數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編ch(3)課件

1、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編ch(3)1 5.1.1 時序電路的基本分析方法時序電路的基本分析方法 一、一、 分析的一般步驟分析的一般步驟 時序電路時序電路 時鐘方程時鐘方程 驅(qū)動方程驅(qū)動方程 狀態(tài)表狀態(tài)表 狀態(tài)圖狀態(tài)圖 時序圖時序圖 CP 觸觸 發(fā)發(fā) 沿沿 特性方程特性方程 輸出方程輸出方程 狀態(tài)方程狀態(tài)方程 計算計算 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編ch(3)2 二、二、 分析舉例分析舉例 時鐘方程時鐘方程 CPCPCPCP 210 輸出方程輸出方程 nnn QQQY 012 驅(qū)動方程驅(qū)動方程 nn QK,QJ 2020 nn QK,QJ 0101 nn QK,QJ 1212 狀態(tài)方程狀態(tài)方程 特性方程特性方

2、程 nnnnnn QQQQQQ 20202 1 0 nnnnnn QQQQQQ 01010 1 1 nnnnnn QQQQQQ 12121 1 2 例例 5.1.1 解解 1J 1K C1 0 Q 0 Q 1J 1K C1 1J 1K C1 1 Q 2 Q 1 Q2 Q & FF1FF0FF2 CP Y 方法方法1 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編ch(3)3 nn QQ 2 1 0 nn QQ 0 1 1 nn QQ 1 1 2 nnn QQQY 012 CP Q2 Q1 Q0 Y 0 1 2 3 4 5 0 1 2 0 0 01 0 0 11 0 1 11 1 1 11 1 1 01 01 0 0 0

3、 1 01 1 0 11 0 1 01 000001 /1 011 /1 111 /1 110 /1 100 /1 /0有效狀態(tài)和有效循環(huán)有效狀態(tài)和有效循環(huán) 010101 /1 /1 無效狀態(tài)和無效循環(huán)無效狀態(tài)和無效循環(huán) 能否自啟動能否自啟動? 能自啟動：能自啟動： 存在無效狀態(tài)，但沒有存在無效狀態(tài)，但沒有 形成循環(huán)。形成循環(huán)。 不能自啟動：不能自啟動： 無效狀態(tài)形成循環(huán)。無效狀態(tài)形成循環(huán)。 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編ch(3)4 方法方法2 利用卡諾圖求狀態(tài)圖利用卡諾圖求狀態(tài)圖 nn QQ 2 1 0 nn QQ 0 1 1 nn QQ 1 1 2 1100 1100 Q2n+1 Q2n Q1nQ

4、0n 0 1 00 01 11 10 0110 0110 Q1n+1 Q2n Q1nQ0n 0 1 00 01 11 10 0000 1111 Q0n+1 Q2n Q1nQ0n 0 1 00 01 11 00 Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1 Q1nQ0n Q2n 0 1 00 01 11 10 001 011111101 000 010 110100 000 001 011 111 110 100 010 101 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編ch(3)5 000001 /1 011 /1 111 /1 110 /1 100 /1 /0 1 2 3 4 5 6 CP CP下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā) Q2

5、Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 Y 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編ch(3)6 5.1.2 時序電路的基本設(shè)計方法時序電路的基本設(shè)計方法 1. 設(shè)計的一般步驟設(shè)計的一般步驟 時序邏輯時序邏輯 問題問題 邏輯邏輯 抽象抽象 狀態(tài)轉(zhuǎn)換狀態(tài)轉(zhuǎn)換 圖（表）圖（表） 狀態(tài)狀態(tài) 化簡化簡 最簡狀態(tài)最簡狀態(tài) 轉(zhuǎn)換圖（表）轉(zhuǎn)換圖（表） 電路方程式電路方程式 （狀態(tài)方程）（狀態(tài)方程） 求出求出 驅(qū)動方程驅(qū)動方程 選定觸發(fā)選定觸發(fā) 器的類型器的類型 邏輯邏輯 電路圖電路圖 檢查能否檢查能否 自啟動自啟動 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編ch(3)7 2. 設(shè)計舉例設(shè)計舉例

6、 按如下狀態(tài)圖設(shè)計時序電路。按如下狀態(tài)圖設(shè)計時序電路。 000 /0/0/0 /0/0 001010011 100101 /1 nnn QQQ 012 解解 已給出最簡狀態(tài)圖，若用同步方式：已給出最簡狀態(tài)圖，若用同步方式： 00 01 11 10 0 1 n Q2 nnQ Q 01 Y 0000 01 02Q QY 為方便，略去為方便，略去 右上角右上角 標標n。 00 01 11 10 0 1 n Q2 nnQ Q 01 1 0 n Q 101 0 10 0 1 0 QQ n 1 1 n Q 01 0 01012 1 1 QQQQQQ n 1 2 n Q 001 1 0201 1 2 QQQ

7、QQ n 例例 5.1.2 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編ch(3)8 0 1 0 QQ n 01012 1 1 QQQQQQ n 0201 1 2 QQQQQ n 選用選用 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器 1 00 KJ 01021 , QKQQJ 約束項約束項 022201 )(QQQQQQ 02201201 QQQQQQQQ 02201 QQQQQ CP 1K C1 FF1 &1J Y 1J 1K C1 FF0 1K C1 FF2 &1J 1 & 110111000 能能自啟動自啟動 /0/1 02012 QK,QQJ 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編ch(3)9 1/1 例例 5.1.3 設(shè)計設(shè)計 一個串行數(shù)據(jù)檢測電路

8、，要求輸入一個串行數(shù)據(jù)檢測電路，要求輸入 3 或或 3 個以上數(shù)據(jù)個以上數(shù)據(jù)1時輸出為時輸出為 1，否則為，否則為 0。 解解 S0 原始狀態(tài)原始狀態(tài)(0) S1 輸入輸入1個個1 S2 連續(xù)輸入連續(xù)輸入 2 個個 1 S3 連續(xù)輸入連續(xù)輸入 3 或或 3 個以上個以上 1 S0S1S2 S3 X 輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù) Y 輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù) 0/0 1/0 0/0 1/0 0/0 0/0 1/1 S0S1S2 0/0 1/0 0/0 1/0 0/0 1/1 0/0 0/0 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編ch(3)10 S0S1S2 0/0 1/0 0/0 1/0 0/0 1/1 M = 3，取取 n = 2 S0 = 00 S1 = 01 S2 = 11 0001110/0 1/0 0/0 1/0 0/0 1/1 選選 JK ( ) 觸發(fā)器觸發(fā)器, ,同步同步方式方式 Q1nQ0n X 0 1 00 01 11 10 Y 0 0 0 0 0 1 n XQY 1 Q1 1 nn XQQ 0 1 1 Q2 1 XQ n 1 0 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編ch(3)11 nn XQQ 0 1 1 nnnn QXQQXQ 1010 nn QXQ 01 約束項約束項 nnn QXQXQ 101 XQ n 1 0 n