時(shí)序邏輯電路分析學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1時(shí)序時(shí)序(sh x)邏輯電路分析邏輯電路分析第一頁，共45頁。4.2.2 時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路(lu j din l)的分類的分類：按時(shí)序電路中觸發(fā)器的動(dòng)作特點(diǎn)來分：按時(shí)序電路中觸發(fā)器的動(dòng)作特點(diǎn)來分：同步時(shí)序電路同步時(shí)序電路異步時(shí)序電路異步時(shí)序電路按時(shí)序電路輸出信號的特點(diǎn)來分：按時(shí)序電路輸出信號的特點(diǎn)來分：米里型（米里型（Mealy)莫爾型莫爾型 (Moore)第1頁/共45頁第二頁，共45頁。時(shí)序電路時(shí)序電路同步：同步：存儲電路里所有觸發(fā)器有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘源存儲電路里所有觸發(fā)器有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘源，它們的狀態(tài)在同一時(shí)刻更新它們的狀態(tài)在同一時(shí)刻更新。 異步：異步： 沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖

2、或沒有時(shí)鐘脈沖，電路沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖或沒有時(shí)鐘脈沖，電路的狀態(tài)更新不是同時(shí)發(fā)生的。的狀態(tài)更新不是同時(shí)發(fā)生的。 1D Q0 FF0 FF1 Q1 Q1 Q0 & Z CP 1D CP X 1J C1 1K 1J C1 1K =1 Q1 “1” Q2 Y & Q2 Q1 FF1 FF2 第2頁/共45頁第三頁，共45頁。Mealy Mealy 型和型和 MooreMoore型時(shí)序電路型時(shí)序電路 組組合合電電路路 I O 存存儲儲電電路路 E S i j k m 組組合合電電路路 CP 或或 CP 電路的輸出是電路的輸出是輸入變量及觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)輸入變量及觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)的函數(shù)，的函數(shù)，這類

3、時(shí)序電路亦稱為這類時(shí)序電路亦稱為Mealy型電路型電路 Mealy電路電路第3頁/共45頁第四頁，共45頁。 組組合合電電路路 I O 存儲電路存儲電路 E S i j k m CP 或 CP 組組合合電電路路 電路輸出電路輸出僅僅取決于各觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)僅僅取決于各觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)，而不受電路當(dāng)時(shí)的輸入，而不受電路當(dāng)時(shí)的輸入信號影響或沒有輸入變量，這類電路稱為信號影響或沒有輸入變量，這類電路稱為Moore型電路型電路 Moore型電路型電路 第4頁/共45頁第五頁，共45頁。4.2.3 時(shí)序邏輯電路的描述時(shí)序邏輯電路的描述(mio sh)方法方法：輸出(shch)方程:NoImagemiQQXXGZ

4、knnnii,.,1),.,.,(11riQQXXHYknnnii,.,1),.,.,(11kiQQYYFQknnriin,.,1),.,.,(111驅(qū)動(dòng)（激勵(lì)(jl)）方程：狀態(tài)方程：組合電路x1xnZ1Zm存儲電路Y1YrQ1Qk1.邏輯方程組邏輯方程組2. 狀態(tài)表狀態(tài)表3. 狀態(tài)圖狀態(tài)圖4. 時(shí)序圖時(shí)序圖第5頁/共45頁第六頁，共45頁。 1D C1 & 1 & D0 Q0 FF0 Q0 & 1 1D C1 D1 Q1 FF1 Q1 Y A CP 輸出輸出(shch)(shch)方程方程A)QQ(Y10 A)QQ(D100 AQD01 激勵(lì)激勵(lì)(jl)方程組方程組

