數(shù)電福利-第6章時(shí)序邏輯電路

邏輯關(guān)系方程：組合邏輯電路X1Z1Zj電路Q(chēng)1Y1……Xi……Qr……YrX(X1，…Xi)1r，…Q

)Y(Y1，…Yr)Z(Z1，…Zj)Z＝F1(X，Qn)Y＝F2(X，Qn)Qn+1＝F3(Y，Qn)輸出方程驅(qū)動(dòng)方程狀態(tài)方程各信號(hào)之間的邏輯關(guān)系方程組：2021/11/3時(shí)序邏輯電路的分類(lèi)時(shí)序電路1、從控制時(shí)序狀態(tài)的脈沖源來(lái)分：同步：

電路里所有觸發(fā)器有一個(gè)異步：沒(méi)有的時(shí)鐘源的時(shí)鐘脈沖CPX1JC1K1JC1K=1Q1“1”Q2Y&Q2Q1FF1FF21DC1D＞C&Q2Q2Q1&YCPCPQ1CPFF1FF22021/11/32、從輸出信號(hào)的特點(diǎn)分：同步時(shí)序電路莫爾型(Moore)：Z=F1

[Qn]米里型(Mealy)：

Z

=F1

[X

,

Qn]CPX1J＞C1K1JC1K=1Q1“1”Q2Y&Q2Q1FF1FF2&XCP1DQ1

Z1Q1&1DQ2Q2&＞C12021/11/3＞C1FF1FF26.2

時(shí)序邏輯電路的分析2021/11/3確定電路的輸入、輸出信號(hào)、觸發(fā)器的類(lèi)型等根據(jù)時(shí)序邏輯電路寫(xiě)出各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程將每個(gè)觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程代入其特性方程中，得出其狀態(tài)方程;寫(xiě)出時(shí)序電路的輸出方程;綜合分析，用文字描述電路的邏輯功能;4''.列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或畫(huà)出狀態(tài)圖和波形圖。檢查自啟動(dòng)。特性方程：Qn1

J

Qn

K

QnJK觸發(fā)器1KC11JQQKCPJD觸發(fā)器DCPQQ特性方程：2021/11/3Qn+1=D同步時(shí)序電路分析1---習(xí)題5.4.6CPX1JC1K1JC1K=1Q1“1”Q2Y&Q2Q1FF12021/11/3FF2CPX1JC1K1JC1K=1Q1“1”Q2Y&Q2Q1FF12021/11/3FF2J2=K2=X

Q1J1=K1=1Y=Q2Q1解：1）寫(xiě)出各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程：2）求出電路狀態(tài)方程：Qn1

JQn

KQnJ2=K2=X

Q1J1=K1=1nn111n1

Qn22n1

X

2021/11/33）列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或波形圖：1

nn1

/

2

1X=0X=10001

/

011

/

00110

/

000

/

01011

/

001

/

01100

/

110

/

11n1

2Q

Xn1Y=Q2Q1狀態(tài)轉(zhuǎn)換表2021/11/34）狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖1n1

/

YX=0X=10

01 1

/

00

10 0

/

01

00 1

/

01

11 0

/

10/00/10/00/0X/YQ2Q11/01/01/10011012021/11/3101/05）時(shí)序圖n1

/

Y1X=0X=10001

/

011/

00110

/

000/01011

/

001/

01100

/

110/

1波形可以根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或方程畫(huà)出。CPXQ1Q2Y2021/11/36）確定邏輯功能X/Y0/01/00/01/0/01/1001101100/1

