6第二节 时序逻辑电路的分析方法

第二节 时序逻辑电路的分析方法

第二节 时序逻辑电路的分析方法 同步时序逻辑电路的分析方法

异步时序逻辑电路的分析方法

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第二节 时序逻辑电路的分析方法

一、同步时序逻辑电路的分析方法分析一个时序电路，就是要找出给定电路的逻辑功能。具体地说，就是要求找出电路的状态和输出的状态， 在输入变量和时钟信号作用下的变化规律。 一般步骤： 1. 写方程式 时钟方程：各个触发器时钟信号的逻辑表达式。

输出方程：时序电路各个输出信号的逻辑表达式。驱动方程：各个触发器同步输入端信号的逻辑表达式。 2. 求状态方程 把驱动方程代入相应触发器的特性方程即可求出。上页2

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第二节 时序逻辑电路的分析方法

3. 进行计算把电路输入和现态的各种可能取值， 代入状态方程和输出方程进行计算， 求出相应的次态和输出方程。 注意事项： 状态方程有效的时钟条件，凡不具备时钟条件者， 触发器将保持原状态不变；

电路的现态； 不能漏掉任何可能出现的状态和输入的取值； 若给定了起始值，可从给定起始值开始依次计算， 否则可自设起始值。上页3

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第二节 时序逻辑电路的分析方法

4. 画状态图或列状态表、画时序图 注意事项：

状态转换是由现态转换到次态； 输出是现态和输入的函数；

画时序图时注意时钟条件。5. 说明电路功能

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第二节 时序逻辑电路的分析方法

[例6.2.1] 分析图示时序电路的逻辑功能， 写出它的驱动方程、状态方程和输出方程。

FF1、FF2和FF3是主从结构的TTL触发器，下降沿动作，输入悬空时和逻辑1状态等效。

1J C1 1K

Q1Q1

1J C1 1K

Q2

Q2

1J C1 1K

&

Q3Q3

Y

FF1

FF2

FF3

CLK例6.2.1的时序逻辑电路上页5

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第二节 时序逻辑电路的分析方法

1J C1 1K

Q1Q1

1J C1 1K

Q2

Q2

1J C1 1K

&

Q3Q3

Y

FF1

FF2

FF3

CLK

解：

J1 (Q2 Q3 ) K1 1 K 2 (Q1 Q3 ) 驱动方程： J 2 Q1 J Q Q K 3 Q2 1 2 3* Q1 (Q2 Q3 ) Q1 * Q2 Q1 Q2 Q1 Q3 Q2 * Q3 Q1 Q2 Q3 Q2 Q3

输出方程：Y Q2 Q3

将驱动方程代入 特性方程 得状态方程：

Q* JQ K Q

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第二节 时序逻辑电路的分析方法

画出电路的状态转换表* Q1 (Q2 Q3 ) Q1 * 状态方程 Q2 Q1 Q2 Q1 Q3 Q2 * Q3 Q1 Q2 Q3 Q2 Q3

电路的状态转换表

电路状态转换表的另一种形式CLK的顺序 Q3

Q3 Q20 0

0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

* * * Q1 Q3 Q2 Q1 Y

Q20 0 1 1 0 0 1 0 1 0

Q10 1 0 1 0 1 0 0 1 0

Y0 0 0 0 0 0 1 0 1 0

0 1 0 1 0 1 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0 1 1 0 0 1 0 0

1 0 1 0 1 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1 1

0 1 2 3 4 5 6 7 0 17

0 0 0 0 1 1 1 0 1 0

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第二节 时序逻辑电路的分析方法

根据电路的状态转换表可获得状态转换图电路状态转换表的另一种形式CLK的顺序 Q3 Q2

Q10 1 0 1 0 1 0 0 1 0

Y0 0 0 0 0 0 1 0 1 0

000/1 111 /1

/0

001

/0

010

/0

011/0

0 1 2 3 4 5 6 7 0 1

0 0 0 0 1 1 1 0 1 0

