高二物理競賽課件電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的方法

電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的方法

電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的方法

假定電路的初始狀態(tài)，如全零，根據(jù)驅(qū)動方程得到每個觸發(fā)器的輸入信號。得到了每個觸發(fā)器的輸入信號和原狀態(tài)，再根據(jù)觸發(fā)器的特性方程，即可得到觸發(fā)次的次態(tài)。重復以上兩步，不斷得到新的次態(tài)，直到電路的狀態(tài)出現(xiàn)循環(huán)為止。J1=1K1=1J2=Q1

K2=Q1J4=Q1Q2Q3

K4=Q1Q2Q3

J3=Q1Q2K3=Q1Q2J1=1K1=1J2=Q1

K2=Q1J4=Q1Q2Q3

K4=Q1Q2Q3

J3=Q1Q2K3=Q1Q2J1=1K1=1J2=Q1

K2=Q1J4=Q1Q2Q3

K4=Q1Q2Q3

J3=Q1Q2K3=Q1Q2J1=1K1=1J2=Q1

K2=Q1J4=Q1Q2Q3

K4=Q1Q2Q3

J3=Q1Q2K3=Q1Q24.做出分析結(jié)論二進制加法計數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖CPCPCPCPCPCPCPCPCPCPCPCPCPCPCPCP分析步驟：1.根據(jù)觸發(fā)器數(shù)據(jù)輸入端的連線寫出驅(qū)動方程2.做出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表3.做出分析結(jié)論例:分析該電路的邏輯功能

1.根據(jù)觸發(fā)器數(shù)據(jù)輸入端的聯(lián)線寫出驅(qū)動方程J1=1K1=1J2=Q1K2=Q1Q4J4=Q1Q2

K4=Q1Q2Q3J3=Q1Q2Q4K3=Q1Q2Q42.做出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

設初始狀態(tài)為[0000]，代入上述驅(qū)動方程式，算出J1、K1、J2、K2、J3、K3、J4、K4各值，列入表中對應“態(tài)序0”的一行之中。態(tài)序0的J、K值為下一個CP到來后，確定了各觸發(fā)器的新狀態(tài)。所以根據(jù)觸發(fā)器的真值表，就可求出在時鐘作用后的下一個新狀態(tài)，填入“態(tài)序1”的一行之中。如此不斷進行直到出現(xiàn)狀態(tài)的循環(huán)為止。3.做出分析結(jié)論①計數(shù)進制——該計數(shù)器共有十個狀態(tài)，十個狀態(tài)一循環(huán)，是十進制計數(shù)器。②編碼——根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，可知編碼為BCD2421碼，因為各位的權為2、4、2、1。③進位——若采用RCO（RippleCarryOutput）代表進位信號，進位邏輯RCO=Q4Q3Q2Q1。④波形圖——電路Q端的波形如圖所示。波形圖實際上是狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的波形化，按“0”、“1”值與CP對應畫成波形即可，但要注意觸發(fā)器的動作沿。在此態(tài)序與CP是一一對應的。

⑤狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖——狀態(tài)表中的十個狀態(tài)構(gòu)成一個循環(huán)，這個時序數(shù)字電路將按這個循環(huán)狀態(tài)確定的時序工作，稱為循環(huán)時序，或有效時序，或工作時序。

四個觸發(fā)器應該有十六個狀態(tài)，那么其余的六個狀態(tài)的情況如何呢？從舍去的六個狀態(tài)中設一個為初始狀態(tài)，按步驟3做表的方法可得到BCD2421碼的完整的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，如下圖所示。

BCD2421碼同步計數(shù)器的完整狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

由完整的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可以清楚地看出，其余的六個處于工作時序以外的非工作時序可以自動進入工作時序。時序數(shù)