17.1.4时序逻辑电路的分析与设计 - 同步时序逻辑电路的分析

主要内容：1.时序逻辑电路的特点及其功能描述2.时序逻辑电路分析与设计3.寄存器、计数器及其应用4.序列脉冲发生器分析与设计7.1引言第7章时序逻辑电路

X电路输入

P电路输出W驱动信号Q状态变量1.时序逻辑电路的特点7.2时序逻辑电路的特点和功能描述——输出方程——驱动方程——状态方程7.2时序逻辑电路的特点和功能描述1.时序逻辑电路的特点同步时序逻辑电路异步时序逻辑电路7.2时序逻辑电路的特点和功能描述2.时序逻辑电路的分类(1)根据触发器状态变化是否同步分类：7.2时序逻辑电路的特点和功能描述2.时序逻辑电路的分类(2)根据输出信号的特点分类：米里型电路的输出信号不仅与当时的输入有关，而且与存储电路的状态变量有关，其输出可以用如下逻辑函数式描述：穆尔型电路的输出只取决于存储电路的状态，其可以用如下逻辑函数式来描述：描述方法逻辑函数式逻辑图状态转换图状态转换表时序图直观形象7.2时序逻辑电路的特点和功能描述3.时序逻辑电路的功能描述7.3.1同步时序逻辑电路的分析分析步骤：(1)根据逻辑图，列写触发器的时钟方程、驱动方程和电路的输出方程：触发器的时钟方程——CP的逻辑函数式电路的输出方程——触发器的驱动方程——(2)将触发器的驱动方程代入特性方程，得到状态方程：(3)将输入变量和电路初态代入状态方程与输出方程，计算其次态和输出。以此作为初态，计算新的次态和输出，直至出现状态循环，得到状态转换表。7.3时序逻辑电路的分析(4)根据状态转换表画状态转换图。CPQ0Q1…..Qn(5)根据状态转换表或状态转换图画时序图。(6)根据状态转换表、状态转换图和时序图确定电路逻辑功能。(7)检查电路能否自启动。7.3.1同步时序逻辑电路的分析【例7.3.1】由JK触发器构成的电路如图所示，试分析其逻辑功能。1.根据逻辑图，写出触发器的时钟方程和驱动方程。触发器的时钟方程：

解：7.3.1同步时序逻辑电路的分析触发器的驱动方程：J1=1K1=1

7.3.1同步时序逻辑电路的分析触发器的驱动方程：J1=1K1=1

2.将触发器的驱动方程代入特性方程，得到时序逻辑电路的状态方程：7.3.1同步时序逻辑电路的分析

3.将电路的初态代入状态方程，计算电路的次态。以此作为初态，代入状态方程，计算电路新的次态。如此继续上述过程，直至状态出现循环。将计算结果列表，得到电路的状态转换表。CPQ4Q3Q2Q100000100012001030011401005010160110701118100091001101010111011121100131101141110151111160000状态转换表初态7.3.1同步时序逻辑电路的分析

4.根据状态转换表，画状态转换图状态转换图CPQ4Q3Q2Q1000001000120010300114010050101601107011181000910011010101110111211001311011411101511111600007.3.1同步时序逻辑电路的分析

5.根据状态转换表或状态转换图画时序图6.根据状态转换表、状态转换图和时序图，可以确定该电路为同步4位二进制加法计数器或同步十六进制加法计数器。7.3.1同步时序逻辑电路的分析

【例7.3.2】分析图示电路，并回答如下问题：1.画出状态转换图，指出是几进制计数器；2.该计数器能否自启动？7.3.1同步时序逻辑电路的分析

1.根据逻辑图，写出触发器的驱动方程：

2.将触发器的驱动方程代入特性方程，得到状态方程：

解：7.3.1同步时序逻辑电路的分析

3.列状态转换表和状态转换图CPQ3Q2Q100111100210131104111501100001000000