數(shù)電第6章時(shí)序邏輯電路

第六章時(shí)序邏輯電時(shí)序邏輯電路的一般分析方計(jì)數(shù)一、時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)及特時(shí)序邏輯電路————任何一個(gè)時(shí)刻的輸出狀態(tài)不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)，還與電路的原狀態(tài)有關(guān)時(shí)序電路的特點(diǎn)：（1）含 元件（最常用的是觸發(fā)器）…（2）具有反饋通…輸入信號(hào)

組合電路… 組合電路…Q……Q

觸發(fā)器電路…觸發(fā)器電路…時(shí)序邏輯電路的一般分析方一、分析時(shí)序邏輯電路的一般由邏輯圖寫出下列各邏輯方程式各觸發(fā)器的時(shí)鐘方時(shí)序電路的輸出方各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)觸發(fā)器的特性方程，求得時(shí)序邏輯電路根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程，列出該時(shí)序電路的狀態(tài)表，畫出狀態(tài)圖或時(shí)序二、同步時(shí)序邏輯電路的例6.2.1：試分析如圖所示的時(shí)序邏輯┌┌1J┌┌1J1K111J1K┌┌&X&Z解：該電路為同步時(shí)序邏輯電路，時(shí)鐘方程可以不寫出輸出方程0寫出驅(qū)動(dòng)方程0

Z(J0

1X1

0K0J1

X

K1寫出JK觸發(fā)器的特性方程，然后將各驅(qū)動(dòng)方程代入JK觸發(fā)器特性方程，得各觸發(fā)器的次態(tài)方程0

(( XQn01 01

)J1X0n0

K1①當(dāng)X=0時(shí)：觸發(fā)器的次態(tài)方程簡(jiǎn)化為 輸出方程簡(jiǎn)化為 的作出的

X=0時(shí)的狀態(tài)現(xiàn)態(tài)次現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸Q1 Q0Q1n+1Q0Z000100110010001Q1Q 各觸

0

1

() ()②當(dāng)X=1時(shí)：觸發(fā)器的次態(tài)方程簡(jiǎn)化為

X=1時(shí)的狀態(tài)0

Q1QQ1Q 輸出方程簡(jiǎn)化為：作出X=1的狀態(tài)表

完整的狀態(tài)圖現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸Q1 Q0Q1n+1Q0Z001011001001000將X=0與X=1的狀態(tài)圖合并起來(lái)得完整的狀態(tài)圖。

（5）

根據(jù)狀態(tài)表或狀態(tài)圖可畫出在CP脈沖作用下電路的時(shí)序圖

2 3 4 5 6 XQQZ（6）邏輯功能分該電路一共有3個(gè)狀態(tài)00、01、10當(dāng)X=0時(shí)，按照加1規(guī)律從00→01→10→00循環(huán)變化，并每當(dāng)轉(zhuǎn)換為1狀態(tài)（最大數(shù)）時(shí)，輸出1。當(dāng)X=1時(shí)，按照減1規(guī)從10→01→00→10循環(huán)變化并每當(dāng)轉(zhuǎn)換為00狀態(tài)（最小數(shù)）時(shí)

完整的狀態(tài)圖輸出Z=1

所以所以該電路是一個(gè)可控3進(jìn)制計(jì)數(shù)器

三、異步時(shí)序邏輯電路的例6.2.2：試分析如圖&Z&

∧∧∧∧ 該電路為異步時(shí)序邏輯電路。具體分析如下寫出各邏輯方程①時(shí)鐘方程CP0=CP（時(shí)鐘脈沖源的上升沿觸發(fā)。CP1=Q0（當(dāng)FF0的Q0由0→1時(shí)，Q1才可能改變狀態(tài)。①時(shí)鐘方程 ②輸出方程 ③各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程

Qn D1將各驅(qū)動(dòng)方程代入D觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器的次態(tài)方程QQD QQDn n

