数字电路逻辑设计时序逻辑电路学习教案.pptx

会计学1数字电路逻辑设计数字电路逻辑设计 时序时序(sh x)逻辑电路逻辑电路第一页，共64页。例例1 1：电路电路(dinl)结构：结构：3个与非门、个与非门、T触发器触发器输入信号：输入信号：X、CP（外加（外加(wiji)输入）输入）Q（触发器输出、内部输入）（触发器输出、内部输入）输出输出(shch)信号：信号：Z（电路输出（电路输出(shch)）T（内部输出（内部输出(shch)）电路输出电路输出Z Z的函数：的函数：T T触发器状态方程：触发器状态方程：X Q n CP第2页/共64页第二页，共64页。工作工作(gngzu)波形波形相异(xin y)为0从工作波形从工作波形(b xn)中可以看出：中可以看出：（用特征方程画工作波形）相同为1 虽然输入信号X、CP完全相同，但由于T触发器原来状态不同：Q n=0,z=0Q n=1,z有变化由此可见：由此可见：在相同的外部输入条件下，存储电路的状态不同，输出结果完全不同，与组合电路有明显的区别。在相同的外部输入条件下，存储电路的状态不同，输出结果完全不同，与组合电路有明显的区别。时序电路的输出不仅取决于当时的输入信号（时序电路的输出不仅取决于当时的输入信号（X X、CPCP），还取决于电路内部存储电路（），还取决于电路内部存储电路（T T触发器）的原来状态，触发器）的原来状态，Q n+1 X Q n CP第3页/共64页第三页，共64页。一、时序电路的一般一、时序电路的一般(ybn)结构：结构：典型时序电路由两部分典型时序电路由两部分(b fen)组成：组合电路、存储电路。组成：组合电路、存储电路。二、二、时序电路特点时序电路特点(tdin)(tdin)：1、有存储电路（触发器或者带反馈的组合电路）有存储电路（触发器或者带反馈的组合电路）组合电路组合电路存储电路存储电路外输入：X(x1,x2xi)外输出：Z(z1,z2zj)内输出：W(w1,w2wK)内输入:Y(y1,y2yL)存储电路的输入信号。是时序电路的输出信号。是时序电路的外部输入信号。存储电路的输出，反馈到组合电路的输入端。2、有反馈支路有反馈支路组合电路的输出反馈到存储电路的输入端，存储电路的输出反馈到组合电路的输入端，组合电路的输出反馈到存储电路的输入端，存储电路的输出反馈到组合电路的输入端，与输入信号一起共同决定组合电路的输出。与输入信号一起共同决定组合电路的输出。第4页/共64页第四页，共64页。三、功能三、功能(gngnng)描述描述1 1、输出、输出(shch)(shch)方程方程外部输出外输入和内输入组合(zh)函数触发器的输入信号的逻辑表达式2 2、激励方程、激励方程 将存储电路中每个触发器的输入信号的逻辑表达式（激励方程）代入相应触发器的特征方程，其结果就是触发器状态方程。3 3、状态方程、状态方程用三个方程描述例如JK触发器特征方程：组合电路组合电路存储电路存储电路外输入：X(x1,x2xi)外输出：Z(z1,z2zj)内输出：W(w1,w2wK)内输入:Y(y1,y2yL)是时序电路的输出信号。是时序电路的外部输入信号。存储电路的输出，反馈到组合电路的输入端。存储电路的输入信号。第5页/共64页第五页，共64页。1 1、同步、同步(tngb)(tngb)时序电路时序电路存储存储(cn ch)电路的状态转换是在统一时钟控制电路的状态转换是在统一时钟控制下同步进行的，所有触发器有一个统一的时钟源下同步进行的，所有触发器有一个统一的时钟源。2 2、异步时序电路、异步时序电路没有统一时钟没有统一时钟(shzhng)，存储电路状态变化不，存储电路状态变化不是同时发生的。是同时发生的。四、时序电路分类四、时序电路分类 从控制时序状态的脉冲源来分：从控制时序状态的脉冲源来分：第6页/共64页第六页，共64页。五、时序电路根据五、时序电路根据(gnj)输出信号划分为米利型和摩尔型两种输出信号划分为米利型和摩尔型两种1 1、米利型、米利型 输出信号(xnho)不仅取决于存储电路状态，而且还取决于输入变量。2 2、摩尔、摩尔(m r)(m r)型型输出信号仅仅取决于存储电路的状态Z=F1 X,Qn Z=F1 Qn 第7页/共64页第七页，共64页。