06時(shí)序邏輯電路

第六章 時(shí)序邏輯電路6.1概述6.2時(shí)序電路的分析方法6.3若干常用的時(shí)序邏輯電路6.4時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法6.1概述一、時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)功能上：任一時(shí)刻的輸出不僅取決于該時(shí)刻的輸入，還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。例：串行加法器，兩個(gè)多位數(shù)從低位到高位逐位相加

2.電路結(jié)構(gòu)上

①包含存儲(chǔ)電路和組合電路 ②存儲(chǔ)器狀態(tài)和輸入變量共同決定輸出二、時(shí)序電路的一般結(jié)構(gòu)形式與功能描述方法可以用三個(gè)方程組來描述：【例】輸出方程：Y=XQn驅(qū)動(dòng)（激勵(lì)）方程：D=XQn+XQn=X

Qn狀態(tài)（特征）方程：Qn+1=D=XQn+XQn=X

Qn>1XCPYDQQ&&&1三、時(shí)序電路的分類1.同步時(shí)序電路與異步時(shí)序電路同步：存儲(chǔ)電路中所有觸發(fā)器的時(shí)鐘使用統(tǒng)一的clk，狀態(tài)變化發(fā)生在同一時(shí)刻異步：沒有統(tǒng)一的clk，觸發(fā)器狀態(tài)的變化有先有后2.Mealy型和Moore型Mealy型：Moore型：6.2時(shí)序電路的分析方法6.2.1同步時(shí)序電路的分析方法分析：找出給定時(shí)序電路的邏輯功能 即找出在輸入和CLK作用下，電路的次態(tài)和輸出。一般步驟：①從給定電路寫出存儲(chǔ)電路中每個(gè)觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程（輸入的邏輯式），得到整個(gè)電路的驅(qū)動(dòng)方程。②將驅(qū)動(dòng)方程代入觸發(fā)器的特性方程，得到狀態(tài)方程。③從給定電路寫出輸出方程。分析下面電路的邏輯功能輸出方程：驅(qū)動(dòng)方程：D=XQn狀態(tài)表01111100000011101110Qn+1ZQn

XDZ=X?Qn狀態(tài)方程：Qn+1=D=XQn狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖X/Z功能：X=0,保持

X=1,計(jì)數(shù)010/11/10/11/0【例1】QDCPZX..=1&CP【例2】分析下面電路的邏輯功能D2＝Q1nD1＝Q0nD0＝Q2n000001110111011100假設(shè)初始狀態(tài):“000”Q2Q1Q0QCPDQCPDQCPDCPQ2Q1Q0QQQ....010101有效循環(huán)無效循環(huán)【例3】分析下面電路的邏輯功能D2=Q1nD1=Q0nD0=Q0nQ1nQ2n=(Q0n+Q1n)Q2nQDQQDQDCPQ2Q1Q0QQ.....&&CPCPCPCPCP狀態(tài)圖000001101110111010011100Q2Q1Q0整理后的狀態(tài)圖能自啟動(dòng)的六進(jìn)制計(jì)數(shù)器000001110111101011010100D2=Q1nD1=Q0nD0=Q0nQ1nQ2n=(Q0n+Q1n)Q2n【例4】分析下面電路的邏輯功能Y=AQ1nQ2nAQ1nQ2n=AQ1nQ2n+AQ1nQ2nQ2n+1=D2=A

Q1n

Q2nQ1n+1=D1=Q1nD1Q1Q1CPD2Q2Q2CP=1=1ACPY.....&1&&狀態(tài)表10/000/11101/011/01000/010/00111/101/00010AQ2nQ1n010/0100/0110/0000/11/11/01/01/0邏輯功能：可逆四進(jìn)制計(jì)數(shù)器Q2n+1Q1n+1/YY=AQ1nQ2nAQ1nQ2n=AQ1nQ2n+AQ1nQ2nQ2n+1=D2=A

