同步時序邏輯電路的分析

1、同步時序邏輯電路的分析一.分析的目的：得出時序電路的邏輯功能。二.分析的方法(步驟)：1、寫方程式(1)時鐘方程：CP的邏輯式(2)輸出方程：時序電路輸出邏輯表達式，它通常為現(xiàn)態(tài)的函數(shù)。(3)驅(qū)動方程：各觸發(fā)器輸入端的邏輯表達式,(4)狀態(tài)方程：把驅(qū)動方程代入相應(yīng)的觸發(fā)器的特性方程，即可求出各個觸發(fā)器次態(tài)輸出的邏輯表達式。2、列真值表；3、畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；4、畫時序圖；5、邏輯功能說明：由狀態(tài)表歸納說明給定的時序電路的邏輯功能；6、檢查電路能否自啟動。注意：常見時序電路：1)計數(shù)器：同(異)步N進制加(減)法計數(shù)器。2)寄存器三.時序邏輯電路中的幾個概念說明Word文檔資料1 .有效狀態(tài)與有效循

2、環(huán)有效狀態(tài)：在時序電路中，凡是被利用了的狀態(tài),都稱為有效狀態(tài)。有效循環(huán)：在時序電路中，凡是有效狀態(tài)形成的循環(huán)，都稱為有效循環(huán)。2 .無效狀態(tài)與無效循環(huán)無效狀態(tài)：在時序電路中，凡是沒有被利用的狀態(tài)，都叫無效狀態(tài)。無效循環(huán)：在時序電路中，如果無效狀態(tài)形成了循環(huán)，那么這種循環(huán)就稱為無效循環(huán)。3 .電路能自啟動與不能自啟動能自啟動：在時序電路中，雖然存在無效狀態(tài)，但是它們沒有形成循環(huán)，這樣的時序電路叫能夠自啟動的時序電路。不能自啟動：在時序電路中，既有無效狀態(tài)存在,且它們之間又形成了循環(huán)，這樣的時序電路被稱之為不能自啟動的時序電路。在這種電路中，一旦因某種原因使循環(huán)進入無效循環(huán)，就再也回不到有效狀態(tài)了

3、，所以，再要正常工作也就不可能了。四.同步時序電路的分析舉例Word文檔資料CP例1試分析如圖所示的時序電路的邏輯功能Y解：(1)寫方程式時鐘方程：輸出方程：驅(qū)動方程：CP0CP1CP2CPJoQ2nJiQ01J2Q1KoQ；KiQonK2Qin狀態(tài)方程：把驅(qū)動方程分別代入特性方程JK觸發(fā)器的特性方程：Qn1jQnKQn(6-2-4),得狀態(tài)方程：Q011JoQonKoQ；02no0n02nQ0nQ2n()Q；1Qin1J1Q1nK1Q1nQ；Q1nQ；Q1nQ；J2Q2nK2Q2Q1nQ2nQ1nQ2nQ1n(2)列狀態(tài)表依次假設(shè)電路得現(xiàn)態(tài)QRnQn,代入狀態(tài)方程式和輸Word文檔資料出方程

4、式，進行計算，求出相應(yīng)得次態(tài)和輸出，結(jié)果見狀態(tài)表現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸出Q2Q1nQnq；1Q1n1QY00000110010111011111111111011101001100000001010111010101(3)畫出狀態(tài)圖/1/1/1/1/1000001011111110100/0(a)有效循環(huán)/1010101/1(b)無效循環(huán)(4)畫時序圖Word文檔資料CPQ0QiQ2Y(5)電路功能說明由狀態(tài)圖和時序圖可知，該電路是一個6次CP脈沖一循環(huán)的順序發(fā)生器，又稱為節(jié)拍發(fā)生器。(6)檢查電路能否自啟動：由狀態(tài)圖可知，電路不能自啟動。例2.試分析如圖所示電路的邏輯功能。CP解:(1)寫方程式:脈沖方

5、程:驅(qū)動方程:CP0CP1CP2CPJoKo1JiKiQ；K2QinQ：Word文檔資料輸出方程：CQQinQo狀態(tài)方程：將驅(qū)動方程(6-3-1)代入到j(luò)k觸發(fā)器的特性方程中，得到狀態(tài)方程：Qo1JoQ0nK°Q；QonQ1n1J1Q1nK1Q1nQ1nQ(nQ1nQonQ；1J202nK2Q；Q2nQ；QQ；Q1nQ；Qon(2)列狀態(tài)表現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸出Q；Q1nQ；Q；1Q1n1Q；1Cooooo1ooo1o1ooo1oo11oo111ooo1oo1o1o1o111oo11o111o111ooo1(3)畫狀態(tài)圖/o./o./o.zo./o.0oooo1o1oo111oo1o1II/o

6、111*TT11o/1/oWord文檔資料(4)畫和時序圖CP00010001001010001100110000000001Q0Q2Qi(5)電路功能說明該時序電路為3為二進制同步加法計數(shù)器，C為進位指示端。(6)檢查電路能否自啟動：如圖所示，該電路為3位二進制同步減法計數(shù)器，分析過程同二進制同步加法計數(shù)器。例3.分析如圖6-3-12所示電路的邏輯功能。CP解:1Word文檔資料(1)寫方程式脈沖方程:CP0CP1CP2CP3CP0123Ko1驅(qū)動方程:輸出方程:J1Q3nQ；K2QinQoQ；QinQ2Q3Q0KiK3Qn(2)求狀態(tài)方程將驅(qū)動方程代入到觸發(fā)器的特性方程中，得到狀態(tài)方程：Qo1JoQonK0QO1Qonq1n1J1Q1nK1Q1nQ3nQ1nQ；Q1nQ0nn1nnnnnnnnnQ2J2Q2K2Q2Q2Q1Q0Q2Q1Q2Q0n1nn11nnnnnQ3J3Q3K3Q3Q3Q2Q1Q0Q3QO(3)進行計算，得狀態(tài)表。計數(shù)現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸出脈沖序號Q3nQ2nQ1nQon_n1n1n1_n1Q3Q2Q1Q0C0000000010100010010020010001103001101000Word文檔資料401005010160110701118100091001010100110001110100001001000001(4)由狀態(tài)真值表可