0 0 1 1 0 0 1 0 1 0

110

/0

101

/0

100

电路的状态转换图

Q3Q2Q1/Y

一个无效状态111,其余七个为有效状态。上页8

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第二节 时序逻辑电路的分析方法

由电路的状态转换图画出时序图CLK000 /1 111 /1 110 /0 101 /0 100 /0 001 /0 010 /0 011 /0

Q1

0

tt t t电路的时序图

Q2Q30 0

0

电路的状态转换图

Q3Q2Q1/Y

Y0

t

电路逻辑功能：七进制加法计数器。上页9

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第二节 时序逻辑电路的分析方法

[例6.2.2] 分析下图时序逻辑电路的逻辑功能， 写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程， 画出电路的状态转换图。A1D

Q1 Q1=1

=1

1D

C1FF1

C1

Q2 Q2

Y

CLK

FF2

例6.2.2的时序逻辑电路 上页10

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第二节 时序逻辑电路的分析方法

A1D

Q1 Q1=1

=1

1D

C1FF1

C1

Q2 Q2

Y

CLK

FF2

解：列写方程 驱动 D1 Q1 方程 D2 A Q1 Q2 状态 方程* Q1 D1 Q1 * Q2 D2 A Q1 Q2

Y (( A Q1Q2 ) ( AQ1Q2 ) ) 输出方程 A Q1Q2 AQ1Q2上页11

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第二节 时序逻辑电路的分析方法* Q1 D1 Q1 * Q2 D2 A Q1 Q2

Y (( A Q1Q2 ) ( AQ1Q2 ) ) A Q1Q2 AQ1Q2

A/ Y电路的状态转换表* * Q2 Q1 Q2 Q1 00

Q2Q1

0/001 10/0 00/0 11 00/1 10/0 10 11/0 01/0

A

Y

00

01 1/ 0 1/1 1/ 0 1/ 0 0/0 01 0/0

0 1

01/0 11/1

0 /100

逻辑功能：A=1时是减法计数器。A=0时是加法计数器。

电路的状态转换图

上页12

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第二节 时序逻辑电路的分析方法

二、异步时序逻辑电路的分析方法[例6.2.3] 已知异步时序电路的逻辑图如图所示，试分析它的逻辑功能， 画出电路的状态转换图和时序图。 触发器和门电路均为TTL电路。1J C11KQ0

clk0

clk1

1J C11K

Q1

clk2

1J C11K

Q2

clk3

1J C11K

Q3

FF0

FF1

FF2

FF3上页

Q3

C下页 返回

例6.2.3的异步时序逻辑电路13

第二节 时序逻辑电路的分析方法

clk0

1J C11K

Q0

clk1

1J C11K

Q1

clk2

1J C11K

Q2

clk3

1J C11K

Q3

FF0

FF1

FF2

FF3* Q0 * 状态 Q1 方程 Q* 2 Q* 3

Q3

C

解：列写方程 J0

K0 1 K1 1 驱动 J 1 Q3 , 方程 J 2 K 2 1 J Q Q , K 1 1 2 3 3输出方程 Q0 CLK 0 Q3Q1 CLK1 Q2 CLK 2 Q1Q2Q3 CLK 3

C Q0Q3

时钟方程

CLK 0 CLK CLK1 Q0 CLK 2 Q1 CLK 3 Q0上页14

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第二节 时序逻辑电路的分析方法

电路的状态转换表 CLK 0 CLK CLK1 Q0 CLK 2 Q1 CLK 3 Q0 C Q0Q3cp0的顺序0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 触发器状态

* Q0 * Q1 * Q2 Q* 3

Q0 CLK 0 Q3Q1 CLK 1 Q2 CLK 2 Q1Q2Q3 CLK 3输出 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 …… 此处隐藏：1698字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……