q1CP3=Q0C=Q3Q0CP36CP第三步：狀態(tài)表第三步：狀態(tài)表第四步：狀態(tài)圖第四步：狀態(tài)圖3774LS290 簡介簡介置置9 端端：S9 1S9 2 = 1時，狀態(tài)置為時，狀態(tài)置為1001 (9).置置0 端端：S0 1S0 2 = 1時，狀態(tài)置為時，狀態(tài)置為0000 (0). 時鐘由時鐘由CP1輸入時，為輸入時，為五進制計數(shù)器五進制計數(shù)器。時鐘由時鐘由CP0輸入時，將輸入時，將Q0與與CP1相連，為相連，為十進制計數(shù)器十進制計數(shù)器。異步異步置置9端端異步置異步置0端端二二五五十進十進制計數(shù)器制計數(shù)器等效為這

20、樣等效為這樣38（三）（三） 任意計數(shù)器的構(gòu)成方法任意計數(shù)器的構(gòu)成方法用狀態(tài)圖解釋上述三種方法：用狀態(tài)圖解釋上述三種方法：如何用如何用MSI計數(shù)器構(gòu)成任意進制計數(shù)器。計數(shù)器構(gòu)成任意進制計數(shù)器。設已知設已知MSI計數(shù)器的模為計數(shù)器的模為N,要構(gòu)成的任意進制計數(shù)器的模為要構(gòu)成的任意進制計數(shù)器的模為M。方法：方法：1.用門（一般為與非門）譯出對應狀態(tài)用門（一般為與非門）譯出對應狀態(tài)S1;2.再清零或置數(shù)再清零或置數(shù)具體操作分三種情況：具體操作分三種情況：(1) 用用 端清零端清零異步置零法；異步置零法；RDLD(3) 用用 端置數(shù)端置數(shù)同步置數(shù)法；同步置數(shù)法；(2) 用用 端清零端清零同步置零法；同

21、步置零法；LD異步置異步置零法零法同步置同步置零法零法同步置同步置數(shù)法數(shù)法LD有的器件有的器件 端端是異步工作的是異步工作的39 MN如何處理如何處理兩級間連接方法兩級間連接方法 方法：用多片方法：用多片N進制計數(shù)器連成模大于進制計數(shù)器連成模大于M的計數(shù)器，再的計數(shù)器，再用上述三種方法連成用上述三種方法連成M進制計數(shù)器。也可由進制計數(shù)器。也可由M=M1*M2，先，先構(gòu)成構(gòu)成M1、M2進制計數(shù)器，再進行級聯(lián)。進制計數(shù)器，再進行級聯(lián)。1.并行進位法并行進位法同步工作方式同步工作方式注意此處注意此處連接方式連接方式432.串行進位法串行進位法異步工作方式異步工作方式注意非門的使用注意非門的使用44用

22、用RD端整體端整體置零置零譯碼的狀譯碼的狀態(tài)仍為態(tài)仍為MG1、G2門門均可作為進均可作為進位輸出位輸出用用LD端整體置數(shù)端整體置數(shù)例如：例如：29進進制計數(shù)器。制計數(shù)器。仍為仍為29進制進制計數(shù)器（置計數(shù)器（置0法）法）45用用M=M1*M2級聯(lián)的方法級聯(lián)的方法M1=10 ，M2= 6 , M=60 。注意兩種進位方式。注意兩種進位方式。1 146（四）移位寄存器型計數(shù)器（四）移位寄存器型計數(shù)器1.環(huán)形計數(shù)器環(huán)形計數(shù)器 以移位寄存器為基礎，通過以移位寄存器為基礎，通過修改反饋邏輯，構(gòu)成計數(shù)器。修改反饋邏輯，構(gòu)成計數(shù)器。00011000010000100011100111000110011110