、时序逻辑电路的分析、时序逻辑电路的分析(fnx)(fnx)步骤：步骤：时序逻辑电路的分析，就是根据给定时序逻辑电路的结构，找出该时序逻辑电路在输入时序逻辑电路的分析，就是根据给定时序逻辑电路的结构，找出该时序逻辑电路在输入(shr)(shr)信号及时钟信号的作用下，存储电路状态变化规律及电路的输出。信号及时钟信号的作用下，存储电路状态变化规律及电路的输出。时序电路的逻辑功能可以用输出方程、激励方程、和状态方程全面(qunmin)描述。因此，只要能写出给定逻辑电路的这三个方程，再根据这三个方程就能求出在任何给定的输入变量状态和存储电路状态下时序电路的输出和次态。6.2 6.2 时序逻辑电路的分析方法时序逻辑电路的分析方法第8页/共64页第八页，共64页。时序电路分析时序电路分析(fnx)步骤：步骤：1）写出存储(cn ch)电路的激励函数，即W(tn)=G X(tn),Y(tn);2）写出存储(cn ch)电路的状态转移方程，即Y(tn+1)=HW(tn),Y(tn);4）写出电路的输出函数表达式，即Z(tn)=F X(tn),Y(tn);3、由状态转移方程和输出函数表达式列出状态转移表;4、根据状态转移表画出状态转移图;5、画出工作波形图（时序图）。1、分析电路 同步同步oror异步？异步？FFFF的种类的种类?有无输入输出有无输入输出?2、列方程3）写出CP方程(对异步电路)；第9页/共64页第九页，共64页。解：本电路三级触发器有统一时钟(shzhng)CP，是同步时序电路，时钟(shzhng)方程可以不写。三级JK触发器是在CP下降(xijing)沿动作。题意(t y)分析 电路输入信号CP，次态和输出只取决于存储器的初态，属于摩尔型时序电路。例1：分析下图所示的时序电路。第10页/共64页第十页，共64页。一、由逻辑图写出电路一、由逻辑图写出电路(dinl)(dinl)的激励函数、状态方程和输出方程的激励函数、状态方程和输出方程将激励函数代入JK触发器的特征方程得出得出(d ch)电路状态方程：电路状态方程：例1：分析(fnx)下图所示的时序电路。这一步不能出错，否则后续分析是在错误方程中，分析出错误结果。这一步不能出错，否则后续分析是在错误方程中，分析出错误结果。1 1）写出激励函数，也就是所有）写出激励函数，也就是所有J-KJ-K的表达式。的表达式。2）写出状态转移方程，即为）写出状态转移方程，即为J-K触发器的特征方程。触发器的特征方程。3 3）由电路图直接写出输出方程：由电路图直接写出输出方程：第11页/共64页第十一页，共64页。二、功能二、功能(gngnng)描述描述1 1、状态、状态(zhungti)(zhungti)转移表转移表 状态(zhungti)转移表是将任何一组输入变量和电路初态的取值代入状态(zhungti)方程和输出方程，计算出电路的次态和现态下的输出值，得到的次态作为新的初态，再代入状态(zhungti)方程进行计算，得出新的次态和输出值。如此反复把全部计算结果列成真值表形式，就得到了状态(zhungti)转换表。方法一：由特征方程求次态方法一：由特征方程求次态偏离状态偏离状态第12页/共64页第十二页，共64页。0 0 1 0Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1J J3 3K K3 3J J2 2K K2 2J J1 1K K1 1Q Q3 3n+1n+1Q Q2 2n+1n+1Q Q1 1n+1n+1Z Z0 00 00 00 00 01 10 01 11 10 01 10 01 11 10 01 10 01 11 11 11 11 10 00 0方法方法(fngf)二：由触发器激励函数求次态二：由触发器激励函数求次态0 10 10 00 10 01 01 00 10 01 01 00 00 10 10 10 11 01 00 10 11 11 11 11 10 1 1 00 1 0 01 1 0 01 0 1 00 0 0 11 0 0 10 0 1 00 0 1 0第13页/共64页第十三页，共64页。2 2、状态、状态(zhungti)(zhungti)转换图转换图001011010000110101111/0/0/0/0/0/1/1100/0/Z现态Q3Q2Q1 为000，在CP的作用下次(xi c)态Q3n+1Q2n+1Q2n+1 001，输出为Z=1第14页/共64页第十四页，共64页。