同步時(shí)序邏輯電路分析的一般步驟

同步時(shí)序邏輯電路分析的一般步驟同步時(shí)序規(guī)律電路的主要工作特點(diǎn)是，隨著時(shí)間的推移和外部輸入的不斷變化，在時(shí)鐘脈沖作用下電路的狀態(tài)和輸出將發(fā)生相應(yīng)變化。因此，分析的關(guān)鍵是找出電路狀態(tài)和輸出隨輸入變化而變化的規(guī)律，以便確定其規(guī)律功能。

分析同步時(shí)序電路有兩種常用的方法，一種是表格法，另一種是代數(shù)法。

例如采納表格法分析圖1所示同步時(shí)序規(guī)律電路。

圖1

解由圖1可知，該電路的存儲(chǔ)電路是兩個(gè)J-K觸發(fā)器，組合電路是一個(gè)異或門，電路的輸入為x，電路的狀態(tài)y2、y1即電路的輸出，因此，它屬于Moore型電路的特例。

①寫出輸出函數(shù)表達(dá)式和激勵(lì)函數(shù)表達(dá)式

該電路的輸出即為狀態(tài)，故只需寫出激勵(lì)函數(shù)表達(dá)式。由規(guī)律電路圖可知，各觸發(fā)器的激勵(lì)函數(shù)表達(dá)式為

②列出電路的次態(tài)真值表

填寫次態(tài)真值表時(shí)，應(yīng)首先依次列出電路輸入和現(xiàn)態(tài)的全部取值組合；然后依據(jù)激勵(lì)函數(shù)表達(dá)式，填寫出每一組輸入和現(xiàn)態(tài)取值下各激勵(lì)函數(shù)的相應(yīng)函數(shù)值；最終，依據(jù)表中的現(xiàn)態(tài)和激勵(lì)函數(shù)值以及相應(yīng)觸發(fā)器的功能表填出每一種輸入和現(xiàn)態(tài)下的次態(tài)。該電路的次態(tài)真值表如表1所示。

表1

輸入

x現(xiàn)態(tài)

y2y1

激勵(lì)函數(shù)

J2K2JIK1次態(tài)

0

0

0

0

1

1

1

1

00

01

10

11

00

01

10

110011

1111

0011

1111

1111

0011

1111

001101

10

11

00

11

00

01

10

③作出狀態(tài)表和狀態(tài)圖

依據(jù)表5.1所示的次態(tài)真值表，可作出該電路的狀態(tài)表如表2所示，狀態(tài)圖如圖2所示。

表2

現(xiàn)態(tài)

y2y1

次態(tài)

x=0x=100

01

10

1101

10

11

0011

00

01

10

圖2

④用時(shí)間圖和文字描述電路的規(guī)律功能

時(shí)間圖反映了時(shí)序電路在某一給定初始狀態(tài)下，對(duì)典型輸入序列的響應(yīng)。作時(shí)間圖時(shí)，一般先假設(shè)電路初始狀態(tài)并擬定一典型輸入序列，然后畫出在輸入序列作用下狀態(tài)和輸出響應(yīng)序列的波形圖。

設(shè)給定電路的初始狀態(tài)為y2y1=00,輸入x為電平信號(hào)，典型輸入序列為111100000，則依據(jù)狀態(tài)表或狀態(tài)圖可作出電路的時(shí)間圖如圖3所示。

圖3

功能：由狀態(tài)圖和時(shí)間圖可以看出，該電路是一個(gè)