（CP由0→1時(shí)此式有效1

（Q0由0→1時(shí)此式有效作狀態(tài)轉(zhuǎn)換表現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸時(shí)鐘脈Q1 Q0Q1 Q0Z0101111010↑0↑↑10010↑↑010000↑作狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時(shí)序圖。（5）邏輯功能分 該電路一共有4個(gè)狀態(tài)00、01、10、 QQZ計(jì)數(shù)非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器中最典型的是十進(jìn)制計(jì)按數(shù)字的增減趨勢(shì)可分為加法計(jì)數(shù)器、減按計(jì)數(shù)器中觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)是否與計(jì)數(shù)脈沖同一、二進(jìn)制計(jì)數(shù)二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器（4位1K1J1KR1K1J1KR

Q Q1∧∧∧∧CP∧∧∧∧工作原理：4個(gè)JK觸發(fā)器都接成T’觸發(fā)器每來(lái)一個(gè)CP的下降沿時(shí)，F(xiàn)F0向相反的狀態(tài)每當(dāng)Q2由1變0，F(xiàn)F3向相反的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次QQQ321QQQ321由時(shí)序圖可以看出，Q0、Ql、Q2、Q3的周期分別是計(jì)數(shù)脈沖(CP期的2倍、4倍、8倍、16倍，因而計(jì)數(shù)器也可作為分頻器。二進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)用4個(gè)上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器組成的4位異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。Q Q

Q Q

RQRQRQ∧∧∧∧RQQ1DCP∧∧∧∧RQQ1D1DQ1DQ1DQ1DQ工作原理：D觸發(fā)器也都接成T’觸發(fā)由于是上升沿觸發(fā)，則應(yīng)將低位觸發(fā)器的Q端與相鄰觸器的時(shí)鐘脈沖輸入端相連，即從端取借位信號(hào)。它也同樣具有分頻作用。二進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)器的時(shí)序波形圖和狀態(tài)圖在異步計(jì)數(shù)器中，觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)必須在相鄰觸發(fā)器產(chǎn)生進(jìn)位信（加計(jì)數(shù)）或借位信號(hào)（減計(jì)數(shù)）之后才能實(shí)現(xiàn)，所以工作速度較低。了提高計(jì)數(shù)速度，可采用同步計(jì)數(shù)012345678901234567890010101010101010100110011001100110000111100001111000000001111111100123456789 等效十制電計(jì)數(shù)脈序因?yàn)槭恰巴健狈绞?，然后分析狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)腏K分析狀態(tài)圖可見所以選：J1=K1FF2：當(dāng)Q0Q1=1時(shí)，來(lái)一個(gè)CP，向相反的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一所以選：J2=K2FF3：當(dāng)Q0Q1Q2=1時(shí)，來(lái)一個(gè)CP，向相反的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一所以選：J3=K3Q

Q

Q Q

1∧ 1J&∧1KR

1J&∧1K&∧R

1J∧∧1K

1J∧∧1K

CPCR二進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)分析4位二進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表，很容易看出，只要將各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程改為J0K0

J1

11K111J2K2 J3K3 就構(gòu)成了4位二進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)將加法計(jì)數(shù)器和減法計(jì)數(shù)器合并起來(lái)，并引入一加/減控制信號(hào)便構(gòu)成4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器，各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程為：J0K0J1

K1

XQ0XJ2K2

XJ3K3

XQ02

1 1作出二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器的邏輯圖當(dāng)控制信號(hào)X=1時(shí)，F(xiàn)F1～FF3中的各J、K端分別與低位各觸發(fā)器Q端相連，作加法計(jì)當(dāng)控制信號(hào)X=0時(shí)，F(xiàn)F1～FF3中的各J、K端分別與低位各觸發(fā)Q的端相連，作減法計(jì)實(shí)現(xiàn)了可逆計(jì)數(shù)器的功能Q Q Q

QX∧ ∧

&

&&&∧ ∧ R

∧ ∧R

∧ ∧R（1）4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器 Q Q

Q Q&

R

R

R

R 11 11ET D

D2

D

D 74161具有①異步清②同步并行預(yù)置1234DD數(shù)1234DD持RCO為進(jìn)位輸出74161的功能 0×××××× 10×↑ 11 ××××保持11 ××××保持11 ↑×××計(jì)數(shù)CP

（2）4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器 D3D2D1DC D3D2D1DCQ3Q2Q1Q12345∧74191的功能

