同步时序逻辑电路的分析ppt课件.ppt

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1、同步时序逻辑电路的分析同步时序逻辑电路的分析同步时序逻辑电路的分析同步时序逻辑电路的分析1.定义：定义：就是要找出给定同步时序电路的就是要找出给定同步时序电路的逻辑功能。具体地说，就是要找出电路的逻辑功能。具体地说，就是要找出电路的状态和输出状态在输入变量和时钟信号作状态和输出状态在输入变量和时钟信号作用下的变化规律。用下的变化规律。2.同步时序逻辑电路的分析一般步骤同步时序逻辑电路的分析一般步骤 (1) 写出每个触发器的写出每个触发器的驱动方程、状态方程和驱动方程、状态方程和输出方程输出方程； (2)列出完整的列出完整的状态转换表状态转换表、画出、画出状态转换图状态转换图；方法：方法：依次假

2、设初态，代入电路的状态方程，依次假设初态，代入电路的状态方程，输出方程，求出次态及输出。输出方程，求出次态及输出。 (3)画出画出时序图时序图； (4)确定时序电路的确定时序电路的逻辑功能逻辑功能； (5)检查电路检查电路能否自启动能否自启动。例：例：分析图所示同步时序电路分析图所示同步时序电路:（1）写出电路的驱动方程、）写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程；（状态方程和输出方程；（2）画出电路）画出电路Q2Q1 Q0的状态转换的状态转换图；（图；（3）设初始状态）设初始状态Q2Q1 Q0000，画波形图；（，画波形图；（4）说）说明电路的逻辑功能并检查电路能否自启动。明电路的逻辑功能并检

3、查电路能否自启动。3.举例说明举例说明 Y C1 1J 1K Q1 FF1 C1 1J 1K Q2 FF2 C1 1J 1K Q3 & CP & 1 FF3 Q1 Q2 Q3 1 & 解：解：（1）根据图可写出电路的根据图可写出电路的驱动方程驱动方程： Y C1 1J 1K Q1 FF1 C1 1J 1K Q2 FF2 C1 1J 1K Q3 & CP & 1 FF3 Q1 Q2 Q3 1 & Y C1 1J 1K Q1 FF1 C1 1J 1K Q2 FF2 C1 1J 1K Q3 & CP & 1 FF3 Q1 Q2 Q3 1 & Y C1 1J 1K Q1 FF1 C1 1J 1K Q2

4、 FF2 C1 1J 1K Q3 & CP & 1 FF3 Q1 Q2 Q3 1 & Y C1 1J 1K Q1 FF1 C1 1J 1K Q2 FF2 C1 1J 1K Q3 & CP & 1 FF3 Q1 Q2 Q3 1 & Y C1 1J 1K Q1 FF1 C1 1J 1K Q2 FF2 C1 1J 1K Q3 & CP & 1 FF3 Q1 Q2 Q3 1 & Y C1 1J 1K Q1 FF1 C1 1J 1K Q2 FF2 C1 1J 1K Q3 & CP & 1 FF3 Q1 Q2 Q3 1 & J1=Q2nQ3n ，K1=1 J2=Q1n ，K2=Q1n Q3n J3=Q1n

5、 Q2n ，K3=Q2n（1）电路的电路的驱动方程为驱动方程为：驱动方程代入驱动方程代入JK触发器的特征方程触发器的特征方程中，得中，得状态方程状态方程为：为：nnnQKQJ1QQ1n+1=Q2n Q3nQ1n Q2n+1=Q1n Q2n + Q1nQ3n Q2nQ3n+1=Q1nQ2nQ3n+ Q2nQ3n Y C1 1J 1K Q1 FF1 C1 1J 1K Q2 FF2 C1 1J 1K Q3 & CP & 1 FF3 Q1 Q2 Q3 1 写出写出输出方程输出方程Y=Q2nQ3n 图电路无输入变量，次态和输出只取决于图电路无输入变量，次态和输出只取决于电路的初态，设初态为电路的初态，设