5、 A)QQ(Qnnn1010 AQQnn011 狀態(tài)狀態(tài)(zhungti)方程組方程組DQn11. 1. 邏輯方程組邏輯方程組舉例說明時(shí)序邏輯電路描述方法舉例說明時(shí)序邏輯電路描述方法：第6頁/共45頁第七頁，共45頁。輸出方程輸出方程A)QQ(Y10 A)QQ(Qnnn1010 AQQnn011 狀態(tài)狀態(tài)方程組方程組根據(jù)方程組列出根據(jù)方程組列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表2. 2. 狀態(tài)表狀態(tài)表0 1 / 00 0/ 11 11 1 / 00 0 / 11 01 0 / 00 0 / 00 00 1 / 00 0/ 10 1狀態(tài)表狀態(tài)表nnQQ01YQQnn/1011A=1A=0第7頁/共45頁第八頁

6、，共45頁。狀態(tài)表狀態(tài)表0 1 / 00 0/ 11 11 1 / 00 0 / 11 01 0 / 00 0 / 00 00 1 / 00 0/ 10 1nnQQ01YQQnn/1011A=1A=0 10 11 00 01 0/0 1/0 0/1 10 11 00 01 1/0 0/11/00/11/03. 狀態(tài)圖狀態(tài)圖4. 根據(jù)根據(jù)(gnj)狀態(tài)表畫出狀態(tài)圖狀態(tài)表畫出狀態(tài)圖A / Y第8頁/共45頁第九頁，共45頁。 CP A Q0 Q1 Y 4. 時(shí)序時(shí)序(sh x)圖圖 時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路(lu j din l)(lu j din l)的四種描述方式是可以的四種描述方式是可以相互

7、轉(zhuǎn)換的相互轉(zhuǎn)換的狀態(tài)表狀態(tài)表0 1 / 00 0/ 11 11 1 / 00 0 / 11 01 0 / 00 0 / 00 00 1 / 00 0/ 10 1nnQQ01YQQnn/1011A=1A=0根據(jù)根據(jù)(gnj)狀態(tài)表畫出波形圖狀態(tài)表畫出波形圖狀態(tài)表狀態(tài)表0 1 / 00 0/ 11 11 1 / 00 0 / 11 01 0 / 00 0 / 00 00 1 / 00 0/ 10 1nnQQ01YQQnn/1011A=1A=0第9頁/共45頁第十頁，共45頁。4.3 時(shí)序時(shí)序(sh x)邏輯電路的分析邏輯電路的分析4.3.1 分析同步分析同步(tngb)時(shí)序邏輯電路的一般步時(shí)序邏輯

8、電路的一般步驟驟4.3.2 同步時(shí)序邏輯電路同步時(shí)序邏輯電路(lu j din l)分析舉例分析舉例4.3.3 分析異步時(shí)序邏輯電路的一般步驟分析異步時(shí)序邏輯電路的一般步驟4.3.4 異步時(shí)序邏輯電路分析舉例異步時(shí)序邏輯電路分析舉例第10頁/共45頁第十一頁，共45頁。時(shí)序(sh x)邏輯電路分析的任務(wù)：分析(fnx)時(shí)序邏輯電路在輸入信號的作用下，其狀態(tài)和輸出信號變化的規(guī)律，進(jìn)而確定電路的邏輯功能。 時(shí)序電路的邏輯能是由其狀態(tài)和輸出信號的變化(binhu)的規(guī)律呈現(xiàn)出來的。所以，分析過程主要是列出電路狀態(tài)表或畫出狀態(tài)圖、工作波形圖。分析過程的主要表現(xiàn)形式分析過程的主要表現(xiàn)形式:第11頁/共4

9、5頁第十二頁，共45頁。4.3.1 分析同步時(shí)序分析同步時(shí)序(sh x)邏輯電路的一般步驟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、輸出電路的輸入、輸出(shch)信號、觸發(fā)器的類型等信號、觸發(fā)器的類型等 .確定電路確定電路(dinl)的邏輯功能。的邏輯功能。3.列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、畫出狀態(tài)圖和波形圖；列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、畫出狀態(tài)圖和波形圖； 2. 根據(jù)給定的時(shí)序電路圖，寫出下列各邏輯方程式：根據(jù)給定的時(shí)序電路圖，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)各觸發(fā)器的激勵(lì)(驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng))方程方程;（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