Q1n

Q2nQ1n+1=D1=Q1n狀態(tài)圖Q2nQ1nA/Y例：TTL電路6.2.2時(shí)序電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、

狀態(tài)機(jī)流程圖和時(shí)序圖例：TTL電路一、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表0000010001010001001100111000100101010111001100001111000100000100102010030110410005101061101700000111110000二、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖三、狀態(tài)機(jī)流程圖（StateMachineChart）采用類似于編寫計(jì)算機(jī)程序流程圖的形式，表示在一系列時(shí)鐘脈沖作用下時(shí)序電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換的流程以及每個(gè)狀態(tài)下的輸入和輸出。使用的圖形符號(hào)有三種：狀態(tài)框，判斷框，條件輸出框。四、

時(shí)序圖【例】異步時(shí)序電路：各觸發(fā)器的時(shí)鐘不同時(shí)發(fā)生時(shí)鐘方程:CP0=CP2=CPCP1=Q0

Q0Q0J0K0J1K1Q1Q1J2K2Q2Q2..CP驅(qū)動(dòng)方程：J0=Q2nJ1=Q0nJ2=Q1nQ0nK0=1K1=1K2=1狀態(tài)方程：Q1n+1=Q1nQ0nQ2n+1=Q2nQn1Q0nQ0n+1=Q2nQ0n（CP

）

（CP

）

（Q0

）*6.2.3異步時(shí)序邏輯電路的分析方法狀態(tài)轉(zhuǎn)換表Qn2Qn1Qn0Q2n+1

Q1n+1Q0n+1000100010100010110011001100000101010110111010000狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖000001010011100101110111Q1n+1=Q1nQ0nQ2n+1=Q2nQn1Q0nQ0n+1=Q2nQ0n（CP

）

（CP

）

（Q0

）電路為異步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器6.3若干常用的時(shí)序邏輯電路6.3.1寄存器和移位寄存器一、寄存器在計(jì)算機(jī)中用于存儲(chǔ)指令、數(shù)據(jù)、運(yùn)算結(jié)果；寄存器的數(shù)量多少，是計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的重要區(qū)別；外存、內(nèi)存、緩存、寄存四類中，寄存器速度最快，但容量最?。患拇嫫鞯牟僮鳎鹤x/寫/清零。寄存器的分類數(shù)碼寄存器基本寄存器移位寄存器多位D型觸發(fā)器鎖存器寄存器陣列單向移位寄存器雙向移位寄存器基本寄存器①用于寄存一組二值代碼，N位寄存器由N個(gè)觸發(fā)器組成，可存放一組N位二值代碼。②只要求其中每個(gè)觸發(fā)器可置1，置0。1、4D觸發(fā)器構(gòu)成的寄存器(74XX175)D3D2D1D0Q3Q2Q1Q0RDCK0

00001

CK和RD加驅(qū)動(dòng)器的目的是減少對(duì)外的負(fù)載_QRDD_QRDD_QRDD_QRDDCK_RDD3D2D1D0Q3Q2Q1Q0......1111CPCPCPCP2、具有鎖定(Hold)功能的4D寄存器功能表：異步置零0

010D功能Qn+1RDECKDD寄存11Qn鎖定CKD3D2D1D0Q3Q2Q1Q0DCPRDRDE.................>1&>1&>1&>1&111111DCPRDDCPRDDCPRD二、移位寄存器