23、11110111100101101000001111主循環(huán)主循環(huán)主循環(huán)主循環(huán)1. 模模等于觸發(fā)器等于觸發(fā)器 個數(shù)個數(shù)，即，即 N = n 。2. 不需譯碼。不需譯碼。3. 不能自起動。不能自起動。特點：特點：47解決自啟動的方法：解決自啟動的方法： 或非門的輸入不或非門的輸入不包括最右面觸發(fā)器包括最右面觸發(fā)器Q端。端。482. 扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器特點：特點：1.模模等于觸發(fā)器個數(shù)的等于觸發(fā)器個數(shù)的2倍倍- N = 2 n；2.不能自啟動；不能自啟動；3.需要譯碼，但電路簡單，且無競爭冒險。需要譯碼，但電路簡單，且無競爭冒險。有效循環(huán)有效循環(huán)無效循環(huán)無效循環(huán)49解決自啟動的方法：解決自啟動

24、的方法： 在在D0驅(qū)動方程中驅(qū)動方程中或或一一個個與項，與項，使有效循環(huán)保持、使有效循環(huán)保持、無效循環(huán)被切斷：無效循環(huán)被切斷： D0= Q3 + P .Q0 n+1 = Q3 + Q1Q2有效循環(huán)有效循環(huán)無效循環(huán)無效循環(huán)P=Q0Q1Q2Q31110101110010010010110100Q0Q1Q2Q3P=Q1 Q2K圖中空格代表約束項。圖中空格代表約束項。Q0n+1K圖圖可用約束項化簡可用約束項化簡P式式=Q3 Q1Q25010110110010110100Q0Q1Q2Q3譯碼方法譯碼方法Y0 = Q0 Q3以以0000狀態(tài)為例：狀態(tài)為例：同理：同理：Y1 = Q0 Q1Y2 = Q1 Q

25、2Y3 = Q2 Q3Y4 = Q0 Q3Y5 = Q0 Q1Y6 = Q1 Q2Y7 = Q2Q30000狀態(tài)（譯碼為狀態(tài)（譯碼為Y0）的）的K圖圖51第四節(jié)第四節(jié) 同步時序邏輯電路的設計方法同步時序邏輯電路的設計方法一、設計的步驟：一、設計的步驟：任務：任務：功能功能 邏輯圖邏輯圖 邏輯圖邏輯圖 驅(qū)動方程驅(qū)動方程輸出方程輸出方程狀態(tài)方程狀態(tài)方程狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖第一步第一步第二步第二步第三步第三步第四步第四步我們以圖示電我們以圖示電路為例，由后路為例，由后向前推出設計向前推出設計必要的步驟：必要的步驟：Qn+1=J Qn+K Qn52二、設計舉例二、設計舉例1. 計數(shù)

26、器設計計數(shù)器設計 例例1:設計同步設計同步13進進制加法計數(shù)器。制加法計數(shù)器。第一步：狀態(tài)圖第一步：狀態(tài)圖 計數(shù)器的狀態(tài)圖可直接畫計數(shù)器的狀態(tài)圖可直接畫出。但要事先約定好編碼。出。但要事先約定好編碼。 13進制計數(shù)器有進制計數(shù)器有13個狀態(tài)循個狀態(tài)循環(huán)，可采用環(huán)，可采用4位編碼位編碼:01110000100010000110010000101001100010000100101010010110000011001第二步：狀態(tài)方程，輸出方程第二步：狀態(tài)方程，輸出方程要借助次態(tài)卡諾圖來求狀態(tài)方程；而輸出方程則很容易求出。要借助次態(tài)卡諾圖來求狀態(tài)方程；而輸出方程則很容易求出。101101001011

27、0100Q3Q2Q1Q0000100100100 00110101011010000000100110101100 10110111Q3Q2Q1Q0C53將次態(tài)卡諾圖分為將次態(tài)卡諾圖分為4個卡諾圖：個卡諾圖：QQQnnnKJ1Q3Q2Q3n+1=Q2Q1Q0 + Q2Q3Q2n+1=Q1Q0Q2+ (Q1+Q0)Q3Q2選擇選擇JK觸發(fā)器觸發(fā)器。1011010010110100Q3Q2Q1Q0000100100100 00110101011010000000100110101100 101101111011010010110100Q3Q2Q1Q011111Q3Q2101101001011010

