時序邏輯電路分析報告課件

4.2時序邏輯電路的基本概念4.2.1時序電路的基本結構結構：一定包含存儲電路(觸發(fā)器組成)，而且它的輸出往往反饋到輸 入端，與輸入變量一起決定電路的輸出狀態(tài)。特點：任意時刻輸出不僅取決于該時刻輸入，而且還與原來的狀態(tài)有 關。具有記憶功能。外部輸入外部輸出組合電路x1xnZ1Zm?????????存儲電路?????????Y1YrQ1Qk內部輸入內部輸出存儲電路輸入存儲電路輸出時序電路的狀態(tài)觸發(fā)器是構成時序邏輯電路的最主要的單元4.2時序邏輯電路的基本概念4.2.1時序電路的基4.2.2時序邏輯電路的分類：按時序電路中觸發(fā)器的動作特點來分：同步時序電路異步時序電路按時序電路輸出信號的特點來分：米里型（Mealy)莫爾型(Moore)4.2.2時序邏輯電路的分類：時序電路同步：存儲電路里所有觸發(fā)器有一個統(tǒng)一的時鐘源，它們的狀態(tài)在同一時刻更新。

異步：沒有統(tǒng)一的時鐘脈沖或沒有時鐘脈沖，電路的狀態(tài)更新不是同時發(fā)生的。

時序電路同步：存儲電路里所有觸發(fā)器有一個統(tǒng)一的時鐘源，它們的Mealy型和Moore型時序電路電路的輸出是輸入變量及觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)的函數(shù)，這類時序電路亦稱為Mealy型電路Mealy電路Mealy型和Moore型時序電路電路的輸出是輸入變量電路輸出僅僅取決于各觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)，而不受電路當時的輸入信號影響或沒有輸入變量，這類電路稱為Moore型電路Moore型電路電路輸出僅僅取決于各觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)，而不受電路當時的輸入Moo4.2.3時序邏輯電路的描述方法：輸出方程:驅動（激勵）方程：狀態(tài)方程：組合電路x1xnZ1Zm?????????存儲電路?????????Y1YrQ1Qk邏輯方程組狀態(tài)表狀態(tài)圖時序圖4.2.3時序邏輯電路的描述方法：輸出方程:驅動（激勵輸出方程激勵方程組

狀態(tài)方程組1.邏輯方程組舉例說明時序邏輯電路描述方法：輸出方程激勵方程組狀態(tài)方程組1.邏輯方程組舉例說明時序邏輯輸出方程狀態(tài)方程組根據(jù)方程組列出狀態(tài)轉換表2.狀態(tài)表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101狀態(tài)表A=1A=0輸出方程狀態(tài)方程組根據(jù)方程組列出狀態(tài)轉換表2.狀態(tài)表0狀態(tài)表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=00/01/00/11/00/11/00/11/0狀態(tài)圖根據(jù)狀態(tài)表畫出狀態(tài)圖A/Y狀態(tài)表01/000/11111/0004.時序圖

時序邏輯電路的四種描述方式是可以相互轉換的狀態(tài)表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=0根據(jù)狀態(tài)表畫出波形圖狀態(tài)表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=04.時序圖時序邏輯電路的四種描述方式是可以相互轉換4.3時序邏輯電路的分析4.3.1

分析同步時序邏輯電路的一般步驟4.3.2同步時序邏輯電路分析舉例4.3.3

分析異步時序邏輯電路的一般步驟4.3.4異步時序邏輯電路分析舉例4.3時序邏輯電路的分析4.3.1分析同步時序邏輯電路時序邏輯電路分析的任務：分析時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，進而確定電路的邏輯功能。

時序電路的邏輯能是由其狀態(tài)和輸出信號的變化的規(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:時序邏輯電路分析的任務：分析時序邏輯電路在輸入信號的作4.3.1

分析同步時序邏輯電路的一般步驟:1.了解電路的組成：電路的輸入、輸出信號、觸發(fā)器的類型等４.確定電路的邏輯功能。3.列出狀態(tài)轉換表、畫出狀態(tài)圖和波形圖；2.根據(jù)給定的時序電路圖，寫出下列各邏輯方程式：(１)輸出方程；(２)各觸發(fā)器的激勵(驅動)方程;

