同步时序逻辑电路的分析.讲课教案.ppt

《同步时序逻辑电路的分析.讲课教案.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《同步时序逻辑电路的分析.讲课教案.ppt（28页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、同步时序逻辑电路同步时序逻辑电路(lu j din l)的分析的分析第一页，共28页。同步时序同步时序(sh x)逻辑电路的分析逻辑电路的分析1.定义：就是要找出给定同步时序电路的逻辑定义：就是要找出给定同步时序电路的逻辑(lu j)功能。具体地说，就是要找出电路的状功能。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用下的态和输出状态在输入变量和时钟信号作用下的变化规律。变化规律。第二页，共28页。2.同步时序同步时序(sh x)逻辑电路的分析一般步骤逻辑电路的分析一般步骤(1)写出每个触发器的驱动写出每个触发器的驱动(q dn)方程、方程、状态方程和输出方程；状态方程和输出

2、方程；(2)列出完整列出完整(wnzhng)的状态转换表、画出状态转的状态转换表、画出状态转换图；换图；方法：方法：依次假设初态，代入电路的状态方程，输依次假设初态，代入电路的状态方程，输出方程，求出次态及输出。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。第三页，共28页。例：分析图所示同步时序电路例：分析图所示同步时序电路:（1）写出电路的驱动方程、状态方程）写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程；（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(zhunhun)图

3、；图；（3）设初始状态）设初始状态Q2Q1 Q0000，画波形图；（，画波形图；（4）说明电路的逻辑）说明电路的逻辑功能并检查电路能否自启动。功能并检查电路能否自启动。3.举例说明举例说明第四页，共28页。解：解：（1）根据图可写出电路根据图可写出电路(dinl)的驱动方程：的驱动方程：第五页，共28页。第六页，共28页。第七页，共28页。第八页，共28页。第九页，共28页。第十页，共28页。J1=Q2nQ3n，K1=1 J2=Q1n，K2=Q1n Q3n J3=Q1n Q2n，K3=Q2n（1）电路的驱动电路的驱动(q dn)方程为：方程为：第十一页，共28页。驱动方程代入驱动方程代入JK触

4、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：Q1n+1=Q2n Q3nQ1n Q2n+1=Q1n Q2n+Q1nQ3n Q2nQ3n+1=Q1nQ2nQ3n+Q2nQ3n第十二页，共28页。写出输出写出输出(shch)方程方程Y=Q2nQ3n第十三页，共28页。图电路图电路(dinl)无输入变量，次态和输出只无输入变量，次态和输出只取决于电路取决于电路(dinl)的初态，设初态为的初态，设初态为Q3nQ2nQ1n=000，代入状态方程得：，代入状态方程得：输出输出(shch)方程方程:Y=0 0=0（2）列状态）列状态(zhungti)转移表和状态转移表和状态(zhung

5、ti)转移图转移图Q1n+1=0 0 0=1 1=1Q2n+1=0 0+0 0 0=0Q3n+1=0 0 0+0 0=0 第十四页，共28页。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 第十五页，共28页。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+0 0 1=1Q3n+1=0 1 0+0 1=0 第十六页，共28页。Q1n+1=1 1 0=0Q2n+1=0 1+0 1 1=0Q3n

6、+1=0 1 1+1 1=0 Y=1 1=1如此继续，依次如此继续，依次(yc)得到得到100，101，110，当当Q3nQ2nQ1n=110，代入得：，代入得：第十七页，共28页。注意：检查得到的状态转移表是否包含有注意：检查得到的状态转移表是否包含有电路电路(dinl)所有可能出现的状态。所有可能出现的状态。Q3Q2Q1状态状态(zhungti)组合应有组合应有8种，种，而根据上述计算发现仅而根据上述计算发现仅7种，检查发现缺种，检查发现缺少少111状态状态(zhungti)。第十八页，共28页。再将Q3nQ2nQ1n=111作为(zuwi)初态，代入状态方程及输出方程，得：Q1n+1=1

7、 1 1=0Q2n+1=1 1+1 1 1=0Q3n+1=1 1 1+1 1=0 Y=1 1=1第十九页，共28页。状态状态(zhungti)转移表转移表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(qusho)111第二十页，共28页。状态状态(zhungti)转移表转移表CPQ3nQ2nQ1nQ3

8、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 第二十一页，共28页。代表代表(dibio)状态状态输入值写出斜线输入值写出斜线(xi xin)之上，输出值写之上，输出值写在斜线在斜线(xi xin)之下之下状态状态(zhungti)转移图转移图000/0/1100/0001/0010/0011/0101/0110/1111第二十二页，共28页。（3）时序）时序(sh x)图图在时钟脉冲序列作用下电路状态，输

9、出状态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随时间变化的波形图叫做时序(sh x)图。图。t CP tQ1 Q2tQ3tY第二十三页，共28页。（4）功能）功能(gngnng)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从高从高电平跳变为低电平，且电路的状态循环一电平跳变为低电平，且电路的状态循环一次。所以此电路具有对时钟信号进行计数次。所以此电路具有对时钟信号进行计数的功能的功能(gngnng)，且计数容量等于七，且计数容量等于七，称为七进制计数器。称为七进制计数器。第二十四页，共28页。（5）自启动能力）自启动能力(nngl)具有自启动能力具有自启动能力即电路在任何一个初始状态下，在即电路在任何一个初始状态下，在cp脉冲脉冲的作用的作用(zuyng)下，电路能够自动回到下，电路能够自动回到有效序列。有效序列。第二十五页，共28页。总结总结(zngji)在时序逻辑的电路分析中，要注意按照(nzho)分析步骤进行分析。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。第二十六页，共28页。作业作业(zuy)6.2.56.2.76.2.8第二十七页，共28页。谢谢(xi xie)大家！结束(jish)放映第二十八页，共28页。