1/0Q2Q1X=0時(shí)，電路進(jìn)行加1計(jì)數(shù)。00

01

10

11X=1時(shí)，電路進(jìn)行減1計(jì)數(shù)。00

11

10

01可逆計(jì)數(shù)器Y可理解為進(jìn)位或借位端。2021/11/3電路，畫(huà)出在CP作用下Y0

、Y1、Y2、Y3的波形。KA0

A1EN11CPJ0

Q

0CP

K

0

Q

01J1

Q

1CP

Q

12-4

DCY0

Y1

Y2

Y3同步時(shí)序電路分析2---習(xí)題5.4.42021/11/3KA0

A1EN11CPJ0

Q

0CP

K

0

Q

0J1CP1Q

1Q

12-4

DCY0

Y1

Y2

Y3解：1）寫(xiě)驅(qū)動(dòng)和輸出方程

0

EN

EN310

AYA

ENAYA

0

EN

0

EN1

A1YA

0

EN

EN

QK2101

QK10

QJ01輸出方程：

0

A1Y0A

EN驅(qū)動(dòng)方程：0

Q1J2021/11/32）

寫(xiě)出狀態(tài)方程：3）狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表:C

↓0↓01↓11↓100狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖:0111101n0n11n1110100n001+n01+n1Q+Q+2021/11/35）功能分析從輸出波形看出，Y0、Y1、Y3、Y2構(gòu)成順序脈沖發(fā)生器。4）時(shí)序圖CPQ

1

Q

0

Y0

Y1

Y2

Y3123452021/11/3解：1)電路輸出方程和驅(qū)動(dòng)方程&1QQJKCPZ1&&&&X

1X

2Z

1Z

2Z

3Z

4同步時(shí)序電路分析3

X

X

Qn1

2

X

X

Qn

X

X

Qn1

2

1

2Z

Z1

Z2

Z3

Z4J=X1

·X2K=X1

·X22021/11/3X1X2QnZQn+100000110010101011001010111001111Z=

(X1X2)

·

Q

+

(X1X2)

·Q2)寫(xiě)狀態(tài)方程

Qn+1=

J

·

Qn

+ K·Qn

= X1·

X2·

Qn

+X1

·X2·Q=X1·

X2·

Qn

+(X1+X2)·Qn3)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表n2021/11/32021/11/34)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖X1X2/Z5)分析邏輯功能此電路完成串行一位二進(jìn)制加 能，X1、X2

為加數(shù)和被加數(shù)，Z

為和，觸發(fā)器

Qn

是低位進(jìn)位，Qn+1

X1、X2兩數(shù)加后的進(jìn)位nn2112

XD21Z

XQ

Qnn2)狀態(tài)方程n1

XQnn212n11解：1)

驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程≥1&CPXZD1D2同步時(shí)序電路分析42021/11/3Q2Xn

Q1n010000/010/00100/010/11001/010/01100/010/03)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表Q2n+1

Q1n+1

/Z4)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖Q2Q12021/11/32021/11/3101序列監(jiān)測(cè)器CP10002100103010010451101101010109100101輸出波形圖Q1

Q25)功能分析2021/11/36.3

異步時(shí)序電路的分析要特別注意各觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入端的時(shí)鐘信號(hào)狀態(tài)。分析步驟:列出電路方程時(shí)鐘方程；觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程；電路輸出方程。求電路狀態(tài)方程列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或畫(huà)出狀態(tài)圖和波形圖異步時(shí)序電路分析1CLK&Z0Q1Q0Q1FF1

1D＞C1FF0

1DCP＞C1Q

CP2021/11/31)寫(xiě)出電路方程①時(shí)鐘方程②輸出方程③激勵(lì)方程CP0=CLKn1CP1=Q0>CLKZQ1Q0Q1FF1D1FF0D1CPQ0

CPD0

Q0D1

Q12021/11/3④求電路狀態(tài)方程觸發(fā)器 時(shí)鐘脈沖的上升沿作用時(shí)，其狀態(tài)變化；如無(wú)時(shí)鐘脈沖上升沿作用時(shí)，其狀態(tài)不變。0Qn+1

D

cp

Qn

cp

Q

ncp

Qn

cp011Qn+1

D

cp

Qn

cp

Q

ncp

Qn

cpD0

Q0CP0=CLKD1

Q1CP1=Q00n

(CLK

)n

(Q

)1

02021/11/32)列狀態(tài)表CPQ1Q

CP

CP

Qn1

Q

n10

1

0

1

0001111x10100101x000011(X----無(wú)觸發(fā)沿

,----有觸發(fā)沿)(0n+1

11cp

)1n+1

2021/11/300/0Q1Q0/Z11/110/001/00n

(CLK

)(1n

1+

n3)畫(huà)狀態(tài)圖2021/11/3CPQ0Q1Z1TCP狀態(tài)不確定5)邏輯功能分析該電路是一個(gè)異步4進(jìn)制減計(jì)數(shù)器，Z信號(hào)的上升沿可觸發(fā)借位操作。也可把它看作為一個(gè)序列信號(hào)發(fā)生器。2021/11/34)時(shí)序圖異步時(shí)序電路分析2---習(xí)題5.4.82021/11/31)寫(xiě)出電路方程①時(shí)鐘方程②驅(qū)動(dòng)方程③狀態(tài)方程CP1=CP