Q0EN加/輸出D/ 0××× 11×××××保持100↑×××計(jì)數(shù)101↑×××計(jì)數(shù)二、非二進(jìn)制計(jì)數(shù)N進(jìn)制計(jì)數(shù)器又稱模N計(jì)數(shù)器器中最常用的是十進(jìn)制計(jì)數(shù)8421BCD碼同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)11Q1J1KQ1J&1K&RQ1J&1KRQ1J1KR

Q Q∧∧∧∧CP計(jì)數(shù)脈∧∧∧∧用前面介紹的同步時(shí)序邏輯電路分析方法對(duì)該電路進(jìn)行分析寫出驅(qū)動(dòng)方程

清零脈J0 K0J

KQn K

Qn J0 K0 K10n0 K Qn3先寫出JK觸發(fā)器的特性方

JQn

然后將各驅(qū)動(dòng)方程代入JK觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器的次態(tài)方程 K0JQ K0JQ1

n n

n311nn311 2 3

02

1

Q Q作狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。設(shè)初態(tài)為Q3Q2Q1Q0=0000，代入次態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算，得狀態(tài)轉(zhuǎn)換現(xiàn)態(tài)次態(tài)Q3Q2Q1Q0Q3 Q2n+1Q1n+1Q000000001000100100010001100110100010001010101011001100111011110001000100110010000和時(shí)序圖。 2 3 4 5 6 7 8 9 10CP檢查電路能否自啟由于電路中有4個(gè)觸發(fā)器，它們的狀態(tài)組合共有16種。而在8421BCD計(jì)數(shù)器中只用了10種稱為有效狀態(tài)其余6種狀態(tài)稱為無(wú)當(dāng)下

02

1Q Q 用同樣的分析方法分別求出6種無(wú)效狀態(tài)下的次態(tài)，得到完整的狀態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換1Q可見，該計(jì)數(shù)器能夠自啟2．8421BCD碼異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)Q Q

Q Q

1J

1J∧∧ ∧∧1K 1K

∧∧1K 1K∧∧

CP計(jì)數(shù)脈CR清零脈用前面介紹的異步時(shí)序邏輯電路分析方法對(duì)該電路進(jìn)行分析寫出各邏輯方程①時(shí)鐘方程CP0=CP（時(shí)鐘脈沖源的下降沿觸發(fā)。CP1=Q0（當(dāng)FF0的Q0由1→0時(shí)，Q1才可能改變狀態(tài)。)CP2=Q1（當(dāng)FF1的Q1由1→0時(shí)，Q2才可能改變狀態(tài)。）CP3=Q0（當(dāng)FF0的Q0由1→0時(shí)，Q3才可能改變狀態(tài))1K1J1KR1K1J1KR

Q Q1∧∧∧∧CP計(jì)數(shù)脈∧∧∧∧②各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程

清零脈J0 K0QnJ1 Qn

K1J2

K21nJ31n

K3J0

K0QnJ1 Qn

K1J2

K2K3將各驅(qū)動(dòng)方程代入JK觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器次態(tài)方程 0 1 2

（CP由1→0時(shí)此式有效（Q0由1→0時(shí)此式有效（Q1由1→0時(shí)此式有效 3

0時(shí)此式有效0

（CP由1→0時(shí)

1

Q0由1→0時(shí)2

Q1由1→0時(shí)

3

0由1→0時(shí)作狀態(tài)轉(zhuǎn)換表設(shè)初態(tài)為Q3Q2Q1Q0=0000，代入次態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算，得狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。現(xiàn)態(tài)次態(tài)時(shí)鐘脈Q3Q2Q1Q3 Q2n+1Q1n+1Q0 00000001000↓00010010↓0↓↓00100011000↓00110100↓↓↓↓01000101000↓01010110↓0↓↓01100111000↓01111000↓↓↓↓10001001100↓10010000↓0↓↓（1）8421BCD碼同步加法計(jì)數(shù)器