6、初态为Q3nQ2nQ1n=000，代入状态方程得：代入状态方程得：输出方程输出方程:Y=0 0=0（2）列状态转移表和状态转移图）列状态转移表和状态转移图Q1n+1= 0 0 0 =1 1=1Q2n+1= 0 0 + 0 0 0=0Q3n+1= 0 0 0 + 0 0=0 又设初态为又设初态为Q3nQ2nQ1n=001，代入得：，代入得：Y=0 1=0Q1n+1= 0 0 1 =0Q2n+1= 1 0 + 1 0 0=1Q3n+1= 1 0 0 + 0 0=0 又设初态为又设初态为Q3nQ2nQ1n=010，代入得：，代入得：Y=1 0=0Q1n+1= 1 0 0 =1Q2n+1= 0 1 +

7、 0 0 1=1Q3n+1= 0 1 0 + 0 1=0 Q1n+1= 1 1 0 =0Q2n+1= 0 1 + 0 1 1=0Q3n+1= 0 1 1 + 1 1=0 Y=1 1=1如此继续，依次得到如此继续，依次得到100，101，110，当当Q3nQ2nQ1n=110，代入得：，代入得： 注意：注意：检查得到的状态转移表是否包含有检查得到的状态转移表是否包含有电路电路所有所有可能出现的状态。可能出现的状态。Q3Q2Q1状态组合应有状态组合应有8种，而根据种，而根据上述计算发现仅上述计算发现仅7种，检查发现缺少种，检查发现缺少111状态。状态。再将Q3nQ2nQ1n=111作为初态，代入状

8、作为初态，代入状态方程及输出方程，得：态方程及输出方程，得：Q1n+1= 1 1 1 =0Q2n+1= 1 1 + 1 1 1=0Q3n+1= 1 1 1 + 1 1=0 Y=1 1=1状态转移表状态转移表CPQ3nQ2nQ1nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Y012345600 0 00 0 10 0 0 10 1 00 0 1 00 1 10 0 1 11 0 00 1 0 01 0 10 1 0 11 1 00 1 1 00 0 01 1 1 10 0 01 检查是否包含检查是否包含有电路有电路所有所有可可能出现的状态能出现的状态缺少缺少111状态转移表状态转移表CPQ3nQ2nQ1nQ3

9、n+1Q2n+1Q1n+1Y012345600 0 00 0 10 0 0 10 1 00 0 1 00 1 10 0 1 11 0 00 1 0 01 0 10 1 0 11 1 00 1 1 00 0 01 1 1 10 0 01 Q3Q2Q1代表状态代表状态输入值写出斜线之上输入值写出斜线之上，输出值写在斜线之，输出值写在斜线之下下状态转移图状态转移图000/0/1100/0001/0010/0011/0101/0110/1111（3）时序图）时序图在时钟脉冲序列作用下电路状态，输出状态随时间在时钟脉冲序列作用下电路状态，输出状态随时间变化的波形图叫做时序图。变化的波形图叫做时序图。t

10、CP tQ1 Q2tQ3tY （4）功能）功能每经过七个时钟触发脉冲以后输出端每经过七个时钟触发脉冲以后输出端Y从高电平跳变为低电平，且电路的状态从高电平跳变为低电平，且电路的状态循环一次。所以此电路具有对时钟信号循环一次。所以此电路具有对时钟信号进行计数的功能，且计数容量等于七，进行计数的功能，且计数容量等于七，称为称为七进制计数器七进制计数器。 （5）自启动能力）自启动能力具有自启动能力具有自启动能力即电路在即电路在任何任何一个初始状态下，在一个初始状态下，在cp脉冲的作用下，电路能够自动回到有脉冲的作用下，电路能够自动回到有效序列。效序列。总结总结 在时序逻辑的电路分析中，要注意按照分注意按照分析步骤进行分析析步骤进行分析。逐步列出驱动方程、输出方程和状态方程，画出状态转换表、状态转换图、时序图、总结出电路的功能及判断电路能否自启动。作业作业6.2.56.2.76.2.8谢谢大家！结束放映