28、0Q1Q011111Q2Q1Q0(Q3+Q3)Q3n+1=Q2Q1Q0Q3 + Q2Q3返回返回54Q1輸出方程：輸出方程： C= Q3Q2Q3Q21011010010110100Q1Q0111111Q3Q21011010010110100Q1Q0111111Q1n+1=Q0Q1+Q0Q1Q0n+1=(Q3+Q2)Q0Q0為便于觀察我們把為便于觀察我們把Q3和和Q2的方的方程也列在下面：程也列在下面：Q3n+1=Q2Q1Q0Q3 + Q2Q3Q2n+1=Q1Q0Q2+ (Q1+Q0)Q3Q255第三步：驅(qū)動方程第三步：驅(qū)動方程Q1n+1=Q0Q1+Q0Q1Q0n+1=(Q3+Q2)Q0QQQn

29、nnKJ1J3=Q2Q1Q0 K3= Q2Q2n+1=Q1Q0Q2+(Q1+Q0)Q3Q2Q3n+1 = Q2Q1Q0Q3+Q2Q3J1=Q0 K1 =Q0J2=Q1Q0 K2= Q3 Q1Q0第四步：畫邏輯圖第四步：畫邏輯圖J0=Q3Q2 K0= 1C=Q3Q2由于存在由于存在未使用狀未使用狀態(tài)，還有態(tài)，還有第五步。第五步。返回56Q3Q21011010010110100Q3Q2Q1Q011111Q3Q21011010010110100Q1Q011111Q3Q21011010010110100Q1Q0111111Q3Q21011010010110100Q1Q0111111Q1Q0第五步：檢查

30、自啟動第五步：檢查自啟動1101111011110010000011157 說明：如電路能說明：如電路能自啟動，可在第一自啟動，可在第一步中將狀態(tài)圖畫成步中將狀態(tài)圖畫成右圖形式。右圖形式。解：解：“111”序列檢測器序列檢測器XYCP 例例2：設計一個串行數(shù)：設計一個串行數(shù)據(jù)檢測器。要求：連續(xù)輸據(jù)檢測器。要求：連續(xù)輸入三個或三個以上入三個或三個以上1時輸出時輸出為為1,其他情況下輸出為其他情況下輸出為0。2.序列檢測器設計序列檢測器設計 步驟與計數(shù)器設計相同，只是第一步步驟與計數(shù)器設計相同，只是第一步-求狀態(tài)圖要復雜求狀態(tài)圖要復雜些，可將其分為些，可將其分為3小步：小步：1.求原始狀態(tài)圖；求原

31、始狀態(tài)圖；2.狀態(tài)化簡；狀態(tài)化簡；3.狀態(tài)編碼。狀態(tài)編碼。第一步：求狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。第一步：求狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。能自啟動。能自啟動。581.求原始狀態(tài)圖求原始狀態(tài)圖 因為不知所需狀態(tài)數(shù)（這點與計數(shù)器不同），因此先用字因為不知所需狀態(tài)數(shù)（這點與計數(shù)器不同），因此先用字母表示狀態(tài)，進行邏輯抽象。母表示狀態(tài)，進行邏輯抽象。S0 : 沒有收到?jīng)]有收到1；S1 : 收到收到1個個1；S2 : 收到收到2個個1；S3 : 收到收到3個個以上以上1。S0S1S2S30/00/01/00/01/01/10/02.進行狀態(tài)化簡進行狀態(tài)化簡 操作：尋找等價狀態(tài)，只保留操作：尋找等價狀態(tài)，只保留一個等價狀態(tài)在狀態(tài)圖中。一個等價狀態(tài)在狀態(tài)圖中。等價狀態(tài)：在同樣的輸入下有同等價狀態(tài)