Q11234512345 D3 D3D2D1D RQ3Q2Q1Q∧74160的功能

0×××××× 10×↑ 11 ××××11×××××11 ↑×××二—五—十進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器74290包含一個(gè)獨(dú)立的1位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)獨(dú)立的五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端為CP1，輸出端為五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端為CP2，輸出端為Q1、Q2、Q32Q2QQSQQQRR&&&S R∧∧∧∧∧∧∧∧RR如果將Q0與2相連，P1作時(shí)鐘輸入端，Q0～Q3作輸出端，則為8421BD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。如果將Q3與P0相連，P2作時(shí)鐘輸入端，從高位到低位的輸出為Q0Q3Q2Q1時(shí)，則構(gòu)成5421BD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74290的功能：①異步清②異步置數(shù)（置9）計(jì)數(shù)

1212R9(1)

345345R9(2) 時(shí)鐘輸出110××000011×0×00000×11×1001×011×10010×0×↓計(jì)數(shù)0××0↓計(jì)數(shù)×00×↓計(jì)數(shù)×0×0↓計(jì)數(shù)三、集成計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器的級(jí)（1）同步級(jí)例：用兩片4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74161采用同步級(jí)聯(lián)方式構(gòu)成的8二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，模為16×16=256Q3Q2Q1QQ3QQ3Q2Q1QQ3Q0R D3D2D1DR D3D2D1D11 74161(2)

∧74161(1) ∧

∧ ∧（2）異步級(jí)例：用兩片1采用異步級(jí)聯(lián)方式構(gòu)成8位二進(jìn)制異步可逆計(jì)數(shù)器?！摹腝3QQ3Q2Q1Q74191(2) D3D2D1D

Q3Q3Q2Q1Q D3D2D1D74191(1)∧74191(1)∧

計(jì)數(shù)脈用計(jì)數(shù)器的輸出端作進(jìn)位/借位有的集成計(jì)數(shù)器沒有進(jìn)位借位輸出端，這時(shí)可根據(jù)具體情況，用計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)Q3、Q2、Q1、Q0產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位借位。例：用兩片74290采用異步級(jí)聯(lián)方式組成的二位8421BCD碼十進(jìn)加法計(jì)數(shù)器模為Q31Q31RQ31Q31R0(1) R9(1)RQ3Q2Q1Q74290(1)R0(1) R9(1)R2Q1Q74290(2)∧∧∧

個(gè)位輸

∧計(jì)數(shù)脈∧清零脈組成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)異步清零法——適用于具有異步清零端的集成計(jì)數(shù)器。例：用集成計(jì)數(shù)器74160和與非門組成的6進(jìn)制3Q2R3Q2R LD3D2D1D&∧∧00EWB演示——160組成6進(jìn)同步清零同步清零法適用于具有同步清零端的集成計(jì)數(shù)器例：用集成計(jì)數(shù)器74163和與非門組成的6進(jìn)制計(jì)數(shù)器& &QQQQ3Q2Q1Q3Q2Q1Q∧∧

D3D2D1D R

EWB演示——163組成6進(jìn)異步預(yù)置數(shù)異步預(yù)置數(shù)法適用于具有異步預(yù)置端的集成計(jì)數(shù)器例：用集成計(jì)數(shù)器74191和與非門組成的余3碼10進(jìn)制計(jì)數(shù)器3Q2&0&Q3Q3Q2Q1Q0∧∧ D D2D1D EWB演示——191組

余3碼十進(jìn)

同步預(yù)置數(shù)Q3Q21Q1Q3Q2Q1Q∧∧ D3D2D1D R

QQQ321EWB演示——160組成7進(jìn)

例6.3. 組成進(jìn)制計(jì)數(shù)器解：因?yàn)镹＝48，而74160為模10計(jì)數(shù)器，所以要用兩片74160構(gòu)成 &Q&QRRD1組成分頻前面提到，模N計(jì)數(shù)器進(jìn)位輸出端輸出脈沖的頻率是輸入脈頻率的1/N，因此可用模N計(jì)數(shù)器組成N分頻例6.3.2某石英晶體振蕩器輸出脈沖信號(hào)的頻率為32768Hz74161組成分頻器，將其分頻為頻率為1Hz的脈沖信號(hào)解：因?yàn)?2768=215，經(jīng)15級(jí)二分頻，就可獲得頻率為1Hz的脈沖信號(hào)。因此 74161級(jí)聯(lián)， 片（4）的Q2輸出即可12f