（3）狀態(tài)方程:將每個觸發(fā)器的驅動方程代入其特性(狀態(tài)) 方程得狀態(tài)方程。4.3.1分析同步時序邏輯電路的一般步驟:1.了解電路的組例1試分析如圖所示時序電路的邏輯功能。4.3.2同步時序邏輯電路分析舉例電路是由兩個上升沿觸發(fā)的T觸發(fā)器組成的同步、Mealy時序電路。解：(1)了解電路組成。例1試分析如圖所示時序電路的邏輯功能。4.3.2同步(2)根據(jù)電路列出三個方程組激勵方程組:T0=AT1=AQ0

輸出方程組:Y=AQ1Q0

將激勵方程組代入T觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程組(2)根據(jù)電路列出三個方程組激勵方程組:輸出方程組:(3)根據(jù)狀態(tài)方程組和輸出方程列出狀態(tài)表Y=AQ1Q000/111/01111/010/01010/001/00101/000/000A=1A=0(3)根據(jù)狀態(tài)方程組和輸出方程列出狀態(tài)表Y=AQ1Q0(4)畫出狀態(tài)圖00/111/01111/010/01010/001/00101/000/000A=1A=0(4)畫出狀態(tài)圖00/111/01111(5)邏輯功能分析觀察狀態(tài)圖可知，電路是一個由信號A控制的可控二進制計數(shù)器。當A=0時停止計數(shù)，電路狀態(tài)保持不變；當A=1時，在CP上升沿到來后電路狀態(tài)值加1，一旦計數(shù)到11狀態(tài)，Y輸出1，且電路狀態(tài)將在下一個CP上升沿回到00。輸出信號Y的下降沿可用于觸發(fā)進位操作。(5)邏輯功能分析觀察狀態(tài)圖可知，電路是一個由信號A控制的例2試分析如圖所示時序電路的邏輯功能。電路是由兩個下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器組成的莫爾型同步時序電路。解：1.了解電路組成。J2=K2=XQ1

J1=K1=1Y=Q2Q1

2.寫出下列各邏輯方程式：輸出方程激勵方程例2試分析如圖所示時序電路的邏輯功能。電路是由兩個下降沿觸J2=K2=XQ1

J1=K1=1將激勵方程代入JK觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程整理得：FF2FF1J2=K2=XQ1J1=K1=1將激勵方程代入JK觸3.列出其狀態(tài)轉換表，畫出狀態(tài)轉換圖Y=Q2Q1

11100100X=1X=0狀態(tài)轉換表10/100/101/011/000/010/011/001/03.列出其狀態(tài)轉換表，畫出狀態(tài)轉換圖Y=Q2Q1111狀態(tài)圖10/100/11101/011/01000/010/00111/001/000X=1X=0畫出狀態(tài)圖狀態(tài)圖10/100/11101/X=0時電路功能：可逆計數(shù)器X=1時電路進行加1計數(shù)電路進行減1計數(shù)。４.確定電路的邏輯功能.X=0時電路功能：可逆計數(shù)器X=1時電路進行加1計數(shù)電路進例3分析下圖所示的同步時序電路。激勵方程組輸出方程組Z0=Q0Z1=Q1Z2=Q21.根據(jù)電路列出邏輯方程組:例3分析下圖所示的同步時序電路。激勵方程組輸出得狀態(tài)方程2.列出其狀態(tài)表將激勵方程代入D觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程110111100110010101001100110011100010010001001000狀態(tài)表得狀態(tài)方程2.列出其狀態(tài)表將激勵方程代入D觸發(fā)器的特性方程3.畫出狀態(tài)圖

狀態(tài)表1101111001100101010011001100111000100100010010003.畫出狀態(tài)圖狀態(tài)表110111103.畫出時序圖3.畫出時序圖由狀態(tài)圖可見，電路的有效狀態(tài)是三位循環(huán)碼。從時序圖可看出，電路正常工作時，各觸發(fā)器的Q端輪流出現(xiàn)一個寬度為一個CP周期脈沖信號,循環(huán)周期為3TCP。電路的功能為脈沖分配器或節(jié)拍脈沖產生器。4、邏輯功能分析由狀態(tài)圖可見，電路的有效狀態(tài)是三位循環(huán)碼。4、邏輯功能分析4.3.3異步時序邏輯電路的分析一.異步時序邏輯電路的分析方法：分析步驟:3.確定電路的邏輯功能。2.列出狀態(tài)轉換表、畫出狀態(tài)圖和波形圖；1.寫出下列各邏輯方程式：b)觸發(fā)器的激勵方程；c)輸出方程d)狀態(tài)方程a)時鐘方程4.3.3異步時序邏輯電路的分析一.異步時序邏輯電路例1分析如圖所示異步電路1.寫出電路方程式①時鐘方程②輸出方程③激勵方程CP0=CLK④求電路狀態(tài)方程