根据状态表或状态图，可画出在根据状态表或状态图，可画出在CPCP脉冲脉冲(michng)(michng)作用下电路的作用下电路的时序图。时序图。3 3、时序、时序(sh x)(sh x)波形图波形图001011010000110101111/0/0/0/0/0/1/1100/0CP123456Q31QZ2Q 时序图反映了时序电路在给定初始状态下,对给定输入序列(xli)的响应。画时序图的目的：画时序图的目的：时序图可以形象地说明时序电路时序图可以形象地说明时序电路的工作情况。便于和实验结果相比较。的工作情况。便于和实验结果相比较。第15页/共64页第十五页，共64页。由状态转移表或状态转移图可以分析该电路的功能：由状态转移表或状态转移图可以分析该电路的功能：在在 6 6 个状态之间循环往复个状态之间循环往复输出输出 Z Z 在每一循环结束在每一循环结束(jish)(jish)时，输出一次时，输出一次 1 1。有两个状态游离于循环之外，如果误入这两个状态可以自动返有两个状态游离于循环之外，如果误入这两个状态可以自动返回主循环。（游离于主循环的状态称为偏离状态，进入任一回主循环。（游离于主循环的状态称为偏离状态，进入任一偏离状态都可返回主循环时，称该电路具有自启动特。）偏离状态都可返回主循环时，称该电路具有自启动特。）4 4、功能分析：功能分析：电路对时钟信号进行计数。每经过6个时钟脉冲，电路输出一个脉冲。所以是具有(jyu)自启动功能的6进制计数器，Z输出是进位脉冲。第16页/共64页第十六页，共64页。写各触发器的写各触发器的激励函数激励函数写电路的输出写电路的输出(shch)函数函数写触发器的写触发器的状态方程状态方程作作状态转换表状态转换表及及状态转换图状态转换图作作时序波形图时序波形图得到电路的逻辑功能得到电路的逻辑功能同同步步时时序序电电路路的的分分析析方方法法简单的电路简单的电路(dinl)可直接可直接绘出状态转换图绘出状态转换图无要求可不画无要求可不画第17页/共64页第十七页，共64页。1、根据(gnj)电路图，写出触发器激励函数和输出解：Z：时序电路输出(shch)X、CP时序电路的输入(shr)两级JK触发器作存储电路 /Q1作为时序电路内输入信号，反馈至组合电路输入 X、Q0经异门作为J1、K1 的 激励输入信号 J0=K0=1 第一级触发器作计数状态 本电路两级触发器有统一时钟CP，是同步时序电路CP=11&ZX例2：分析图示的时序电路。米利型米利型第18页/共64页第十八页，共64页。2、列出电路状态转移(zhuny)真值表将触发器的现态将触发器的现态Q1Q1、Q0Q0和外输入信号和外输入信号(xnho)X(xnho)X作为整个时序电路的输入信号作为整个时序电路的输入信号(xnho)(xnho)。在输入变量X、Q1，Q0 已知条件下，确定触发器输入J和K.从而得到触发器的次态Q1n+1，Q0n+1。输出(shch)是由Q1Q0和X决定。X XQ Q1Q Q0 0000001010011100101110111已知条件：已知条件：J J1K K1 1J J0K K0 01111111111111111Q Q1n+1Q Q0 0n+1n+1Z Z0 01 10 01 11 10 01 10 0当现态Q0为0时，J0K011Q0n+1=/Qn当现态Q1为0时，J1K100Q1n+1=Qn输出Z:当X0，Z 1当:X=1,Q1=0,Z=0101010100110100111110011第19页/共64页第十九页，共64页。3、列出电路状态转移(zhuny)表，画出状态转移(zhuny)图X XQ Q1Q Q0 0Q Q1n+1Q Q0 0n+1n+1Z Z000011001101010111011001100110101000110011111101现态Q1Q0为00，在输入X为0的作用(zuyng)下次态Q1n+1Q0n+1 01，输出Z=1X/Z现态Q1Q0为00，在输入X为1的作用(zuyng)下次Q1n+1Q0n+1 11，输出Z=0000110110/10/10/10/11/01/01/11/1第20页/共64页第二十页，共64页。