∧074161(4) ∧0

∧74161(3) ∧

∧DD0074161(2) ∧DD00

1Q 74161(1) RDLDD3

D1D

RD

D3D2

RD

D3D2

RDLDD3D2D1 ∧D ∧D

組成序列信號(hào)發(fā)生序列信號(hào)——在時(shí)鐘脈沖作用下產(chǎn)生的一串周期性的二進(jìn)制信號(hào)。例：用74161及門電路構(gòu)成序列信號(hào)發(fā)生器。其中74161與G1構(gòu)成了一個(gè)模5計(jì)數(shù) ，因此，這是一個(gè)01010序列信號(hào)發(fā)生器，序列長(zhǎng)度P=5&

Q3Q2Q1Q

∧現(xiàn)態(tài)∧現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸Q2 Q1nQ0Q1n+1Q1n+1Q0Z00000100010101010011001110011000000 D3

D1D 1例6.3.3試用計(jì)數(shù)器74161和數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)一個(gè)序列發(fā)生器解：由于序列長(zhǎng)度8，故將74161構(gòu)成模8計(jì)數(shù)器，并選用數(shù)據(jù)選擇器74151產(chǎn)生所需序列。Z074161R D3D2D1D 174151GD7D6D5D4D3D2D1D0A2A1AYY1∧∧

Y7

Y50

Y3Y2Y1 Y Y6Y5Y4Y3 Y1G1 Q3Q2Q1QRDRDLDD3D2D1D∧ 數(shù)碼寄存器與移位寄存碼寄存數(shù)碼寄存器——二進(jìn)制數(shù)碼的時(shí)序電路組集成數(shù)碼寄存器74LSl75Q Q

Q Q

Q Q

Q QQ∧R∧R∧R1R ∧Q1

D D D74LS175的功RD是異步清零控制端74LS175的功能 輸出 D2 0×××× 1↑ 11×××保持10×××保持二、移位寄存移位寄存器——不但可以寄存數(shù)碼，而且在移位脈沖作用下，寄存器中的數(shù)碼可根據(jù)需要向左或向右移動(dòng)11．單向移位寄存器右移寄存器（D觸發(fā)器組成的4位右移寄存器右移寄存器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：左邊觸發(fā)器的輸出端接右鄰觸發(fā)器的輸入端。 Q Q Q QD串行輸

D1D ∧∧

D 1D ∧∧

2D21D ∧∧

D1D ∧∧

串行輸 Q Q Q QD

D1D ∧∧

D 1D ∧∧

2D21D ∧∧

D1D ∧∧

設(shè)移位寄存器的初始狀態(tài)為0000，串行輸入數(shù)碼DI=1101，從位到低位依次輸入。其狀態(tài)表如下0123110輸 0123110輸 輸 0000011100021輸 00000111000211100300110411011由于右移寄存器移位的方為

，所又稱上移寄存器 101 101 1 2D

4

QQQQ（2）左移寄存左移寄存器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：右邊觸發(fā)器的輸出端接左鄰觸發(fā)器的輸入端 3串行輸 D0D01D ∧∧

D 1D ∧∧R

D21D ∧∧

D31D ∧∧R

串行輸2雙向移位寄存將右移寄存器和左移寄存器組合起來(lái)，并引入一控制端便構(gòu)成既可左移又可右移的雙向移位寄存器。D觸發(fā)器組成的雙向移位寄存器其中，DSR為右移串行輸入端，DSL為左移串行輸入端。 D

&

& R

&

1&

D R ∧ R ∧∧∧∧DOL

三、集成移位寄存器74194為四位雙向移位寄存器DSL和DSR分別是左移和右移串行輸入。D0、D1、D2和D3是并行入端Q0和Q3分別是左移和右移時(shí)的串行輸出端，Q0、Q1、Q2和Q30Q0Q0Q0Q74∧74194的功能輸入輸控制 DSL 0××××××××0000100××××××× Q1nQ2n保持101×1↑×××× Q1n右移101×0↑×××× Q1n1101×↑××××Q1nQ2n 左移1100×↑××××Q1nQ2n 111××↑ 四、移位寄存器構(gòu)成的移位型計(jì)數(shù)環(huán)形計(jì)數(shù)環(huán)形計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)電路簡(jiǎn)單，N位移位寄存器可以計(jì)N個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)模N計(jì)數(shù)器。狀態(tài)為的輸出端的序號(hào)等于計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，通常不需要譯碼電路DDD0D1D2DQ0Q1Q2QDQQQ 1 ∧ 扭環(huán)形計(jì)數(shù)為了增加有效計(jì)數(shù)狀態(tài)，擴(kuò)大計(jì)數(shù)器的模，可用扭環(huán)形一般來(lái)說(shuō)，N位移位寄存器可以組成模2N的扭環(huán)形計(jì)數(shù)器，只需將末級(jí)輸出反相后，接到串行輸入端。1Q112DDRDDRDQ0Q1Q2Q∧0DD0D1D2D