觸發(fā)器如有時鐘脈沖的上升沿作用時，其狀態(tài)變化；如無時鐘脈沖上升沿作用時，其狀態(tài)不變。CP1=Q04.3.4.異步時序邏輯電路的分析舉例

CP0=CLKCP1=Q0例1分析如圖所示異步電路1.寫出電路方程式①時鐘方程

3.列狀態(tài)表、畫狀態(tài)圖00CP0CP1Qn0Qn1CLK11110x11010010x00011(X----無觸發(fā)沿,----有觸發(fā)沿)

CP1=Q0CP0=CLK4.邏輯功能分析該電路是一個異步二進制減計數(shù)器，Z信號的上升沿可觸發(fā)借位操作。也可把它看作為一個序列信號發(fā)生器。3.列狀態(tài)表、畫狀態(tài)圖00CP0CP1Qn0Qn4.4同步時序邏輯電路的設計

同步時序邏輯電路的設計是分析的逆過程,其任務是根據(jù)實際邏輯問題的要求，設計出能實現(xiàn)給定邏輯功能的電路。4.4.1設計同步時序邏輯電路的一般步驟同步時序電路的設計過程4.4同步時序邏輯電路的設計同步時序邏輯電路的設計(1)根據(jù)給定的邏輯功能建立原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表(2)狀態(tài)化簡-----求出最簡狀態(tài)圖；合并等價狀態(tài)，消去多余狀態(tài)的過程稱為狀態(tài)化簡等價狀態(tài)：在相同的輸入下有相同的輸出，并轉換到同一個次態(tài)去的兩個狀態(tài)稱為等價狀態(tài)。①明確電路的輸入條件和相應的輸出要求，分別確定輸入變量 和輸出變量的數(shù)目和符號。②找出所有可能的狀態(tài)和狀態(tài)轉換之間的關系。③根據(jù)原始狀態(tài)圖建立原始狀態(tài)表。(1)根據(jù)給定的邏輯功能建立原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表(2)狀態(tài)(3)狀態(tài)編碼（狀態(tài)分配）；(4)選擇觸發(fā)器的類型(6)畫出邏輯圖并檢查自啟動能力。給每個狀態(tài)賦以二進制代碼的過程。根據(jù)狀態(tài)數(shù)確定觸發(fā)器的個數(shù)，(5)求出電路的激勵方程和輸出方程；（M:狀態(tài)數(shù);n:觸發(fā)器的個數(shù)）2n-1<M≤2n

(3)狀態(tài)編碼（狀態(tài)分配）；(4)選擇觸發(fā)器的類型(6)畫出同步計數(shù)器的設計舉例例:設計一個同步5進制加法計數(shù)器(1）根據(jù)設計要求，設定狀態(tài)，求得狀態(tài)轉換圖和狀態(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)進位輸出S0S10S1S20S2S30S3S40S4S01同步計數(shù)器的設計舉例例:設計一個同步5進制加法計數(shù)器(1）（3）狀態(tài)分配，列狀態(tài)轉換編碼表?，F(xiàn)態(tài)次態(tài)進位輸出Q2n

Q1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1Z00000101001110000101001110000000001（4）選擇觸發(fā)器。選用JK觸發(fā)器及其激勵表。Q

nQ

n+1JK000011101110（3）狀態(tài)分配，列狀態(tài)轉換編碼表?，F(xiàn)態(tài)次態(tài)進位輸出Q2n（5）求各觸發(fā)器的激勵函數(shù)和進位輸出函數(shù)?，F(xiàn)態(tài)次態(tài)激勵激勵激勵進位輸出Q2n