4 4、功能、功能(gngnng)(gngnng)描述：描述：从电路(dinl)转换图中可以看出X0时,状态(zhungti)转换是 0001101100X1时,状态转移是 0011100100 X X是作为控制信号：是作为控制信号：X X时时,电路作二进制加计数电路作二进制加计数X X时时,电路作二进制减计数电路作二进制减计数该电路是可控制计数器。该电路是可控制计数器。X/Z000110110/10/10/10/11/01/01/11/100110110第21页/共64页第二十一页，共64页。5、画时序(sh x)图（假设Q1Q0初始状态为00）00110110X/Z第22页/共64页第二十二页，共64页。10解：组合(zh)电路由与门组成T触发器作记忆元件(yunjin)，在CP触发外输入(shr)X，CP外输出Z，内输入Q反馈至组合电路输入端1 1、由电路图写出激励函数和输出、由电路图写出激励函数和输出TXZXQ2 2、列出电路状态转换表、列出电路状态转换表XQ nTQn+1Z000010101111TQn+10Q n1/Q n1/00/01/10/03 3、画出状态转换图、画出状态转换图01100001CP&QTZX第23页/共64页第二十三页，共64页。104、画出时序(sh x)图描述：当描述：当X X输入信号中，输入两个输入信号中，输入两个“1”“1”时输出为时输出为1 1，否则，否则(fuz)(fuz)为为0 0，而，而输入的输入的“1”“1”可以是连续的也可以是不连续的。可以是连续的也可以是不连续的。设初态Q n01/00/01/10/0ZXQ第24页/共64页第二十四页，共64页。例例4 4：已知某同步时序电路的逻辑图，试分析电路的逻辑功能已知某同步时序电路的逻辑图，试分析电路的逻辑功能解：解：1.写出各触发器的激励函数和电路的输出写出各触发器的激励函数和电路的输出(shch)函数函数激励函数：激励函数：T1=XQ1nXT2=XQ1n输出输出(shch)函数函数:XQ1nQ2nZ=XQ2nQ1n2.写状态方程写状态方程T触发器的状态方程为：触发器的状态方程为：将将T1n、T2n代入则得到两个触发器的状态方程代入则得到两个触发器的状态方程T1=X第25页/共64页第二十五页，共64页。3.作出电路的状态作出电路的状态(zhungti)转换表及状态转换表及状态(zhungti)转换图转换图输输 入入X现现 态态Q2n Q1nT2 T1次次 态态Q2n+1 Q1n+1现输出现输出Z0 00 100001 01 111110 00 11 01 10 000 00 100 10 10 001 00 001 10 001 01 001 11 100 00 01Q 1n+1=X Q1nQ2n+1T2=XQ1nZ=XQ2nQ1nT1=X第26页/共64页第二十六页，共64页。输入输入X现现 态态Q2n Q1nT2 T1次次 态态Q2n+1 Q1n+1输出输出Z0 00 100001 01 111110 00 11 01 10 000 00 100 10 10 001 00 001 10 001 01 001 11 100 00 01由状态表绘出状态图由状态表绘出状态图转换转换(zhunhun)条件条件转换方向转换方向000110111/01/11/0X/Z1/00/00/00/00/0电路状态电路状态第27页/共64页第二十七页，共64页。由状态图得电路的逻辑由状态图得电路的逻辑(lu j)功能：功能：电路电路(dinl)是一个可控模是一个可控模4计数器计数器X端是控制端，时钟脉冲作为计数端是控制端，时钟脉冲作为计数(j sh)脉冲输入。脉冲输入。X=1 初态为初态为00时，时，实现模实现模4加计数加计数X=0时时保持原态保持原态 电路属于米利型、可控模电路属于米利型、可控模4计数器电路计数器电路输出不仅取决于电路本身的状态，而且也与输入变量输出不仅取决于电路本身的状态，而且也与输入变量X有关有关000110111/01/11/0X/Z1/00/00/00/00/0第28页/共64页第二十八页，共64页。4.