時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方一、同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)步根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)定狀態(tài)狀態(tài)化簡(jiǎn)。消去多余的狀態(tài)，得簡(jiǎn)化狀態(tài)圖（表）簡(jiǎn)化狀態(tài)圖（表）中各個(gè)狀態(tài)選擇觸發(fā)器的類型電路的輸出方程和驅(qū)動(dòng)方檢查電路能否自啟動(dòng)。例6.5.1(1）根(1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)定狀態(tài)畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。該狀態(tài)圖不須化簡(jiǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼狀態(tài)轉(zhuǎn)換順現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸nnQ0Q1Q1Y00000100010100010011001110001000001選擇觸發(fā)器。選用JK列出JK觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表，畫出電路的次態(tài)圖JK觸發(fā)器的驅(qū)

JK000×011×10×111×0 ×××201根據(jù)次態(tài)圖和JK觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表可得各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)圖JK觸發(fā)器的驅(qū)

JK00JK000×011×10×111×01 0010010××××

201K2n

1 ××××××××1×××

nn××× 2 1

J2K2JK觸發(fā)器的驅(qū)

JK0JK000×011×10×111×0×××201J1

K11

1 ××10×××10××××01××0×××2

J12 K1 J0 K01 1××11××10×××20

1 n201n201×11×××××

J0K01再畫出輸出可得電路的輸出方程

Y n Q將各驅(qū)動(dòng)方程歸納如下

1 2000200001×××

J0

K0 J1 K1 （6）畫邏輯圖。

K2 QY進(jìn)位輸

1J&1J1KQ1K1JQ∧∧&1J1KQ1K1JQ∧∧∧（7）檢查能否自啟利用邏輯分析的方法畫出電路完整的狀態(tài)圖

000

001

可見，如果電路進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)10、10、1時(shí)，在脈沖作用下，分別進(jìn)入有效狀態(tài)、010。所以電路能夠自啟動(dòng)。一般時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)舉典型的時(shí)序邏輯電路具有外部輸入變量X，所以設(shè)計(jì)過程要復(fù)雜一些。例6.5.2設(shè)計(jì)一個(gè)串行數(shù)據(jù)檢測(cè)器。該檢測(cè)器有一個(gè)輸入端X，它的功能是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)連續(xù)輸入三個(gè)1（以及三個(gè)以上解（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)定狀態(tài):：S0S2——連續(xù)收到兩個(gè)1后的狀態(tài)S3——連續(xù)收到三個(gè)1（以及三個(gè)以上1）后的狀狀態(tài)化簡(jiǎn)觀察上圖可知

S

和S3是等價(jià)狀態(tài)

S所以將S2和S3合并S

并用S2表示，得

化狀態(tài)圖

狀態(tài)分該電路有3個(gè)狀態(tài)，可以用2位二進(jìn)制代碼組合（00、01、10、11）中的三個(gè)代碼表示。本例取S0=00、S1=01、

Q Q

選擇觸發(fā)器本例選用2個(gè)D觸發(fā)列出D觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表、畫出電路的次態(tài)和輸出圖D觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)

0D000D00011011101由輸 圖可得電路的輸出方程1YXQn1根據(jù)次態(tài)圖和D觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表可得各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)圖D

0D000D0001101101011 11

01 01000×0000×011×000×111× 由各驅(qū) 圖可得電路的驅(qū)動(dòng)方程

D1D0

0X0畫邏輯圖根據(jù)驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程，畫出邏輯D0

Q Q 0D1 0∧∧1YXQn ∧∧1QQQ&&

QQ1

二、異步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)