10、性將每個(gè)觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程代入其特性 (狀態(tài)狀態(tài)) 方程得狀態(tài)方程。方程得狀態(tài)方程。第12頁/共45頁第十三頁，共45頁。例例1 1 試分析試分析(fnx)(fnx)如圖所示時(shí)序電路的邏輯功能。如圖所示時(shí)序電路的邏輯功能。4.3.2 同步時(shí)序邏輯電路分析同步時(shí)序邏輯電路分析(fnx)舉例舉例 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)(lin )上升沿觸發(fā)的上升沿觸發(fā)的T 觸發(fā)器組成的同步、觸發(fā)器組成的同步、Mealy時(shí)序電路。時(shí)序電路。 解：解：(1)(1)了解電路組成。了解電路組成。第

11、13頁/共45頁第十四頁，共45頁。(2) 根據(jù)根據(jù)(gnj)電路列出三個(gè)方程組電路列出三個(gè)方程組激勵(lì)激勵(lì)(jl)方程組方程組:T0=A T1=AQ0 輸出輸出(shch)方程組方程組: 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nnQTQ1nnnnnQ)AQ(QQAQ1011010 第14頁/共45頁第十五頁，共45頁。(3) (3) 根據(jù)狀態(tài)根據(jù)狀態(tài)(zhungti)(zhungti)方程組和輸出方程列出狀態(tài)方程組和輸出方程列出狀態(tài)(zhungti)(zhungti)表表Y =A Q1Q0nnQAQ010 nnnQ)AQ(Q1

12、011 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第15頁/共45頁第十六頁，共45頁。(4) 畫出狀態(tài)圖畫出狀態(tài)圖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 1/1 1/0 01 00 11 10 1/0 1/0 0/0 0/0 0/0 0/0 Q1Q0 A/Y 第16頁/共45頁第十七頁，共45頁。(5) 邏輯邏輯

13、(lu j)功能分析功能分析觀察狀態(tài)圖可知，電路觀察狀態(tài)圖可知，電路(dinl)是一個(gè)由信號是一個(gè)由信號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)，電路時(shí)停止計(jì)數(shù)，電路(dinl)狀態(tài)保持不變；狀態(tài)保持不變；當(dāng)當(dāng)A=1時(shí)，在時(shí)，在CP上升沿到來后電路上升沿到來后電路(dinl)狀態(tài)值加狀態(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，且電路(dinl)狀態(tài)將在下一個(gè)狀態(tài)將在下一個(gè)CP上升沿回到上升沿回到00。輸出信號輸出信號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/

14、0 0/0 0/0 0/0 Q1Q0 A/Y 第17頁/共45頁第十八頁，共45頁。例例2 2 試分析如圖所示時(shí)序電路的邏輯試分析如圖所示時(shí)序電路的邏輯(lu j)(lu j)功能。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)(lin )下降沿觸發(fā)的下降沿觸發(fā)的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.了解了解(lioji)(lioji)電電路組成。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

15、輯方程式：輸出方程輸出方程激勵(lì)方程激勵(lì)方程第18頁/共45頁第十九頁，共45頁。1n111111 QnnnQQQ 1212XnnnQQQ1QJQnnnKQJ2=K2=X Q1 J1=K1=11QJQnnnKQ將激勵(lì)將激勵(lì)(jl)方程代入方程代入JK觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程程1nn21212XXQnnnQQQQ整理整理(zhngl)(zhngl)得：得：FF2FF1第19頁/共45頁第二十頁，共45頁。3.列出其狀態(tài)(zhungti)轉(zhuǎn)換表，畫出狀態(tài)(zhungti)轉(zhuǎn)換圖111nnQQ1212XnnnQQQY=Q2Q1 nn12QQYnn/QQ1112 1 11 00