Q1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1J2

k2J1

k1J0

k0z00000101001110000101001110000000001QnQn+1JK00001110111000101100

11111

00101110111激勵表（5）求各觸發(fā)器的激勵函數(shù)和進位輸出函數(shù)?，F(xiàn)態(tài)次態(tài)激勵激勵激（5）求各觸發(fā)器的驅動方程和進位輸出方程。J2=Q1nQ0nJ1=k1=Q0nJ0=Q2nZ=Q2n10001111001J210001111001k2K2=110001111001101k1J11100011110110001111001k000011110J0K0=10110100011110ZJ1J0Z（5）求各觸發(fā)器的驅動方程和進位輸出方程。J2=Q1nQ0n（6）畫邏輯圖。（7）檢查能否自啟動000/0001/0010/0011/0100/1111/1110/1101/1如果電路進入無效狀態(tài)101、110、111時，在CP脈沖作用下，分別進入有效狀態(tài)010、010、000。所以電路能夠自啟動。QC1C1Q1K1J∧1J1J∧1K1KC1Q∧2Q0QQ1CPZ進位輸出QQQ（6）畫邏輯圖。（7）檢查能否自啟動000/0001/001例2:設計一個串行數(shù)據(jù)檢測器。電路的輸入信號X是與時鐘脈沖同步的串行數(shù)據(jù)，要求電路在X信號輸入出現(xiàn)110序列時，輸出信號Z為1，否則為0。如：輸入序列X=001101011001，輸出Z=000010000100解:1.根據(jù)給定的邏輯功能建立原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表分析:設初始狀態(tài)為a，在a狀態(tài)下若輸入信號X=1，由于它是序列中的第一個數(shù)字，應把此狀態(tài)記下，且進入b狀態(tài)，同時輸出Z=0；若輸入信號X=0，由于它不是序列中的第一個數(shù)字，不必記憶此狀態(tài)，下一個狀態(tài)返回到a，且輸出Z=0。依此分析，得出原始狀態(tài)圖。例2:設計一個串行數(shù)據(jù)檢測器。電路的輸入信號X是與時鐘脈沖同2.狀態(tài)化簡列出原始狀態(tài)轉換圖及狀態(tài)表現(xiàn)態(tài)次態(tài)/輸出X=0X=1aa

/0b

/0ba

/0c

/0cd/1c/0da/0b/0現(xiàn)態(tài)次態(tài)／輸出X=0X=1aa/0b

/0ba

/0c/0ca/1c

/0abc0/01/00/01/01/00/12.狀態(tài)化簡列出原始狀態(tài)轉換圖及狀態(tài)表現(xiàn)態(tài)次態(tài)/輸出XMealy型：輸出是當前狀態(tài)和所有輸入信號的函數(shù)，它的輸出是在輸入變化后立即發(fā)生的，不依賴于時鐘的同步，屬于異步輸出狀態(tài)機。Moore型：輸出僅為當前狀態(tài)的函數(shù)，這類狀態(tài)機在輸入發(fā)生變化時還必須等待時鐘的到來，時鐘使狀態(tài)發(fā)生變化時才導致輸出的變化。采用VHDL編寫程序實現(xiàn)。利用有限狀態(tài)機，從有限狀態(tài)機的信號輸出方式上分為Mealy型和Moore型。這兩種型式可互相轉換Mealy型：輸出是當前狀態(tài)和所有輸入信號的函數(shù)，它的輸出clkxresetzabc0/01/00/01/01/00/1110序列檢測器的圖符Mealy型110序列檢測器的狀態(tài)轉換圖VHDL參見

sX/Zclkzabc0/01/00/01/01/00/1110序列采用Moore型狀態(tài)機的110序列檢測器的狀態(tài)圖A狀態(tài)，初始狀態(tài)：輸出0B狀態(tài)，記憶1：輸出0C狀態(tài)，記憶11：輸出0D狀態(tài)，記憶110：輸出1輸出僅為當前狀態(tài)的函數(shù)VHDL參見采用Moore型狀態(tài)機的110序列檢測器的狀態(tài)圖A狀態(tài)，初Mealy型110序列檢測器的功能仿真波形圖Moore型110序列檢測器的功能仿真波形圖Mealy型110序列檢測器的功能仿真波形圖Moore型1放映結束！無悔無愧于昨天，豐碩殷實的今天，充滿希望的明天。放映結束！無悔無愧于昨天，豐碩殷實的今天，充滿希望的明天。4.2時序邏輯電路的基本概念4.2.1時序電路的基本結構結構：一定包含存儲電路(觸發(fā)器組成)，而且它的輸出往往反饋到輸 入端，與輸入變量一起決定電路的輸出狀態(tài)。特點：任意時刻輸出不僅取決于該時刻輸入，而且還與原來的狀態(tài)有 關。具有記憶功能。外部輸入外部輸出組合電路x1xnZ1Zm?????????存儲電路?????????Y1YrQ1Qk內部輸入內部輸出存儲電路輸入存儲電路輸出時序電路的狀態(tài)觸發(fā)器是構成時序邏輯電路的最主要的單元4.2時序邏輯電路的基本概念4.2.1時序電路的基4.2.2時序邏輯電路的分類：按時序電路中觸發(fā)器的動作特點來分：同步時序電路異步時序電路按時序電路輸出信號的特點來分：米里型（Mealy)莫爾型(Moore)4.2.2時序邏輯電路的分類：時序電路同步：存儲電路里所有觸發(fā)器有一個統(tǒng)一的時鐘源，它們的狀態(tài)在同一時刻更新。