↓CP2=Q1

↓J1

K1

J2

K2

11n

(Q

)2

1n

(CP

)2021/11/3④輸出方程122

Q212)根據(jù)方程畫(huà)波形2021/11/32021/11/3CLKQ0FF0Q1FF1Q2&Q0Q1CP0FF2Q2≥≥≥＞CCP2＞CCP1

＞C異步時(shí)序電路分析32021/11/3CLKFF0Q0

Q1FF1Q2&Q0Q1CP0FF2Q2CP2≥≥≥＞C＞CCP1

＞C狀態(tài)方程

Q

n

cp

Qn

cp0

0

0

0Qn+10Qn+11

Qn

cp

Qn

cp1

1

1

1

Q

n

cp

Qn

cpQn+1時(shí)鐘方程CP

0

Q2

CLK

Q2

CLKCP

1

Q0CP

2

Q0

Q1

Q2

CLK

(

Q0Q1

Q2

)CLK220202021/11/3解：1)列出邏輯方程2)列出狀態(tài)表210QnQnQncp

cp

cp

Qn1

Qn1

Qn12

1

0

2

1

0000001001001011010010001011011111100100100000101100001110100010111100011（CP=0表示無(wú)時(shí)鐘下降沿，CP=1表示有時(shí)鐘下降沿）2021/11/34)邏輯功能分析電路是一個(gè)異步五進(jìn)制加計(jì)數(shù)電路。3)畫(huà)出狀態(tài)圖Q2Q1Q0100010000001011

1011111102021/11/32021/11/3時(shí)序電路分析總結(jié)時(shí)序電路與組合電路的區(qū)別時(shí)序電路分析方法：寫(xiě)驅(qū)動(dòng)方程、輸出方程、狀態(tài)方程，列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表（圖），畫(huà)時(shí)序圖，分析功能。2021/11/36.2.4(同步時(shí)序電路分析)作

業(yè)6.4.2(異步時(shí)序電路分析)邏輯抽象確定輸入輸出變量和狀態(tài)數(shù)量定義輸入輸出狀態(tài)的含義，并將狀態(tài)寫(xiě)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)換表對(duì)狀態(tài)進(jìn)行化簡(jiǎn)--去除等價(jià)狀態(tài)對(duì)狀態(tài)進(jìn)行編碼，并確定所用觸發(fā)器個(gè)數(shù)確定觸發(fā)器類(lèi)型，并由狀態(tài)表寫(xiě)出電路方程畫(huà)邏輯電路圖檢查電路能否自啟動(dòng)6.4

時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)2021/11/32021/11/3電路的輸入信號(hào)A是與時(shí)鐘脈沖同步的串行數(shù)據(jù)，其時(shí)序關(guān)系如下圖所示。輸出信號(hào)為Y；要求電路在A信號(hào)輸入出現(xiàn)110序列時(shí)，輸出信號(hào)Y為1，否則為0。A：1

1

1

1

0

11

0

11

0

1

1

1

1

0Y：0

0

0

0

10

0

1

0

0

1

00

0

0

1例1：設(shè)計(jì)一個(gè)串行數(shù)據(jù)檢測(cè)器。2021/11/3S0——初始狀態(tài)；S1——A輸入1后；S2——A輸入11后；S3——A輸入110后。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)表確定輸入、輸出變量及電路的狀態(tài)數(shù)：輸入變量：A 輸出變量：Y 狀態(tài)數(shù)：4個(gè)定義輸入輸出邏輯狀態(tài)和每個(gè)電路狀態(tài)的含義：2）列出原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換表現(xiàn)態(tài)次態(tài)/A=0輸出A=1S0S0

/0S1

/

0S1S2S0/

0S3/

1S2

/

0S2/

0S3S0/

0S1/

0S0S3S2S10/01/00/01/00/01/00/11/0初始狀態(tài)SA/Y2021/11/33）狀態(tài)化簡(jiǎn)現(xiàn)態(tài)次態(tài)／輸出A=0A=1S0S0/