移位寄存器除了具有寄存器的功能外，還可使數(shù)碼在CP信號(hào)的控制下在寄存器內(nèi)部左右移動(dòng)。根據(jù)移位情況的不同，分為單向移位寄存器和雙向移位寄存器。移位寄存器應(yīng)采用邊沿觸發(fā)或主從觸發(fā)方式的觸發(fā)器，不能采用電位觸發(fā)的觸發(fā)器，以防止空翻。注意1、由觸發(fā)器構(gòu)成的移位寄存器DQDQDQDQCPQAQBQCQDRD.......CPQAQBQCQD00000111000121100030110141011串行輸入串行輸出并行輸出四位串行輸入、串/并行輸出右移移位寄存器時(shí)序圖CPSRQAQBQCQDDQDQDQDQCPQAQBQCQDRD..........1101四位串行輸入、串/并行輸出左移寄存器JQJQJQJQCPQDQCQBQARD..........KKKK.SL串行輸入串行輸出并行輸出1四位串行輸入、串/并行輸出雙向移位寄存器DA=SR+QB

DB=QA+QC

DC=QB+QD

DD=QC+SL

S0S0S0S0S0S0S0S0DAQADBQBDCQCDDQDS0CPSRSLRD....................>1&1>1&1>1&1>1&11集成化的移位寄存器：74LS194A，左/右移，并行輸入，保持，異步置零等功能R/DS1S0工作狀態(tài)0XX置零100保持101右移110左移111并行輸入

擴(kuò)展應(yīng)用（4位8位）74

194應(yīng)用舉例環(huán)形計(jì)數(shù)器QAQBQCQD1000010000100001110001100011100111011110011110110101101000001111STARTCPQAQBQCQDDRDLS0S1DADBDCDD10001174

194扭環(huán)形計(jì)數(shù)器0011000101111111100000001100111000101001010110111010010011010110CPQAQBQCQDDRDLS0S1DADBDCDD10清零74

19416.3.2計(jì)數(shù)器用于計(jì)數(shù)、分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖等分類：

按時(shí)鐘分：同步、異步

按計(jì)數(shù)過程中數(shù)字增減分：加、減、可逆

按計(jì)數(shù)器中的數(shù)字編碼分：二進(jìn)制、二-十進(jìn)制、循環(huán)碼…

按計(jì)數(shù)容量分：十進(jìn)制，六十進(jìn)制…一、同步計(jì)數(shù)器同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器①同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器（4位）原理：根據(jù)二進(jìn)制加法運(yùn)算規(guī)則可知：在多位二進(jìn)制數(shù)末位加1，若第i位以下皆為1時(shí)，則第i位翻轉(zhuǎn)。所以：若用T觸發(fā)器構(gòu)成計(jì)數(shù)器，則第i位觸發(fā)器輸入端Ti的邏輯式應(yīng)為：計(jì)數(shù)器波形圖Q0Q1Q2Q3

從波形上分析，若CP脈沖的頻率為f0，則Q3Q2Q1Q0的輸出分別為f0的1/2,1/4,1/8和1/16,這就是計(jì)數(shù)器的分頻功能，也叫“分頻器”。Q0是二分頻，Q1是四分頻等。器件實(shí)例：74161工作狀態(tài)X0XXX異步置零10XX同步置數(shù)X1101保持(包括C)X11X0保持（C=0）1111計(jì)數(shù)用負(fù)邊沿D觸發(fā)器構(gòu)成的同步二進(jìn)制集成化計(jì)數(shù)器74

163邏輯符號(hào)74

161

波形圖集成芯片管腳圖12345678RDCP

ABCDP地

+VCCC

QAQBQCQDT

L

74

161(74

163)16151413121110912345678進(jìn)位端預(yù)置端使能端使能端當(dāng)QDQCQBQA=1111時(shí)，C=1

②同步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器(4位)原理：根據(jù)二進(jìn)制減法運(yùn)算規(guī)則可知，在多位二進(jìn)制數(shù)末位減1，若第i位以下皆為0時(shí)，則第i位應(yīng)翻轉(zhuǎn)。所以：若用T觸發(fā)器構(gòu)成計(jì)數(shù)器，則第i位觸發(fā)器輸入端Ti的邏輯式應(yīng)為：2、同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器xx00001001xxxx01111000011001010011010000100001Q30001111000011110Q2Q1Q0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1