異步：沒有統(tǒng)一的時鐘脈沖或沒有時鐘脈沖，電路的狀態(tài)更新不是同時發(fā)生的。

時序電路同步：存儲電路里所有觸發(fā)器有一個統(tǒng)一的時鐘源，它們的Mealy型和Moore型時序電路電路的輸出是輸入變量及觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)的函數(shù)，這類時序電路亦稱為Mealy型電路Mealy電路Mealy型和Moore型時序電路電路的輸出是輸入變量電路輸出僅僅取決于各觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)，而不受電路當時的輸入信號影響或沒有輸入變量，這類電路稱為Moore型電路Moore型電路電路輸出僅僅取決于各觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)，而不受電路當時的輸入Moo4.2.3時序邏輯電路的描述方法：輸出方程:驅動（激勵）方程：狀態(tài)方程：組合電路x1xnZ1Zm?????????存儲電路?????????Y1YrQ1Qk邏輯方程組狀態(tài)表狀態(tài)圖時序圖4.2.3時序邏輯電路的描述方法：輸出方程:驅動（激勵輸出方程激勵方程組

狀態(tài)方程組1.邏輯方程組舉例說明時序邏輯電路描述方法：輸出方程激勵方程組狀態(tài)方程組1.邏輯方程組舉例說明時序邏輯輸出方程狀態(tài)方程組根據(jù)方程組列出狀態(tài)轉換表2.狀態(tài)表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101狀態(tài)表A=1A=0輸出方程狀態(tài)方程組根據(jù)方程組列出狀態(tài)轉換表2.狀態(tài)表0狀態(tài)表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=00/01/00/11/00/11/00/11/0狀態(tài)圖根據(jù)狀態(tài)表畫出狀態(tài)圖A/Y狀態(tài)表01/000/11111/0004.時序圖

時序邏輯電路的四種描述方式是可以相互轉換的狀態(tài)表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=0根據(jù)狀態(tài)表畫出波形圖狀態(tài)表01/000/11111/000/11010/000/00001/000/101A=1A=04.時序圖時序邏輯電路的四種描述方式是可以相互轉換4.3時序邏輯電路的分析4.3.1

分析同步時序邏輯電路的一般步驟4.3.2同步時序邏輯電路分析舉例4.3.3

分析異步時序邏輯電路的一般步驟4.3.4異步時序邏輯電路分析舉例4.3時序邏輯電路的分析4.3.1分析同步時序邏輯電路時序邏輯電路分析的任務：分析時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，進而確定電路的邏輯功能。

時序電路的邏輯能是由其狀態(tài)和輸出信號的變化的規(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:時序邏輯電路分析的任務：分析時序邏輯電路在輸入信號的作4.3.1

分析同步時序邏輯電路的一般步驟:1.了解電路的組成：電路的輸入、輸出信號、觸發(fā)器的類型等４.確定電路的邏輯功能。3.列出狀態(tài)轉換表、畫出狀態(tài)圖和波形圖；2.根據(jù)給定的時序電路圖，寫出下列各邏輯方程式：(１)輸出方程；(２)各觸發(fā)器的激勵(驅動)方程;

（3）狀態(tài)方程:將每個觸發(fā)器的驅動方程代入其特性(狀態(tài)) 方程得狀態(tài)方程。4.3.1分析同步時序邏輯電路的一般步驟:1.了解電路的組例1試分析如圖所示時序電路的邏輯功能。4.3.2同步時序邏輯電路分析舉例電路是由兩個上升沿觸發(fā)的T觸發(fā)器組成的同步、Mealy時序電路。解：(1)了解電路組成。例1試分析如圖所示時序電路的邏輯功能。4.3.2同步(2)根據(jù)電路列出三個方程組激勵方程組:T0=AT1=AQ0