作时序作时序(sh x)波形图波形图初始状态初始状态Q2nQ1n为为00，输入，输入(shr)X 的序列为的序列为1111100111，X=1模模4加计数加计数X=0保持原态保持原态010010111000010010001010X=1模模4加计数加计数(j sh)第29页/共64页第二十九页，共64页。例5：分析(fnx)图示的时序电路。（1）写出各级(j)激励函数（驱动方程）（2）将各级(j)触发器的激励函数代入到D触发器的状态方程，得到各级触发器的状态转移方程（3）电路的输出函数 解：解：一、一、由逻辑图写出电路的激励函数、状态方程和输出方程由逻辑图写出电路的激励函数、状态方程和输出方程第30页/共64页第三十页，共64页。二、由状态转移方程二、由状态转移方程(fngchng)和输出函数表达式列出状态转移表和输出函数表达式列出状态转移表 三、根据状态三、根据状态(zhungti)转移表画出状态转移表画出状态(zhungti)转移图转移图 第31页/共64页第三十一页，共64页。解：本电路(dinl)三级触发器有统一时钟CP，是同步时序电路(dinl)三级JK触发器是主从触发器，下降(xijing)沿动作。题意题意(t y)分析分析 触发器输入端悬空等效于逻辑1。1 1、由逻辑图写出电路的激励函数、状态方程和输出方程、由逻辑图写出电路的激励函数、状态方程和输出方程将激励函数代入JK触发器的特征方程得出电路状态方程：得出电路状态方程：电路的次态和输出只取决于存储器的初态，属于摩尔型时序电路。1&CPY23&第32页/共64页第三十二页，共64页。2 2、状态、状态(zhungti)(zhungti)转换表转换表 由电路图直接由电路图直接(zhji)(zhji)写出输出方程：写出输出方程：由特征方程求次态由特征方程求次态逢七进一。逢七进一。123&CPY 电路(dinl)对时钟信号进行计数。每经过7个时钟脉冲，电路(dinl)输出一个脉冲。所以是7进制计数器，Y输出是进位脉冲。第33页/共64页第三十三页，共64页。3 3、状态、状态(zhungti)(zhungti)转换图转换图001010011000100101110111/0/0/0/0/0/0/1/1第34页/共64页第三十四页，共64页。异步时序电路分析异步时序电路分析(fnx)(fnx)步骤步骤1.1.各触发器的激励函数和时钟各触发器的激励函数和时钟(shzhng)(shzhng)方程方程2.2.各触发器的状态方程各触发器的状态方程3.状态状态(zhungti)转移表转移表4.时序图时序图最后得到电路的逻辑功能最后得到电路的逻辑功能第35页/共64页第三十五页，共64页。电路为异步时序电路，电路没有单独的输入(shr)（CP除外），为摩尔型时序电路。（1）各级(j)触发器的激励函数和时钟为：解：例7：分析(fnx)图示的时序电路（2）各级触发器的状态转移方程为：第36页/共64页第三十六页，共64页。（3）列出状态(zhungti)转移表 第37页/共64页第三十七页，共64页。（6）电路(dinl)功能由状态图可以看出，在时钟脉冲CP的作用下，电路的8个状态按递减规律循环变化，即：000111110101100011010001000电路具有递减计数功能，是一个(y)3位二进制异步减法计数器。（4）画状态(zhungti)转移图（5）画出工作波形图 第38页/共64页第三十八页，共64页。例例8 8：分析：分析(fnx)(fnx)图示时序电路图示时序电路解：解：该电路该电路(dinl)是异步是异步注：异步电路的分析应考虑时钟注：异步电路的分析应考虑时钟(shzhng)信号信号第39页/共64页第三十九页，共64页。1.1.各触发器的激励函数和时钟各触发器的激励函数和时钟(shzhng)(shzhng)方程方程2.2.各触发器的状态方程各触发器的状态方程当时钟脉冲当时钟脉冲 跳变跳变(tio bin)沿沿到来时，方程成立到来时，方程成立无时钟，保持原态无时钟，保持原态第40页/共64页第四十页，共64页。3 列出状态(zhungti)转移表 模模5异步异步计数器计数器第41页/共64页第四十一页，共64页。4.时序时序(sh x)图图电路电路(dinl)为一模为一模5异步计数器异步计数器逻辑逻辑(lu j)功能：功能：设初态设初态 为：为：000第42页/共64页第四十二页，共64页。