十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的原始狀態(tài)表J-K觸發(fā)器激勵(lì)表00011011KQn

Qn+1

J0

1

1

0xxxxx1x0xxxxxxxx0x1x0x0x0x0x0x0x0001111000011110J3K3Q1Q3Q2Q00120333+==QQQQQKJnnnnn00031101221======KJQQKJQQKJnnnn原則：邏輯結(jié)構(gòu)清晰，盡量用公用部分。同理：同步十進(jìn)制集成化計(jì)數(shù)器74

160用邊沿D觸發(fā)器構(gòu)成的同步十進(jìn)制集成化計(jì)數(shù)器74

162用邊沿J—K觸發(fā)器構(gòu)成的同步十進(jìn)制集成化計(jì)數(shù)器74

1603、可逆同步計(jì)數(shù)器1)單時(shí)鐘可逆計(jì)數(shù)器(74

191)邏輯符號(hào)時(shí)序圖2)雙時(shí)鐘可逆計(jì)數(shù)器功能及邏輯符號(hào)二.異步計(jì)數(shù)器1.二進(jìn)制計(jì)數(shù)器①異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器在末位+1時(shí)，從低位到高位逐位進(jìn)位方式工作。原則：每1位從“1”變“0”時(shí)，向高位發(fā)出進(jìn)位，使高位翻轉(zhuǎn)異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器時(shí)序圖②異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器在末位-1時(shí)，從低位到高位逐位借位方式工作。原則：每1位從“0”變“1”時(shí)，向高位發(fā)出進(jìn)位，使高位翻轉(zhuǎn)異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器時(shí)序圖2、異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器原理：在4位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器上修改而成，要跳過1010~1111這六個(gè)狀態(tài)異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器時(shí)序圖器件實(shí)例：二－五－十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器74LS290

由異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器改接而成：二－五－十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器74LS2901、當(dāng)輸出Q0與輸入CLK1相連，計(jì)數(shù)脈沖從CLK0輸入時(shí)，電路作8421計(jì)數(shù)。CPQ3Q2Q1Q0300114010050101601107011181000000001000120010910011000008421碼74290的應(yīng)用異步清零，不需要時(shí)鐘。沒有保持功能，不能同步擴(kuò)展。CLK0CLK1Q0Q1Q2Q374290R0(1)R9(1)CP..74290的應(yīng)用2、當(dāng)輸出Q3與輸入CLK0相連，計(jì)數(shù)脈沖從CLK1輸入時(shí)，電路作5421計(jì)數(shù)。CLK0CLK1Q0Q1Q2Q374290R0(1)R9(1)CP..CPQ0Q3Q2Q10000010001200105421碼30011401005100061001710108101191100100000【例】用74290構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。CP0CP1Q0Q1Q2Q374290R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)CP....CP0CP1Q0Q1Q2Q374290R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)CP....CP1234567Q3Q2Q1Q0毛刺.1&三、任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法

常用方法：用已有的N進(jìn)制芯片，組成M進(jìn)制計(jì)數(shù)器。N進(jìn)制M進(jìn)制1.N>M原理：計(jì)數(shù)循環(huán)過程中設(shè)法跳過N－M個(gè)狀態(tài)。具體方法：置零法置數(shù)法例：將十進(jìn)制的74160接成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器異步置零法置數(shù)法