16、 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第20頁/共45頁第二十一頁，共45頁。狀態(tài)圖 X/Y 0/0 0/1 0/0 0/0 00 11 01 10 Q2Q1 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)圖第21頁/共45頁第二十二頁，共45頁。 X/Y 0/0 0/1 1/0 0

17、/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 電路電路(dinl)(dinl)功能：可逆計(jì)數(shù)器功能：可逆計(jì)數(shù)器 X=1時(shí)時(shí)電路進(jìn)行電路進(jìn)行(jnxng)(jnxng)加加1 1計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)電路電路(dinl)(dinl)進(jìn)行減進(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. .第22頁/共45頁第二十三頁，共45頁。例例3 分析分析(fnx)下圖所示的同步時(shí)序電路。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 1

18、D 1D C1 C1 C1 1201010QDQDQQD激勵(lì)方程組激勵(lì)方程組輸出輸出(shch)方程組方程組 Z0=Q0 Z1=Q1 Z2=Q21.根據(jù)電路根據(jù)電路(dinl)列出邏輯方列出邏輯方程組程組:第23頁/共45頁第二十四頁，共45頁。得狀態(tài)方程得狀態(tài)方程nnnnnnnQDQQDQQQDQ1212011101010 2.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 1nnnQQQ012101+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

19、 00 1 00 0 10 0 10 0 0狀態(tài)表第24頁/共45頁第二十五頁，共45頁。3. 畫出狀態(tài)圖畫出狀態(tài)圖 000 001 100 011 010 110 101 111 Q2Q1Q0 狀態(tài)表nnnQQQ012101+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第25頁/共45頁第二十六頁，共45頁。3. 畫出時(shí)序畫出時(shí)序(sh x)圖圖 CP Q0 Q2 Q1 TCP 第26頁/共45頁第二十七頁，共45頁。由狀態(tài)圖可見，電路的有效狀態(tài)是三位循環(huán)碼

20、。由狀態(tài)圖可見，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周期脈沖信號周期脈沖信號,循環(huán)周期為循環(huán)周期為3TCP。電路的功能。電路的功能(gngnng)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、邏輯(lu j)功能分析功能分析第27頁/共45頁第二十八頁，共45頁。4.3. 3 異步時(shí)序(sh x)邏輯電路的分析一一. . 異步時(shí)序異

21、步時(shí)序(sh x)(sh x)邏輯電路的分析邏輯電路的分析方法：方法：分析分析(fnx)(fnx)步驟步驟: :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、畫出狀態(tài)圖和波形圖；列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、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第28頁/共45頁第二十九頁，共45頁。例1 分析(fnx)如圖所示異步電路1. 1.

22、寫出電路寫出電路(dinl)(dinl)方程式方程式 時(shí)鐘時(shí)鐘(shzhng)(shzhng)方方程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； 如無時(shí)鐘脈沖上升沿作用時(shí)，其狀態(tài)不變。如無時(shí)鐘脈沖上升沿作用時(shí)，其狀態(tài)不變。n0n1QQZ CP1=Q04.3.4. 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 nnQQ01+0nnQQ11+1nnQQ11+1nnQQ11+1

23、nnQQ01+0nnQQ01+0CP0=CLKCP1=Q0第29頁/共45頁第三十頁，共45頁。00 CP0CP1Qn0Qn1CLK11Q n10Q n 1 11 1 0 x11 0 1 00 1 0 x00 0 1 1(X-無觸發(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 nnQQ11+1nnQQ01+0CP1=Q0CP0=CLK4. 邏輯功能分析邏輯功能分析該電路是一個(gè)該電路是一個(gè)(y )異步二進(jìn)制減計(jì)數(shù)器，異步二進(jìn)制減計(jì)數(shù)器，Z信號的上升沿可觸發(fā)借位操信號的上升沿可觸發(fā)借位操作。也可把它看作為一個(gè)作。也可把它看作為一個(gè)(y )序列信號發(fā)