輸出方程組:Y=AQ1Q0

將激勵方程組代入T觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程組(2)根據(jù)電路列出三個方程組激勵方程組:輸出方程組:(3)根據(jù)狀態(tài)方程組和輸出方程列出狀態(tài)表Y=AQ1Q000/111/01111/010/01010/001/00101/000/000A=1A=0(3)根據(jù)狀態(tài)方程組和輸出方程列出狀態(tài)表Y=AQ1Q0(4)畫出狀態(tài)圖00/111/01111/010/01010/001/00101/000/000A=1A=0(4)畫出狀態(tài)圖00/111/01111(5)邏輯功能分析觀察狀態(tài)圖可知，電路是一個由信號A控制的可控二進制計數(shù)器。當A=0時停止計數(shù)，電路狀態(tài)保持不變；當A=1時，在CP上升沿到來后電路狀態(tài)值加1，一旦計數(shù)到11狀態(tài)，Y輸出1，且電路狀態(tài)將在下一個CP上升沿回到00。輸出信號Y的下降沿可用于觸發(fā)進位操作。(5)邏輯功能分析觀察狀態(tài)圖可知，電路是一個由信號A控制的例2試分析如圖所示時序電路的邏輯功能。電路是由兩個下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器組成的莫爾型同步時序電路。解：1.了解電路組成。J2=K2=XQ1

J1=K1=1Y=Q2Q1

2.寫出下列各邏輯方程式：輸出方程激勵方程例2試分析如圖所示時序電路的邏輯功能。電路是由兩個下降沿觸J2=K2=XQ1

J1=K1=1將激勵方程代入JK觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程整理得：FF2FF1J2=K2=XQ1J1=K1=1將激勵方程代入JK觸3.列出其狀態(tài)轉換表，畫出狀態(tài)轉換圖Y=Q2Q1

11100100X=1X=0狀態(tài)轉換表10/100/101/011/000/010/011/001/03.列出其狀態(tài)轉換表，畫出狀態(tài)轉換圖Y=Q2Q1111狀態(tài)圖10/100/11101/011/01000/010/00111/001/000X=1X=0畫出狀態(tài)圖狀態(tài)圖10/100/11101/X=0時電路功能：可逆計數(shù)器X=1時電路進行加1計數(shù)電路進行減1計數(shù)。４.確定電路的邏輯功能.X=0時電路功能：可逆計數(shù)器X=1時電路進行加1計數(shù)電路進例3分析下圖所示的同步時序電路。激勵方程組輸出方程組Z0=Q0Z1=Q1Z2=Q21.根據(jù)電路列出邏輯方程組:例3分析下圖所示的同步時序電路。激勵方程組輸出得狀態(tài)方程2.列出其狀態(tài)表將激勵方程代入D觸發(fā)器的特性方程得狀態(tài)方程110111100110010101001100110011100010010001001000狀態(tài)表得狀態(tài)方程2.列出其狀態(tài)表將激勵方程代入D觸發(fā)器的特性方程3.畫出狀態(tài)圖

狀態(tài)表1101111001100101010011001100111000100100010010003.畫出狀態(tài)圖狀態(tài)表110111103.畫出時序圖3.畫出時序圖由狀態(tài)圖可見，電路的有效狀態(tài)是三位循環(huán)碼。從時序圖可看出，電路正常工作時，各觸發(fā)器的Q端輪流出現(xiàn)一個寬度為一個CP周期脈沖信號,循環(huán)周期為3TCP。電路的功能為脈沖分配器或節(jié)拍脈沖產生器。4、邏輯功能分析由狀態(tài)圖可見，電路的有效狀態(tài)是三位循環(huán)碼。4、邏輯功能分析4.3.3異步時序邏輯電路的分析一.異步時序邏輯電路的分析方法：分析步驟:3.確定電路的邏輯功能。2.列出狀態(tài)轉換表、畫出狀態(tài)圖和波形圖；1.寫出下列各邏輯方程式：b)觸發(fā)器的激勵方程；c)輸出方程d)狀態(tài)方程a)時鐘方程4.3.3異步時序邏輯電路的分析一.異步時序邏輯電路例1分析如圖所示異步電路1.寫出電路方程式①時鐘方程②輸出方程③激勵方程CP0=CLK④求電路狀態(tài)方程

