52同步時(shí)序邏輯電路的分析

1、同步時(shí)序邏輯電路的分析一.分析的目的：得出時(shí)序電路的邏輯功能。二.分析的方法(步驟)：1、寫方程式（1）時(shí)鐘方程：CP的邏輯式（2）輸出方程：時(shí)序電路輸出邏輯表達(dá)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(dá)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(gè)觸發(fā)器次態(tài)輸出的邏輯表達(dá)式。2、列真值表；3、畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；4、畫時(shí)序圖；5、邏輯功能說明：由狀態(tài)表歸納說明給定的時(shí)序電路的邏輯功能；6、檢查電路能否自啟動。注意：常見時(shí)序電路：1）計(jì)數(shù)器：同（異）步N進(jìn)制加（減）法計(jì)數(shù)器。2）寄存器三時(shí)序邏輯電路中的幾個(gè)概念說明1.有效狀態(tài)與有效循環(huán)有效狀態(tài)：在時(shí)序電

2、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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)序電路叫能夠自啟動的時(shí)序電路。不能自啟動：在時(shí)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(shí)序電路被稱之為不能自啟動的時(shí)序電路。在這種電路中，一旦因某種原因使循環(huán)進(jìn)入無效循環(huán)，就再也回不到有效狀態(tài)了，所以，再要正常工作也就

3、不可能了。四同步時(shí)序電路的分析舉例例1 試分析如圖所示的時(shí)序電路的邏輯功能 解：（1）寫方程式 時(shí)鐘方程： 輸出方程： 驅(qū)動方程： 狀態(tài)方程：把驅(qū)動方程分別代入特性方程觸發(fā)器的特性方程： （6-2-4），得狀態(tài)方程： （） （2）列狀態(tài)表 依次假設(shè)電路得現(xiàn)態(tài)，代入狀態(tài)方程式和輸出方程式，進(jìn)行計(jì)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 Y0 0 00 0 10 1 11 1 11 1 01 0 00 1 01 0 10 0 10 1 11 1 11 1 01 0 00 0 01 0 10 1 011111011（3）畫出狀態(tài)圖（a）有效循環(huán)（b）無效循環(huán)（4）畫時(shí)序圖（5）電路功能說明

4、由狀態(tài)圖和時(shí)序圖可知，該電路是一個(gè)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。解：（1）寫方程式：脈沖方程： 驅(qū)動方程： 輸出方程： 狀態(tài)方程：將驅(qū)動方程（6-3-1）代入到觸發(fā)器的特性方程中，得到狀態(tài)方程： （2）列狀態(tài)表現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸出 C0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 000000001（3）畫狀態(tài)圖。（4）畫和時(shí)序圖（5）電路功能說明 該時(shí)序電路為3為二進(jìn)制同步加法計(jì)

5、數(shù)器，C為進(jìn)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(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)器，分析過程同二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器。例3. 分析如圖6-3-12所示電路的邏輯功能。解：(1)寫方程式脈沖方程： 驅(qū)動方程： 輸出方程： （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： （3）進(jìn)行計(jì)算，得狀態(tài)表。計(jì)數(shù)脈沖序號 現(xiàn) 態(tài)次 態(tài)輸出 C0 0 0 0 0 0 0 0 1010 0 0 1 0 0 1 002 0 0 1 0 0 0 1 103 0 0 1 1 0 1 0 004 0 1 0 0 0 1 0 105 0 1 0 1 0 1 1 006 0 1 1 0 0 1 1 107 0 1 1 1 1