24、生器。序列信號發(fā)生器。 第30頁/共45頁第三十一頁，共45頁。 同步時(shí)序邏輯同步時(shí)序邏輯(lu j)(lu j)電路的設(shè)計(jì)是分析的逆過程電路的設(shè)計(jì)是分析的逆過程, ,其任務(wù)是根據(jù)實(shí)際邏輯其任務(wù)是根據(jù)實(shí)際邏輯(lu j)(lu j)問題的要求，設(shè)計(jì)出問題的要求，設(shè)計(jì)出能實(shí)現(xiàn)給定邏輯能實(shí)現(xiàn)給定邏輯(lu j)(lu j)功能的電路。功能的電路。 由由給給定定的的邏邏輯輯功功能能建建立立原原始始狀狀態(tài)態(tài)圖圖和和原原始始狀狀態(tài)態(tài)表表 狀狀態(tài)態(tài) 化化簡簡 狀狀態(tài)態(tài) 分分配配 選選擇擇 觸觸發(fā)發(fā)器器類類型型 確確定定 激激勵(lì)勵(lì)方方程程組組 和和 輸輸出出方方程程組組 畫畫出出 邏邏輯輯圖圖并并檢檢查查自

25、自啟啟動(dòng)動(dòng)能能力力 同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)過程同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)過程第31頁/共45頁第三十二頁，共45頁。(1)根據(jù)給定的邏輯功能建立根據(jù)給定的邏輯功能建立(jinl)原始狀態(tài)圖和原始原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表狀態(tài)表(2)狀態(tài)狀態(tài)(zhungti)化簡化簡-求出最簡狀態(tài)求出最簡狀態(tài)(zhungti)圖圖 ；合并等價(jià)狀態(tài)合并等價(jià)狀態(tài)(zhungti)，消去多余狀態(tài)，消去多余狀態(tài)(zhungti)的過程稱為狀態(tài)的過程稱為狀態(tài)(zhungti)化簡化簡等價(jià)狀態(tài)等價(jià)狀態(tài)：在相同的輸入下有相同的輸出，并轉(zhuǎn)換到同一在相同的輸入下有相同的輸出，并轉(zhuǎn)換到同一個(gè)次態(tài)去的兩個(gè)狀態(tài)稱為等價(jià)狀態(tài)。個(gè)次態(tài)去的兩個(gè)狀態(tài)稱為等價(jià)

26、狀態(tài)。明確電路的輸入條件和相應(yīng)的輸出要求，分別確定輸入變量明確電路的輸入條件和相應(yīng)的輸出要求，分別確定輸入變量和輸出變量的數(shù)目和符號。和輸出變量的數(shù)目和符號。找出所有可能的狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系。找出所有可能的狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系。根據(jù)原始狀態(tài)圖建立原始狀態(tài)表。根據(jù)原始狀態(tài)圖建立原始狀態(tài)表。第32頁/共45頁第三十三頁，共45頁。(3)狀態(tài)狀態(tài)(zhungti)編碼（狀態(tài)編碼（狀態(tài)(zhungti)分配）；分配）；(4)選擇選擇(xunz)觸發(fā)器觸發(fā)器的類型的類型(6)畫出邏輯圖并檢查畫出邏輯圖并檢查(jinch)自啟動(dòng)能力。自啟動(dòng)能力。給每個(gè)狀態(tài)賦以二進(jìn)制代碼的過程。給每個(gè)狀態(tài)賦以二進(jìn)

