时序逻辑电路分析与设计.

S12 1100
例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑电路图
3. S0~S12分别用0000~1100的 四位二进制码表示。得到次态/输出卡诺图。
状态 编码 S0 S1 0000 0001
下一状态 S1 S2
S2
例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑电路图
5. 画出电路连接图
利用次态方程和状态图，检查能否自启动
例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器
电路的自启动检查
/1
1101
/1
/1
1110
1111
Q3n 1 Q3 Q2 Q3Q2Q1Q0 n 1 Q2 Q3Q2 Q1 Q3Q2 Q0 Q2Q1Q0 n 1 Q1 Q1Q0 Q1 Q0 n 1 Q0 Q3 Q0 Q2 Q0
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑电路图
4. (a)得到次态方程和输出方程
次态方程
Q3n 1 Q3 Q2 Q3Q2Q1Q0 n 1 Q2 Q3Q2 Q1 Q3Q2 Q0 Q2Q1Q0 n 1 Q1 Q1Q0 Q1 Q0 n 1 Q0 Q3 Q0 Q2 Q0
C Q2Q3
状态
下一状态
1101
1110 1111
0010
0010 0000
例2 设计一个串行数据检测器
要求：连续检测一个二进制码流，如果连续 输入3个或者以上的1时输出1，否则输出0
S0
S1
S2
S3
输入0个1
输入1个1
输入2个1
输入3个或更多的1
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
时序逻辑电路设计的一般方法
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑来自百度文库路图
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑电路图
例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器
1.抽象为13个状态的时序电路， 电路在第12个状态时输出1 2.得到状态图
时序逻辑电路分析与设计 (IV)
孙卫强
内容提要
时序逻辑电路的分类 时序电路的分析方法 同步时序电路的分析方法 异步时序电路的分析方法 常用的时序逻辑电路 计数器 寄存器和移位寄存器 序列脉冲发生器 序列信号发生器 时序逻辑电路的设计方法 同步时序电路设计 异步时序电路设计
画出 逻辑电路图
4. 得到电路的次态方程和输出方程。
n 1 Q1 XQ1 XQ0 n 1 Q0 X Q1 Q0
n 1 Q1 ( XQ0 )Q1 XQ1 n1 Q0 ( X Q1 )Q0 1Q0
Qn1 JQ KQ
利用JK触发器实现， 修改次态方程
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑电路图
1.将串行输入抽象为逻辑变量X， 输出为逻辑变量Y 2.得到状态图
化简
例2设计一个串行数据检测器
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑电路图
3.利用卡诺图进行化简。
S0
S1
无效状态
S2
例2设计一个串行数据检测器
逻辑抽象
Y XQ1
驱动方程
J1=XQ0 J0=XQ1’
K1=X’ K0=1
例2设计一个串行数据检测器
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑电路图
5.画出电路图和状态转移图
J1=XQ0 J0=XQ1’ K1=X’ K0=1
Q3n+1卡诺图
n1 Q3 Q3 Q2 Q3Q2QQ 1 0
Q2n+1卡诺图
n1 Q2 Q3Q2 Q1 Q3Q2 Q0 Q2QQ 1 0
Q1n+1卡诺图
Q
n1 1
Q1Q0 Q1Q0
Q0n+1卡诺图
Q
n1 0
Q3 Q0 Q2 Q0
输出C的卡诺图
C Q2Q3
次态方程
JK触发器的特征方程
Qn1 JQ KQ
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑电路图
4. (b)得到驱动方程
驱动方程
J3=Q2Q1Q0 J2=Q1Q0 J1=Q0 J0=(Q3Q2)’
K3=Q2 K2=(Q3’(Q1Q0)’)’ K1=Q0 K0=1
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑电路图
3.利用卡诺图进行化简。
n 1 Q 1 XQ1 XQ0 n 1 Q0 X Q1 Q0 Y XQ1
例2设计一个串行数据检测器
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
…
0010
…
S3
… S0
S12 1100
例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑电路图
3. S0~S12分别用0000~1100的 四位二进制码表示。得到次态/输出卡诺图。
例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器
例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑电路图
3. S0~S12分别用0000~1100的 四位二进制码表示。得到次态表。
状态 编码
S0 S1 S2 … 0000 0001 0010 …
下一状态
S1 S2 S3 … S0
输出方程
C Q2Q3
例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器
逻辑抽象
画状态 转移图并化简
通过卡诺图 化简表达式
得到状态方程 和驱动方程
画出 逻辑电路图
4. (b)得到驱动方程
Q3n 1 Q3 Q2 Q3Q2Q1Q0 n 1 Q2 Q3Q2 Q1 Q3Q2 Q0 Q2Q1Q0 n 1 Q1 Q1Q0 Q1 Q0 n 1 Q0 Q3 Q0 Q2 Q0