(a)置入0000

(b)置入1001置數(shù)法

(a)置入0000

(b)置入10012.N<M①M(fèi)=N1×N2先用前面的方法分別接成N1和N2兩個(gè)計(jì)數(shù)器。N1和N2間的連接有兩種方式：a.并行進(jìn)位方式：用同一個(gè)CLK，低位片的進(jìn)位輸出作為高位片的計(jì)數(shù)控制信號(hào)（如74160的EP和ET）b.串行進(jìn)位方式：低位片的進(jìn)位輸出作為高位片的CLK，兩片始終同時(shí)處于計(jì)數(shù)狀態(tài)例：用兩片74160接成一百進(jìn)制計(jì)數(shù)器并行進(jìn)位法例：用兩片74160接成一百進(jìn)制計(jì)數(shù)器串行進(jìn)位法②M不可分解采用整體置零和整體置數(shù)法：先用兩片接成M’>M的計(jì)數(shù)器然后再采用置零或置數(shù)的方法例：用74160接成二十九進(jìn)制整體置零（異步）例：用74160接成二十九進(jìn)制整體置數(shù)（同步）四、計(jì)數(shù)器應(yīng)用實(shí)例例1、計(jì)數(shù)器+譯碼器→順序節(jié)拍脈沖發(fā)生器例2、計(jì)數(shù)器+數(shù)據(jù)選擇器→序列脈沖發(fā)生器發(fā)生的序列：00010111設(shè)計(jì)步驟：根據(jù)設(shè)計(jì)要求建立狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或原始狀態(tài)圖。進(jìn)行狀態(tài)化簡(jiǎn)。畫電路圖。進(jìn)行狀態(tài)分配。寫出驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程。若是計(jì)數(shù)器，檢查電路能否自啟動(dòng)。6.4時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法6.4.1同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法同步計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)對(duì)CP脈沖計(jì)數(shù)，一個(gè)脈沖變化一次狀態(tài)計(jì)數(shù)器的種類：同步計(jì)數(shù)器，異步計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器等二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(模為2n),十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器等計(jì)數(shù)器是應(yīng)用最多的一類標(biāo)準(zhǔn)器件例1設(shè)計(jì)一個(gè)同步六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。1、狀態(tài)圖S0S1S2S3S4S52、狀態(tài)分配(狀態(tài)編碼)000001010011100101加法計(jì)數(shù)器自然態(tài)序編碼101100011010001000減法計(jì)數(shù)器111100000110001010注意：狀態(tài)分配方式不同，所設(shè)計(jì)的電路結(jié)構(gòu)也不同。Q2Q1Q0狀態(tài)表：CPQ2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1100000120010103010011401110051001016101000求驅(qū)動(dòng)方程Q2nQ1nQ0n0001111001選用D觸發(fā)器11

Q2n+1=Q1nQ0n+Q2nQ0n

11Q2nQ1nQ0n0001111001=D2Q1n+1=Q1nQ0n+Q2nQ1nQ0n=D1

111Q2nQ1nQ0n0001111001Q0n+1=Q0n=D0電路圖Q1n+1=Q1nQ0n+Q2nQ1nQ0nD1=D0=Q0n+1=Q0nQ2n+1=Q1nQ0n+Q2nQ0nD2=D2CPQ2Q2RDRDCPD1CPQ1Q1RDD0CPQ0Q0RD.......&1>1.&1>1檢查能否自啟動(dòng)Q2Q1Q0110111100000001010011100101110111可以自啟動(dòng)Q1n+1=Q1nQ0n+Q2nQ1nQ0nD1=D0=Q0n+1=Q0nQ2n+1=Q1nQ0n+Q2nQ0nD2=選用J—K觸發(fā)器方法一：由激勵(lì)表求驅(qū)動(dòng)方程Q2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1J2K2J1K1J0K00000010010100100110111001001011010000

0

1

0

1

10

01

1

1

1

00

1

10

1

1Q2nQ1nQ0n0001111001J2=Q1nQ0n

1

Q2nQ1nQ0n0001111001K2=Q0n同理J1=Q2nQ0nK1=Q0nJ0=K0=1方法二：直接從次態(tài)求驅(qū)動(dòng)方程Q2nQ1nQ0n000111100111