27、制代碼的過程。根據(jù)狀態(tài)數(shù)確定觸發(fā)器的個(gè)數(shù)，根據(jù)狀態(tài)數(shù)確定觸發(fā)器的個(gè)數(shù)，(5)求出電路的激勵(lì)方程和輸出方程求出電路的激勵(lì)方程和輸出方程 ；（M:狀態(tài)數(shù)狀態(tài)數(shù);n:觸發(fā)器的個(gè)數(shù)）觸發(fā)器的個(gè)數(shù)）2n-1M2n 第33頁/共45頁第三十四頁，共45頁。(1）根據(jù)設(shè)計(jì)(shj)要求，設(shè)定狀態(tài)，求得狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和狀態(tài)表。(2) 該狀態(tài)圖不需化簡。S0/0S1/0S2/0S3/0S4/1現(xiàn)態(tài)次態(tài)進(jìn)位輸出S0S10S1S20S2S30S3S40S4S01第34頁/共45頁第三十五頁，共45頁。（3）狀態(tài)分配，列狀態(tài)轉(zhuǎn)換(zhunhun)編碼表。現(xiàn)態(tài)次態(tài)進(jìn)位輸出Q2n Q1n Q0n Q2n+1Q1n+1Q0n+

28、1Z0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 00 0 10 1 00 1 11 0 00 0 000001（4）選擇觸發(fā)器。選用(xunyng)JK觸發(fā)器及其激勵(lì)表。Q n Q n+1JK 0 00 0 11 1 01 1 10第35頁/共45頁第三十六頁，共45頁。（5）求各觸發(fā)器的激勵(lì)函數(shù)和進(jìn)位(jnwi)輸出函數(shù)?，F(xiàn)態(tài)次態(tài)激勵(lì)激勵(lì)激勵(lì)進(jìn)位輸出Q2n Q1n Q0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1J2 k2J1 k1J0 k0z0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 00 0 10 1 00 1 11 0 00 0 000001Q n Q n+1JK 0 00 0 11 1

29、01 1 100 0 1 0 1 10 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 11 1 01 1 1 激勵(lì)(jl)表第36頁/共45頁第三十七頁，共45頁。（5）求各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)(q dn)方程和進(jìn)位輸出方程。J2=Q1nQ0nJ1=k1=Q0nJ0=Q2nZ =Q2n1nQ2nnQQ0100 01 11 1001J21nQ2nnQQ0100 01 11 1001k2K2=11nQ2nnQQ0100 01 11 10011nQ2nnQQ0101k1J111nQ2nnQQ0100 01 11 1011nQ2nnQQ0100 01 11 1001k000 01 11 10J0K0=1011nQ2

30、nnQQ010100 01 11 10ZJ1J0Z第37頁/共45頁第三十八頁，共45頁。（6）畫邏輯圖。（7）檢查(jinch)能否自啟動(dòng)000/0001/0010/0011/0100/1111/1110/1101/1如果(rgu)電路進(jìn)入無效狀態(tài)101、110、111時(shí)，在CP 脈沖作用下，分別進(jìn)入有效狀態(tài)010、010、000。所以電路能夠自啟動(dòng)。QC1C1Q1K1J1J1J1K1KC1Q2Q0QQ1CPZ進(jìn)位輸出QQQ第38頁/共45頁第三十九頁，共45頁。例例2:設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(shj)一個(gè)串行數(shù)據(jù)檢測器。電路的輸入信號一個(gè)串行數(shù)據(jù)檢測器。電路的輸入信號X是與時(shí)鐘脈沖是與時(shí)鐘脈沖同步的串行數(shù)據(jù)，要求電路在同步的串行數(shù)據(jù)，要求電路在X信號輸入出現(xiàn)信號輸入出現(xiàn)110序列時(shí)，輸出信序列時(shí)，輸出信號號Z為為1，否則為，否則為0。如：輸入序列如：輸入序列X=001101011001，輸出，輸出Z=000010000100解解: 1. 根據(jù)給定的邏輯功能根據(jù)給定的邏輯功能(gngnng)建立原始狀態(tài)圖和原始狀建立原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表態(tài)表分析分析:設(shè)初始狀態(tài)為設(shè)初始狀態(tài)為a，在，在a狀態(tài)下若輸入信號狀態(tài)