0S1

/0S1S0

/

0S2/0S2S0/

1S2

/0S0S1S20/01/00/01/01/00/1現(xiàn)態(tài)次態(tài)/輸出A=0A=1S0S0

/

0S1

/

0S1S0/

0S2

/

0S2S3/

1S2/

0S3S0/

0S1/

02021/11/30/01/00/11/01/00/0001101S02021/11/3S1S20/01/0令

S0

=00，S1=

01，S2

=110/01/01/00/14）狀態(tài)分配現(xiàn)態(tài)Q1Q0Q1n+1

Q0n+1

／YA=0A=10000

/

001

/00100

/

011

/01100

/

111

/01/00/11/01/00/00/00011012021/11/35）選擇觸發(fā)器10觸發(fā)器個(gè)數(shù):兩個(gè)。類(lèi)型：采用對(duì)CP

下降沿敏感的JK

觸發(fā)器。J=XK=1J=1K=X2021/11/3J=XK=0J=0K=X2021/11/36）求激勵(lì)方程和輸出方程Q

n1Q

n0AQn+11Qn+10Y激勵(lì)信號(hào)J1K1J0K00000000×0×0010100×1×0100000××10111101×0×110001×1×1111110×0×0現(xiàn)態(tài)Q1Q0Q1n+1

Q0n+1

／YA=0A=10000

/

001

/00100

/011

/01100

/

111

/0思考：Q1Q0=10時(shí)JKY應(yīng)該是多少？AQn

1Qn

00100

01

11

10001x000x12021/11/3Y

Q

A輸出方程7)根據(jù)激勵(lì)方程和輸出方程畫(huà)出邏輯圖FF0FF1&&1＞C1ACP1J1K＞C11J1KYQ0Q1激勵(lì)方程1Y

Q

A輸出方程J

Q

A1

0J

A0K

A2021/11/31K

A08)并檢查自啟動(dòng)能力當(dāng)Q1Q0

=10時(shí)100001110/00/01/01/01/00/10/11/1A輸出方程

Y

Q1Y

A0能自啟動(dòng)A=0Q

Q

=

00

Y

11

0A=1Y

0=11Q

Q1

02021/11/39)修改電路FF0FF1&&1＞C1ACP1J1K＞C11J1KYQ0Q1A輸出方程

Y

Q1A012021/11/3例2（

例1）：

用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)8421BCD碼同步十進(jìn)制加計(jì)數(shù)器。8421碼同步十進(jìn)制加計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表計(jì)數(shù)脈沖

CP的順序現(xiàn)

態(tài)次態(tài)Q

n3Q

n2Q

n1Q

n0Qn+13Qn+12Qn+11Qn+1000000000110001001000100011010001002021/11/3計(jì)數(shù)脈沖

CP的順序現(xiàn)

態(tài)次態(tài)激勵(lì)信號(hào)Q

n3Q

n2Q

n1Q

n0Qn+13Qn+12Qn+11Qn+10D

3D

2D1D000000000100011000100100010001000110011010001000100101011001111000100000000D3、

D2、

D1、

D0是觸發(fā)器初態(tài)的函數(shù)求激勵(lì)方程2021/11/300000010××××10××00110101××××00××10011001××××10××D0D1nQ1nQ3nQ2n1nQ3nQ2Qn00

0

1

01

1

0

1×

×

×

×0

0

×

×D2Qn1nQ3nQ2nQ0D3nQ1nQ3Qn2nQ02

1

0

Qn

Qn

Qn3

0D3

Qn

Qn2

0

2

1

02

1nQ2D

Qn

Qn

Qn

Qn

Qn

Qn

QnQn

0n

n

n

nD1

Q1

Q0

Q3

Q1

Q0n2021/11/30D

Q00000100001110110010101000011001000011001Q3Q2Q1Q011102021/11/311111010101111001101畫(huà)出完整狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖n