例9：分析(fnx)图示的时序电路解：图示的电路(dinl)为异步时序电路(dinl)。（注意：JK触发器输入端悬空，视为置1）（1）各级(j)触发器的激励函数和时钟为：第43页/共64页第四十三页，共64页。（2）各级触发器的状态转移(zhuny)方程为：对于异步电路，尤其是始终比较负杂的异步电路，根据状态转移方程画工作波形图往往对于异步电路，尤其是始终比较负杂的异步电路，根据状态转移方程画工作波形图往往(wngwng)较为容易及直观，建议可先画出工作波形图，在根据工作波形图列状态转移表及状态转移图。较为容易及直观，建议可先画出工作波形图，在根据工作波形图列状态转移表及状态转移图。第44页/共64页第四十四页，共64页。（3）根据状态转移(zhuny)方程画出工作波形图 Q1Q2Q3CP3CP1CP200000000000111CPCPQ1Q2Q3CP3CP1CP2111111100有效(yuxio)状态偏离(pinl)状态1000101第45页/共64页第四十五页，共64页。（4）根据(gnj)工作波形图列出状态转移表 Q1Q2Q3CP3CP1CP200000000000111CPCPQ1Q2Q3CP3CP1CP2111111100有效状态偏离状态1000101第46页/共64页第四十六页，共64页。（4）根据(gnj)工作波形图列出状态转移表（5）画状态(zhungti)转移图 可以看出，电路是具有(jyu)自启动功能的5进制计数器。第47页/共64页第四十七页，共64页。例10：分析图示的异步时序电路。并画出在时钟(shzhng)CP 作用下Q2的输出波形（设初始态为全0态）。解：（1）各级(j)触发器的激励函数和时钟为：（2）各级触发器的状态(zhungti)转移方程为：第48页/共64页第四十八页，共64页。（3）根据状态转移(zhuny)方程画出工作波形图 第49页/共64页第四十九页，共64页。（4）根据工作(gngzu)波形图列出状态转移表 第50页/共64页第五十页，共64页。（4）根据(gnj)工作波形图列出状态转移表（5）画状态(zhungti)转移图 电路具有递减(djin)计数功能，是一个3位二进制异步减法计数器。第51页/共64页第五十一页，共64页。从工作波形图可以(ky)看出，Q2是对CP的3.5分频。总结：分析同步时序逻辑电路时，可以不考虑各级触发器的时钟；而分析异步同步时序逻辑电路必须考虑各级触发器的时钟，注意每个触发器状态只有在特定时钟脉冲沿的作用下才可能发生转移，最好画出每级触发器的输出及时(jsh)钟波形。第52页/共64页第五十二页，共64页。例例例例1111：试分析：试分析：试分析：试分析(fnx)(fnx)如图所示的时序逻辑电路。如图所示的时序逻辑电路。如图所示的时序逻辑电路。如图所示的时序逻辑电路。解：该电路为同步时序逻辑电路解：该电路为同步时序逻辑电路(lu j din l)，时钟方程可以不写。，时钟方程可以不写。（1）写出输出方程：）写出输出方程：（2 2）写出驱动）写出驱动(q(q dn)dn)方程：方程：第53页/共64页第五十三页，共64页。（3 3）写出）写出JKJK触发器的特性方程触发器的特性方程(fngchng)(fngchng)，然后将各驱动方程，然后将各驱动方程(fngchng)(fngchng)代入代入JKJK触发器的特性方程触发器的特性方程(fngchng)(fngchng)，得各触发器的次态方程，得各触发器的次态方程(fngchng)(fngchng)：（4 4）作作作作 状状状状 态态态态(zhungti)(zhungti)转转转转 换换换换 表表表表 及及及及 状状状状 态态态态(zhungti)(zhungti)图图图图 当当当当X=0X=0时：触发器的次态方程简化为：时：触发器的次态方程简化为：时：触发器的次态方程简化为：时：触发器的次态方程简化为：作出作出X=0的状态表：的状态表：输出方程简化为：输出方程简化为：现现 态态次次 态态输输 出出Q1 n Q0 n Q1 n+1 Q0 n+1 Z 0 00 1 0 11 0 0 1 0 0 0 0 1 第54页/共64页第五十四页，共64页。