Q2n+1=Q2nQ1nQ0n+Q2nQ0nJ2=Q1nQ0nK2=Q0n

11Q2nQ1nQ0n0001111001Q1n+1=Q1nQ0n+Q2nQ1nQ0nJ1=Q2nQ0nK1=Q0n

111Q2nQ1nQ0n0001111001Q0n+1=Q0nJ0=K1=1檢查能否自啟動(dòng)000001010011100101111110其結(jié)果與方法一相同例2：設(shè)計(jì)一個(gè)串行數(shù)據(jù)檢測(cè)器，要求在連續(xù)輸入三個(gè)或三個(gè)以上“1”時(shí)輸出為1，其余情況下輸出為0。一、抽象、畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖二、狀態(tài)化簡(jiǎn)用X（1位）表示輸入數(shù)據(jù)用Y（1位）表示輸出（檢測(cè)結(jié)果）三、狀態(tài)分配取n=2,令的00、01、10為則，四、選用JK觸發(fā)器，求方程組五、畫邏輯圖六、檢查電路能否自啟動(dòng)將狀態(tài)“11”

代入狀態(tài)方程和輸出方程，分別求X=0/1下的次態(tài)和現(xiàn)態(tài)下的輸出，得到：能自啟動(dòng)例3X為控制端，求一個(gè)五狀態(tài)加1、加2計(jì)數(shù)器。分析：X=0時(shí)，計(jì)數(shù)順序：0

1

2

3

4

0

……X=1時(shí)，計(jì)數(shù)順序：0

2

4

1

3

0

……12304狀態(tài)圖00000111111004433221XQn0101234狀態(tài)表12304狀態(tài)圖0000011111XQn01000001010001010011010011100011100000100000001Qn+1Qn+1XQ0n+110010XXX1XXX0100Q1nQ2nQ0n0001111000011110

異步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)比同步電路多一步，即求各觸發(fā)器的時(shí)鐘方程。（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)定7個(gè)狀態(tài)S0～S6。進(jìn)行狀態(tài)編碼后，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。例、設(shè)計(jì)一個(gè)異步7進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。狀態(tài)轉(zhuǎn)換順序現(xiàn)態(tài)次態(tài)進(jìn)位輸出Q2n

Q1n

Q0n

Q2n+1

Q1n+1

Q0n+1

YS0S1S2S3S4S5S600000101001110010111000101001110010111000000000016.4.3異步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法（2）選擇觸發(fā)器。本例選用下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器。（3）求各觸發(fā)器的時(shí)鐘方程，即為各觸發(fā)器選擇時(shí)鐘信號(hào)。為觸發(fā)器選擇時(shí)鐘信號(hào)的原則是：①觸發(fā)器狀態(tài)需要翻轉(zhuǎn)時(shí)，必須要有時(shí)鐘信號(hào)的翻轉(zhuǎn)沿送到。②觸發(fā)器狀態(tài)不需翻轉(zhuǎn)時(shí)，“多余的”時(shí)鐘信號(hào)越少越好。畫出7進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)序圖：根據(jù)上述原則，選：（4）求各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程和進(jìn)位輸出方程。畫出電路的次態(tài)卡諾圖和JK觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表：由次態(tài)卡諾圖和觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表求驅(qū)動(dòng)方程：00011011Qn→Qn+10×1××1×0JK

JK觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表

×1××××××××××××1×00011011Qn→Qn+10×1××1×0JK

JK觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表

×0×11×0××××101××1××11××0×11××1××

將各驅(qū)動(dòng)方程歸納如下：再畫出輸出卡諾圖，000000×1得電路的輸出方程：（5）畫邏輯圖。用邏輯分析的方法畫出電路完整的狀態(tài)圖：（6）檢查能否自啟動(dòng)。

可見，當(dāng)電路進(jìn)入無效狀態(tài)111時(shí)，在CP脈沖作用下可進(jìn)入有效狀態(tài)000。所以電路能夠自啟動(dòng)。*部分實(shí)際應(yīng)用電路數(shù)字系統(tǒng)（即數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)）和

計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)