Qn2

1n

0n

1

000

Qn>>>>RC11DQ0RC11DFF2Q2RC11DFF1Q1RC11DFF3Q3&≥1&

&≥1

≥1CPRESEQ3Q0

FF0Q1Q2畫(huà)出邏輯電路圖2021/11/3例3—6進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)S1S2S3S4/0/0/0/0/02021/11/3S0/1S5/C原始狀態(tài)圖：編碼：000，001，010，011，100，101觸發(fā)器選擇：JK觸發(fā)器，需要幾個(gè)？2021/11/3激勵(lì)表及各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程如下：原態(tài)次態(tài)輸入輸出Q2n

Q

n

Q

n1

0Q

n+1

Q1n+1

Q0n+12J2

K2J1

K1J0

K0C0000010

d0

d1

d00010100

d1

dd

100100110

dd

01

d00111001

dd

1d

10100101d

00

d1

d0101000d

10

dd

111

1

0dddddddddd1

1

1dddddddddd用圖法化簡(jiǎn)得出電路的驅(qū)動(dòng)方程：Q1Q0Q201J2

圖Q1Q0Q2000111100dddd101ddJ2=Q1Q0

K2

圖

K2=Q000

01

11

100

0

1

0d

d

d

dJ1=Q2Q0同理可通過(guò)圖得出J0，K0和Z的表達(dá)式：J0=K0=1C=Q2Q0K1

圖Q1Q0Q2000111100dd101ddddQ1Q0Q200011110001dd100ddJ1

圖K1=Q02021/11/32021/11/3思考：求驅(qū)動(dòng)方程的其它方法？原態(tài)次態(tài)輸出Q2n

Q

n

Q

n1

0Q

n+1

Q1n+1

Q0n+12C00000100010100010011001110001001010101000111000001110000Q1Q0Q20001111000010110002Q

n+1圖

J2

Q2

K

2

Q2

J

Q1Q20 K

Q

210

120

Q1Q0

Q2

Q

Q

Q

Q

Qn1

Q

Q

Q2021/11/32021/11/3畫(huà)出邏輯電路圖：J2=Q1Q0

K2=Q0J1=Q2Q0

K1=Q0J0=K0=1C=Q2Q0J0J1J2K1K0K2Q0Q1Q2Q0Q0Q1Q1Q2Q2檢查能否自啟動(dòng)J2

=Q1Q0J1

=Q2Q0J0

=K0

=1K2

=Q0K1

=Q0對(duì)于多余狀態(tài)110、111，在時(shí)鐘信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下，轉(zhuǎn)換如下：CPQ2Q1Q001

1

011

1

120

0

0所以該電路可以自啟動(dòng)。思考：輸出C是否需要修改？2021/11/3例4—余3碼計(jì)數(shù)器01000101011001111010100110002021/11/3試用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)余3碼十進(jìn)制加計(jì)數(shù)器。解：1）無(wú)輸入信號(hào)，輸出信號(hào)C=1有進(jìn)位，C=0無(wú)進(jìn)位。狀態(tài)數(shù)：10個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：0011/1110010112021/11/3原態(tài)次態(tài)激勵(lì)輸出CQ3nQ2nQ1nQ0nQ3n+1Q2

n+1Q1

n+1Q0

n+1J3

K3J2

K2J1

K1J0

K0001101000

d1

dd

1d

10010001010

dd

00

d1

d0010101100

dd

01

dd

10011001110

dd

0d

01

d0011110001

dd

1d

1d

1010001001d

00

d0

d1

d010011010d

00

d1

dd

1010101011d

00

dd

01

d010111100d

01

dd

1d

1011000011d

1d

11

d1

d11101111011110000000100102）確定觸發(fā)器類(lèi)型：用JK觸發(fā)器，激勵(lì)表：驅(qū)動(dòng)方程Q1Q0Q3Q20001111000ddd01111dddd10ddddJ3=Q2Q1Q0Q1Q0Q3Q20001111000dddd01dddd111ddd102021/11/3K3=Q2同理可得：J2=Q1Q0K2=Q1Q0+Q3J1=Q0+Q2Q3K1=Q0J0=K0=1C=Q3Q2電路圖&CPK