觸發(fā)器如有時鐘脈沖的上升沿作用時，其狀態(tài)變化；如無時鐘脈沖上升沿作用時，其狀態(tài)不變。CP1=Q04.3.4.異步時序邏輯電路的分析舉例

CP0=CLKCP1=Q0例1分析如圖所示異步電路1.寫出電路方程式①時鐘方程

3.列狀態(tài)表、畫狀態(tài)圖00CP0CP1Qn0Qn1CLK11110x11010010x00011(X----無觸發(fā)沿,----有觸發(fā)沿)

CP1=Q0CP0=CLK4.邏輯功能分析該電路是一個異步二進制減計數(shù)器，Z信號的上升沿可觸發(fā)借位操作。也可把它看作為一個序列信號發(fā)生器。3.列狀態(tài)表、畫狀態(tài)圖00CP0CP1Qn0Qn4.4同步時序邏輯電路的設計

同步時序邏輯電路的設計是分析的逆過程,其任務是根據(jù)實際邏輯問題的要求，設計出能實現(xiàn)給定邏輯功能的電路。4.4.1設計同步時序邏輯電路的一般步驟同步時序電路的設計過程4.4同步時序邏輯電路的設計同步時序邏輯電路的設計(1)根據(jù)給定的邏輯功能建立原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表(2)狀態(tài)化簡-----求出最簡狀態(tài)圖；合并等價狀態(tài)，消去多余狀態(tài)的過程稱為狀態(tài)化簡等價狀態(tài)：在相同的輸入下有相同的輸出，并轉換到同一個次態(tài)去的兩個狀態(tài)稱為等價狀態(tài)。①明確電路的輸入條件和相應的輸出要求，分別確定輸入變量 和輸出變量的數(shù)目和符號。②找出所有可能的狀態(tài)和狀態(tài)轉換之間的關系。③根據(jù)原始狀態(tài)圖建立原始狀態(tài)表。(1)根據(jù)給定的邏輯功能建立原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表(2)狀態(tài)(3)狀態(tài)編碼（狀態(tài)分配）；(4)選擇觸發(fā)器的類型(6)畫出邏輯圖并檢查自啟動能力。給每個狀態(tài)賦以二進制代碼的過程。根據(jù)狀態(tài)數(shù)確定觸發(fā)器的個數(shù)，(5)求出電路的激勵方程和輸出方程；（M:狀態(tài)數(shù);n:觸發(fā)器的個數(shù)）2n-1<M≤2n

(3)狀態(tài)編碼（狀態(tài)分配）；(4)選擇觸發(fā)器的類型(6)畫出同步計數(shù)器的設計舉例例:設計一個同步5進制加法計數(shù)器(1）根據(jù)設計要求，設定狀態(tài)，求得狀態(tài)轉換圖和狀態(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)進位輸出S0S10S1S20S2S30S3S40S4S01同步計數(shù)器的設計舉例例:設計一個同步5進制加法計數(shù)器(1）（3）狀態(tài)分配，列狀態(tài)轉換編碼表?，F(xiàn)態(tài)次態(tài)進位輸出Q2n

Q1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1Z00000101001110000101001110000000001（4）選擇觸發(fā)器。選用JK觸發(fā)器及其激勵表。Q

nQ

n+1JK000011101110（3）狀態(tài)分配，列狀態(tài)轉換編碼表。現(xiàn)態(tài)次態(tài)進位輸出Q2n（5）求各觸發(fā)器的激勵函數(shù)和進位輸出函數(shù)?，F(xiàn)態(tài)次態(tài)激勵激勵激勵進位輸出Q2n

Q1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1J2

k2J1

k1J0

k0z00000101001110000101001110000000001QnQn+1JK00001110111000101100

11111

00101110111激勵表（5）求各觸發(fā)器的激勵函數(shù)和進位輸出函數(shù)?，F(xiàn)態(tài)次態(tài)激勵激勵激（5）求各觸發(fā)器的驅動方程和進位輸出方程。J2=Q1nQ0nJ1=k1=Q0nJ0=Q2nZ=Q2n10001111001J210001111001k2K2=110001