動(dòng)態(tài)掃描鍵盤編碼器32進(jìn)制計(jì)數(shù)器CPTQ0Q1Q2Q3Q43—8譯碼器A0A1A2Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7012345672425262728293031S0S1四選一選擇器D0D1D2D3YWT=1時(shí)計(jì)數(shù)，T=0時(shí)保持五位寄存器1D2D3D4D5D1Q2Q3Q4Q5QCP計(jì)數(shù)脈沖.....10100100000110010鍵盤代碼輸出10010

9位數(shù)字密碼鎖功能：11位密碼輸入按鍵，其中有效按鍵7位，偽碼按鍵4位，有效按鍵可重復(fù)使用。該電路預(yù)設(shè)密碼為302706429密碼鎖種類：一維模式密碼鎖

按照密碼順序按動(dòng)密碼鍵，只要順序正確即可開鎖2.二維模式密碼鎖

除了要按照密碼順序按動(dòng)密碼鍵，還要在限定的時(shí)間內(nèi)完成全部密碼開鎖操作。3.三維模式密碼鎖

除了按動(dòng)密碼順序和時(shí)間限定外，還增加了按動(dòng)次數(shù)限定，保密性很強(qiáng)。RCPVDDQ0Q8Q9CD4017ENVssVCCCLRR1R2SC1Q1SASC10輸出SC3SC2SC4SC5SC6SC7SC8SC9SC0Q2Q3Q4Q5Q6Q7302706429自動(dòng)售飲料機(jī)的邏輯電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)售飲料機(jī)的邏輯電路：它的投幣口每次只能投入一枚伍角或一元的硬幣。投入一元伍角錢硬幣后，機(jī)器給出一瓶飲料，投入二元（兩枚一元）硬幣后，在給出飲料的同時(shí)找回一枚伍角硬幣。

自動(dòng)售飲料機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)：投入硬幣的狀態(tài)為輸入邏輯變量

X1

＝1投入一枚一元硬幣

X1

＝0未投入一枚一元硬幣

X0.5＝1投入一枚伍角硬幣

X0.5＝0未投入一枚伍角硬幣給出飲料和找錢為兩個(gè)輸出變量

Y＝1給出飲料

Y＝0不給

Z

＝1找回一枚伍角硬幣

Z

＝0不找

自動(dòng)售飲料機(jī)設(shè)計(jì)一、擬定原始狀態(tài)圖和狀態(tài)表①設(shè)狀態(tài)投幣前電路狀態(tài)為S0投入伍角錢以后為S1投入一元錢以后（包括兩枚伍角或一枚一元硬幣）為S2再投入一枚伍角為S0

，且Y＝1，Z＝0如果再投入一枚一元為S0

，且Y＝1，Z＝1②狀態(tài)轉(zhuǎn)換情況S0X1X0.5

＝00X1X0.5

＝01X1X0.5＝10S2S1S0X1X0.5＝00X1X0.5＝01X1X0.5=10S0且Y＝1，Z＝0S2S1X1X0.5

＝00X1X0.5

＝01S0且Y＝1，Z＝1S0且Y＝1，Z＝0S2

自動(dòng)售飲料機(jī)設(shè)計(jì)X1X0.5＝10③狀態(tài)圖X1X0.5/YZS0S1S200/0001/0001/0001/1010/1000/0010/1110/0000/00④狀態(tài)表二、狀態(tài)表化簡(jiǎn)00

0

1

1011

S0

S0/00S1/00S2/00×/××

S1S1/00S2/00S0/10×/××

S2

S2/00S0/10S0/11×/××

snSn+1/YZX1X0.5

自動(dòng)售飲料機(jī)設(shè)計(jì)三、狀態(tài)編碼:S0——00S1——01S2——10

確定觸發(fā)器個(gè)數(shù)∵N=3,且22>3∴n=2即需要2個(gè)觸發(fā)器X1X0.5Q1Q2

Q1n+1

Q2n+1

Y

Z

D1D2000000000000010100010