0J0

Q

0Q

0K

1J1

Q

1Q

1K

2Q

2J2

Q

2K

3J3

Q

3Q

3&≥1&≥1C"1"J3=Q2Q1Q0K3=Q22021/11/3J1=Q0+Q2Q3K1=Q0J2=Q1Q0K2=Q1Q0+QJ0=K0=1C=Q3Q22021/11/3自啟動(dòng)檢查CP0123012012301234狀態(tài)0000100100010000000010010001000000110111011100110101101010110101不管初始狀態(tài)是什么，經(jīng)過(guò)有限個(gè)時(shí)鐘脈沖后都能回到計(jì)數(shù)主循環(huán)中，所以電路可以自啟動(dòng)2021/11/3例5——自動(dòng)售貨機(jī)自動(dòng)售火柴機(jī)的投幣口每次只能投入一枚一分或二分的硬幣，投入三分硬幣后機(jī)器給出一盒火柴，投入四分硬幣后機(jī)器給出火柴的同時(shí)找回一枚一分硬幣。解：邏輯抽象：輸入變量：AB=01：投入一枚一分硬幣；AB=10：投入一枚二分硬幣；輸出變量：Y=1：給出一盒火柴；Z=1：找回一枚一分硬幣；狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（表）：S0：起始狀態(tài)

S1：投入1分錢(qián)后

S2：投入2分錢(qián)后狀態(tài)圖和狀態(tài)表ABS

ni00011011S0S0/00S1/00S2/00S1S1/00S2/00S0/10S2S2/00S0/10S0/11S2S101/0000/00S000/0001/0010/1101/1000/0010/0010/102021/11/32021/11/3激勵(lì)表輸入原態(tài)次態(tài)驅(qū)動(dòng)輸出ABQ1nQ0nQ

n+11Q

n+10D1

D0YZ000000000001000101001000101000000101010001011010001001000010001010100001100000101010000011對(duì)狀態(tài)編碼：三個(gè)狀態(tài)用二個(gè)D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，狀態(tài)編碼如下：S0：00

S1：01

S2：10寫(xiě)激勵(lì)表和電路方程：注意：AB=11和Q1Q0=11是無(wú)關(guān)項(xiàng)電路方程ABQ1Q00001111000d1011d11dddd101dD1

Q1

A

B

Q0B

0

A驅(qū)動(dòng)方程：同理得出D0，Y，Z表達(dá)式：D0

Q0

A

B

1

BY

Q1B

Q1A

Q0

AZ

Q1A2021/11/3邏輯電路圖&&BA11≥1&&2021/11/3ZYCP≥1≥1Q1Q1D1Q0Q0

D0自啟動(dòng)檢查ABYZQ1Q0Q1Q0110011001101101011100011原態(tài)為“11”時(shí)在時(shí)鐘脈沖作用下?tīng)顟B(tài)轉(zhuǎn)換情況：實(shí)際的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：從圖中看出，該電路不能自啟動(dòng)。并在輸入為10或01時(shí)，

結(jié)果

錯(cuò)誤。因此，實(shí)用的電路應(yīng)加上異步復(fù)位端，工作時(shí)先把觸發(fā)器清零。2021/11/3實(shí)例6—機(jī)器人轉(zhuǎn)向控制器試用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一機(jī)器人轉(zhuǎn)向控制器。機(jī)器人鼻子上裝有傳感器X，一旦遇到

物，傳感器X就輸出1，無(wú)時(shí)輸出0；機(jī)器人控制系統(tǒng)有兩根控制線Z1、Z2，Z1=1時(shí)控制機(jī)器人向左轉(zhuǎn)，Z2=1時(shí)控制機(jī)器人向右轉(zhuǎn)。當(dāng)遇到障礙物時(shí)，機(jī)器就一直向右轉(zhuǎn)直到傳感器探測(cè)不到 物；物被移走；機(jī)器下次遇到 物時(shí)就一直向左轉(zhuǎn)直到人每次遇到物就按照上述方式運(yùn)動(dòng)。解：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：ABCD1/010/000/001/101/100/001/010/00X/Z2Z12021/11/3狀態(tài)轉(zhuǎn)換表XSn01AA/00B/01BC/00B/01CC/00D/10DA/00D/10XQ2Q1010000/0001/010111/0001/011111/0010/101000/0010/10n2n