当当X=1X=1时：触发器的次态方程时：触发器的次态方程(fngchng)(fngchng)简化为：简化为：作出作出X=1的状态表：的状态表：将将X=0与与X=1的状态图合并起来的状态图合并起来(q li)得完整的状态图。得完整的状态图。输出方程简化为：输出方程简化为：各触发器的次态方程各触发器的次态方程(fngchng)：现现 态态次次 态态输输 出出Q1 n Q0 n Q1 n+1 Q0 n+1 Z 0 01 0 1 00 1 1 0 1 0 0 0 0 第55页/共64页第五十五页，共64页。根据根据(gnj)(gnj)状态表或状态图，状态表或状态图，可画出在可画出在CPCP脉冲作用下电路的时序图。脉冲作用下电路的时序图。（5 5）画时序）画时序(sh x)(sh x)波形图。波形图。第56页/共64页第五十六页，共64页。（6 6）逻逻辑辑(lu(lu j)j)功功能能分析：分析：当当X=1X=1时，按照减时，按照减1 1规律规律从从1001001010010010循环循环(xnhun)(xnhun)变化，变化，并每当转换为并每当转换为0000状态（最小数）时，状态（最小数）时，输出输出Z=1Z=1。该电路一共该电路一共(ygng)(ygng)有有3 3个状态个状态0000、0101、1010。当当X=0=0时，按照加时，按照加1 1规律从规律从0001100000011000循环变化，循环变化，并每当转换为并每当转换为1010状态（最大数）时，输出状态（最大数）时，输出Z=1=1。所以该电路是一个可控的所以该电路是一个可控的3 3进制计数器。进制计数器。第57页/共64页第五十七页，共64页。CP1=Q0 CP1=Q0（当（当（当（当FF0FF0的的的的Q0Q0由由由由0101时，时，时，时，Q1Q1才可能才可能才可能才可能(knng)(knng)改变状态。）改变状态。）改变状态。）改变状态。）例例12：试分析如图所示的时序：试分析如图所示的时序(sh x)逻辑电路逻辑电路该电路为异步时序该电路为异步时序(sh x)逻辑电路。具体分析如下：逻辑电路。具体分析如下：（1 1）写出各逻辑方程式。）写出各逻辑方程式。时钟方程：时钟方程：CP0 0=CP （时钟脉冲源的上升沿触发。（时钟脉冲源的上升沿触发。）第58页/共64页第五十八页，共64页。输出输出输出输出(shch)(shch)(shch)(shch)方程：方程：方程：方程：各触发器的驱动各触发器的驱动各触发器的驱动各触发器的驱动(q dn)(q dn)(q dn)(q dn)方方方方程：程：程：程：（3）作状态）作状态(zhungti)转转换表。换表。（2）将各驱动方程代入）将各驱动方程代入D触发器的特性方程，得各触发器的次态方程：触发器的特性方程，得各触发器的次态方程：（CP由由01时此式有效）时此式有效）（Q0由由01时此式有效）时此式有效）现现 态态次次 态态输输 出出时钟脉冲时钟脉冲Q1 n Q0 n Q1 n+1 Q0 n+1 ZCP1 CP0 CP1 1=Q0 0时钟方程：时钟方程：CP0 0=CP0 0 1 0 0 0 111 1 01 0 1 010 0 100 0 第59页/共64页第五十九页，共64页。（4 4）作状态）作状态(zhungti)(zhungti)转换图、时序图。转换图、时序图。（5 5）逻辑功能分析）逻辑功能分析 该电路一共有该电路一共有4 4个状态个状态0000、0101、1010、1111，在，在CPCP作用下，按照减作用下，按照减1 1规律循环规律循环(xnhun)(xnhun)变化，所以是一个变化，所以是一个4 4进制减法计数器，进制减法计数器，Z Z是借位信号。是借位信号。第60页/共64页第六十页，共64页。由电路(dinl)可写出其输出函数和激励函数为 结合(jih)JK触发器的特征方程 ，可得新状态方程：第61页/共64页第六十一页，共64页。CPi=1仅表示输入端有有效沿到达;CPi=0表示没有时钟信号(xnho)有效沿到达，触发器保持原状态不变。第62页/共64页第六十二页，共64页。状态图 工作(gngzu)波形图 第63页/共64页第六十三页，共64页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第64页/共64页第六十四页，共64页。