高二物理竞赛课件脉冲异步时序电路的设计步骤

脉冲异步时序电路的设计步骤⑷确定控制函数及输出函数⑦寻找最小覆盖CLK1=x2y1+x1y1y2D1=y1CLK2=x2y2+x1y2D2=y2Z=x2y1x1x20001/000/00111/000/01111/000/110dd/ddd/dy1n+1y2n+1/Z00d000d101d0ddddy1y2x1x200d101d001d0ddddy1y2x1x200d000d001d0ddddy1y2x1x2CLK1CLK2Zddddddd1d0ddddddddd1d0ddd0ddddddD1D2思考：D1=D2=x1

如何？x1x2y1y2⑸画出电路图CLKQQDCLKQQD1&zy1/y2/y1y2CLK2CLK1D1D2x2x1&&&&&&画状态图00C/0D/1A/1B/0000000011101111001111010100111X•YC/0D/1A/1B/0X•YX•YX•YX•YX•YX•YX•YYYYY(5)电路特性说明：③当xy为01，11时，状态转换顺序与起始状态有关：若起始状态为A或C，则状态在A、C之间循环；若起始状态为B，则状态将是B→D→C→A，然后在A、C之间循环。例析如图所示电路的特性。QDCKQQDCKQDCKQQDCKCLKQ1D4D3D2D12D11Q4Q3/Q4Q2/Q1

&分析步骤如下：（1）列出激励函数及输出函数表达式：

D4=Q3D3=Q2D2=Q1D1=D11•D12=Q4Q3Q1=Q4Q3+Q4Q1

电路的输出函数为：Q4、Q3、Q2、

Q1。（2）列出状态变量的次态方程：Q4n+1=D4=Q3Q3n+1=D3=Q2Q2n+1=D2=Q1Q1n+1=D1=D11•D12=Q4Q3+Q4Q1(3)

列出电路次态真值表Q4Q3Q2Q1Q4n+1Q3n+1Q2n+1Q1n+100000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110001001101010111100010111100111100000010010001101000101011001110（2）次态方程：Q4n+1=D4=Q3Q3n+1=D3=Q2Q2n+1=D2=Q1Q1n+1=D1=D11•D12

=Q4Q3+Q4Q1(3)

列出电路次态真值表设状态0000=S0

0001=S10010=S2

•••1111=S15

代入左表中，得到状态表，见下页表(b)和(c)。Q4Q3Q2Q1Q4n+1Q3n+1Q2n+1Q1n+100000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110001001101010111100010111100111100000010010001101000101011001110(4)

列出状态表

和状态图表(b)状态表S0S1(c)状态图Q4Q3

Q2Q1S0S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15Q4n+1Q3n+1Q2n+1Q1n+1S1S3S5S7S8S11S12S15S0S2S4S6S8S10S12S14表(b)状态表S0S15S7S14S3S12S1S8(c)状态图Q4Q3

Q2Q1S0S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15Q4n+1Q3n+1Q2n+1Q1n+1S1S3S5S7S8S11S12S15S0S2S4S6S8S10S12S14⑺关于电路挂起的讨论在设计中

y1y2=10为多余状态，必须讨论：如果发生某种干扰使电路处于y1y2=10状态时有否挂起情况。x1x20001/000/00111/000/01111/000/11011/0dd/d00d000d101d0ddddy1y2x1x200d101d001d0ddddy1y2x1x2CLK1CLK2ddddddd1d0ddddddddd1d0ddd0ddddddD1D2①当x1=1，CLK1=0，D1=0→y1n+1=y1=1；CLK2=1，D2=1→y2n+1=D2=1；输出Z=000d000d001d0ddddZx1x2y1y2⑺

关于电路挂起的讨论②当x2=1CLK1=1，D1=0→

y1n+1=D1=0；CLK2=0，D2=1→y2n+1=y2=0；输出Z=1x1x20001/000/00111/000/01111/000/11011/000/100d000d101d0ddddy1y2x1x200d101d001d0ddddy1y2x1x2C