12.1时序逻辑电路的分析方法（内容）

新课内容（分钟）备注PAGE学年第学期第页12.1时序逻辑电路的分析方法时序逻辑电路——电路任何一个时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号，还与电路的原状态有关。时序逻辑电路的状态与时间因素相关，即时序电路在任一时刻的状态变量不仅是当前输入信号的函数，而且还是电路以前状态的函数，时序电路的输出信号由输入信号和电路的状态共同决定。时序电路的结构：1）由组合电路和存储电路（触发器）构成；2）触发器的状态与电路的输入信号共同决定了电路的输出。按照电路状态转换情况不同，时序电路分为同步时序电路和异步时序电路两大类。同步时序电路指的是存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源，它们的状态在同一时刻更新。异步时序电路指的是没有统一的时钟脉冲或没有时钟脉冲，电路的状态更新不是同时发生的。按照电路中输出变量是否和输入变量直接相关，时序电路又分为米利（Mealy）型电路和穆尔（Moore）型电路。米利型电路的输出是输入变量及触发器输出的函数。而穆尔型电路的电路输出仅仅取决于各触发器的状态，而不受电路当时的输入信号影响或没有输入变量。一、一般步骤时序逻辑电路的分析，就是给定时序电路，找出该的逻辑功能，即找出在输入和时钟作用下，电路的次态和输出。由于同步时序逻辑电路是在同一时钟作用下，故分析比较简单些，只要写出电路的驱动方程、输出方程和状态方程，根据状态方程得到电路的状态表或状态转换图，就可以得出电路的逻辑功能。1)根据给定的时序电路图写出每个触发器的逻辑方程式，即驱动方程。2)将驱动方程代入相应触发器的特性方程，求得各触发器的次态方程，也就是时序逻辑电路的状态方程组。3)根据逻辑图写出输出方程，列出该时序电路的状态转换表，画出状态转换图或时序图。4)根据电路的状态转换表或状态转换图说明给定时序逻辑电路的逻辑功能。下面举例说明时序逻辑电路的具体分析方法。二、同步时序逻辑电路的分析举例例12-1-1试分析图12-2所示的时序逻辑电路图12-2例12-1-1的逻辑电路图解：由于图12-2为同步时序逻辑电路，图中的两个触发器都接至同一个时钟脉冲源CP，所以各触发器的时钟方程可以不写。1)由逻辑图可写出驱动方程。2）写出JK触发器的特性方程，然后将各驱动方程代入JK触发器的特性方程，得各触发器的状态方程组：3）作状态转换表及状态图。将任何一组输入变量及电路初态的值代入状态方程和输出方程，就可以得到电路初态和次态下的输出值。把得到的次态作为新的初态，和这时的输入变量一起再代入状态方程和输出方程进行计算，可以得到一组新的次态和输出值。以此类推，将所有的计算结果列成表格的形式，就得到了状态转换表。可以看出题目中电路无输入逻辑变量，所以电路的次态和输出只取决于电路的初态，设电路初态为，代入状态方程组可得。再将继续代入状态方程组进行计算，可得状态转换表为：CP100012011031000无效1100根据状态转换表画出状态图为:Q2Q1Q2Q100111001图12-3状态图4）画时序波形图。图12-4时序图5）逻辑功能分析。该电路一共有3个状态00、01、10。按照规律从00→01→10→00循环变化，所以得出结论，这是一个同步三进