DQXDQ

XZQ221121

2n

Z

XQ

n2021/11/3邏輯電路圖D2

XQn

XQ

n1

22021/11/3n2nZ1

XQ

n2

XQ1

1D

XQ22Z

XQn例7

作出門(mén)狀態(tài)圖。門(mén)，僅當(dāng)按以下次序操作一個(gè)用兩個(gè)按鈕X1

X2

控制的時(shí)才能打開(kāi)：（1）同時(shí)按一下X1和X2；（2）先按一下X1再按一下X2；（3）先按一下X2再按一下X1；（4）同時(shí)按一下X1和X2。操作時(shí)，如果有一項(xiàng)不符，必須從頭啟動(dòng)才有可能把門(mén)打開(kāi)，而且在進(jìn)行（3）和（4）操作時(shí)有誤，還要發(fā)出 信號(hào)。解：設(shè)F1為開(kāi)門(mén)信號(hào)，F(xiàn)2為 信號(hào)；X1X2為兩個(gè)按鈕輸入；

S0為起始狀態(tài)。2021/11/3狀態(tài)圖00

/002021/11/300

/0000

/0000

/0000

/0011

/0001

,11

/0010

/0010

,11

/0001

/0010

,11

/0101

/0001

,11

/0110

/0011

/1001

,10

/0100

,01

,10

/00S

0S1S

2S

3S

4S

5X1X2/F1F22021/11/3總結(jié)時(shí)序電路的設(shè)計(jì)方法：邏輯抽象、畫(huà)狀態(tài)圖（表），狀態(tài)化簡(jiǎn)、編碼，確定觸發(fā)器類(lèi)型，列電路方程，畫(huà)電路圖，

檢查自啟動(dòng)。課后習(xí)題第五版（P325）6.1.36.1.46.3.22021/11/3狀態(tài)化簡(jiǎn)練習(xí)2021/11/30/02021/11/30/0bcgd0/00/00/01/11/11/11/01/01/00/0ea0/0f1/1例1原始狀態(tài)表現(xiàn)態(tài)（Sn）次態(tài)/輸出（Sn+1/Y）A=0A=1aa

/0b

/0bc

/0d

/0ca

/0d

/0de

/0f/1ea

/0f/1fg

/0f/1ga

/0f/12021/11/3現(xiàn)態(tài)（Sn）次態(tài)/輸出（Sn+1/Y）A=0A=1aa

/0b

/0bc

/0d

/0ca

/0d

/0de

/0f/1ea

/0f/1fg

/0f/1ga

/0f/1第一次化簡(jiǎn)狀態(tài)表現(xiàn)態(tài)（Sn）次態(tài)/輸出（Sn+1/Y）A=0A=1aa

/0b

/0bc

/0d

/0ca

/0d

/0de

/0f/1ea

/0f/1fe

/0f/1最后簡(jiǎn)化的狀態(tài)表現(xiàn)態(tài)（Sn）次態(tài)/輸出（Sn+1/Y）A=0A=1aa/

0b/

0bc

/0d/

0ca

/

0d

/

0de

/0d/

1ea/

0d/

1第一次化簡(jiǎn)狀態(tài)表2021/11/3現(xiàn)態(tài)（Sn）次態(tài)/輸出（Sn+1/Y）A=0A=1aa

/0b

/0bc

/0d

/0ca

/0d

/0de

/0f/1ea

/0f/1fe

/0f/1SnXA0A/0B/0D/1G/1

E1

G/1

D/0

E/0

E/1

G/1

D/0SnXABCDG0A/0B/0D/1G/1C/01G/1D/0A/0A/1B/12021/11/3↓例22021/11/36.5

異步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)為什么要考慮異步時(shí)序電路？低功耗；高速；低電磁噪聲輻射；魯棒性；可重組性和模塊化；沒(méi)有時(shí)鐘分配和時(shí)鐘偏移問(wèn)題。2021/11/3異步時(shí)序電路的特點(diǎn)？無(wú)公共時(shí)鐘控制信號(hào)觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)借助于輸入信號(hào)或電路中其它信號(hào)的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)。而觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)又會(huì)導(dǎo)致電路中的有關(guān)信號(hào)改變。輸入信號(hào)不允許同時(shí)變化因控制翻轉(zhuǎn)的輸入信號(hào)來(lái)自不同的信號(hào)源，不可能?chē)?yán)格對(duì)齊。觸發(fā)順序不同會(huì)導(dǎo)致電路進(jìn)入不同的狀態(tài)。異步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)邏輯抽象狀態(tài)圖或狀態(tài)表