用波形图法分析时序逻辑电路
(完整版)触发器时序逻辑电路习题答案
第4章 触发器4.3 若在图4.5电路中的CP 、S 、R 输入端，加入如图4.27所示波形的信号，试画出其Q 和Q 端波形，设初态Q =0。
SRCP图4.27 题4.3图解：图4.5电路为同步RS 触发器，分析作图如下：S RQ4.5 设图4.28中各触发器的初始状态皆为Q =0，画出在CP 脉冲连续作用下个各触发器输出端的波形图。
Q 11CPQ 3CPCPQ 2Q 6Q 4Q 5CP图4.28 题4.5图解：Q Q nn 111=+ Q Q n n 212=+ Q Q nn 313=+Q Q n n 414=+ Q Q n n 515=+ Q Q nn 616=+Q 1CP Q 2Q 3Q 4Q 5Q64.6 试写出 图4.29(a)中各触发器的次态函数（即Q 1 n+1 、 Q 2 n+1与现态和输入变量之间的函数式），并画出在图4.29（b ）给定信号的作用下Q 1 、Q 2的波形。
假定各触发器的初始状态均为Q =0。
1A BCP＞1D C1=1A BQ 1Q 2Q 2(a)BA(b)图4.29题4.6图解：由图可见：Q B A AB Q n n 111)(++=+ B A Q n ⊕=+12B A Q 2Q 14.7 图4.30（a ）、（b ）分别示出了触发器和逻辑门构成的脉冲分频电路，CP 脉冲如图4.30（c ）所示，设各触发器的初始状态均为0。
（1）试画出图（a ）中的Q 1、Q 2和F 的波形。
（2）试画出图（b ）中的Q 3、Q 4和Y 的波形。
Y（b ）（c ）CPQ 1Q 2（a ）图4.30 题4.7图解： （a ）Q Q nn 211=+ QQ nn 112=+ Q F 1CP ⊕= R 2 = Q 1 低电平有效CPQ 1Q 2F（b ）Q Q Q n n n 4313=+ Q Q Q n n n 4314=+ Q Q Y nn43=CP 3= CP 上降沿触发 CP 4= CP 下降沿触发CPQ 3Q 4Y4.8 电路如图4.31所示，设各触发器的初始状态均为0。
时序逻辑电路的波形图的画法
★ CLK 1 期间，输出状态根据输入激励 S、R 的对应取值确定； CLK 0 期间，输入激励波形失效，输出状态保持；
又已知触发器的初状态设为 0，根据上述原则，从起点开始，由左 向右，画出输出状态的波形。一般来讲，只需要画出 Q 的波形，Q 的波 形自然状态互补，但对于RS 触发器，需要将 Q和 Q 的波形都画出来， 如图 7.4.7 所示。
图 7.4.7 时序逻辑电路的波形图画法步骤二
最后再补充一句，前文中也已经详细介绍组合逻辑电路的波形图 的画法，读者不妨再复习一下吧。 有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）
助教时间 时 序逻辑电路的波形 图的 画法
时序逻辑电路的波形图是一组输入、输出信号波形，根据时间（横 轴）的对应关系，组成的波形对照图。在触发器和时序逻辑电路的学习 中，波形图是非常重要的工具，它可以动态地表达出电路输入、输出信 号的对应关系，直观明了，其绘制方法需认真掌握。
触发器波形图上的信号类型： ★ 输入信号包括了时钟CLK 信号、触发器的输入激励信号等； ★ 输出信号是触发器的输出状态Q 、Q 。 以图 7.4.5 所示的同步 RS 触发器的波形图为例，详尽介绍时序逻 辑电路的波形图的绘制思路和过程。 ★ 首先，根据RS 触发器的逻辑符号可知， CLK、S、R 信号均为 高有效信号，则可以根据 CLK 的输入波形，确定触发器的工作区，即 CLK 1 期间，如图 7.4.6 所示。
时序逻辑电路的分析方法
序逻辑电路则把 CP 信号作为一个变量来处理。 3.用已有的数器。当 M 》N 时，用 1 片 M 进制计数器采取反馈清零法或反馈置数法跳过 M-N 个 状态，而得到 N 进制计数器。当 M 《N 时，用多片 M 进制计数器组合起 来，构成 N 进制计数器，各级之间的连接方式可分为并行进位、串行进位、 整体反馈清零和整体反馈置数等几种方式。
时序逻辑电路的分析方法
时序逻辑电路基本分析步骤： 1、写方程式 （1）输出方程。时序逻辑电路的输出逻辑表达式，它通常为现态的 函数。 （2）驱动方程。各触发器输入端的逻辑表达式。 （3）状态方程。将驱动方程代入相应触发器的特性方程中，便得到 该触发器的次态方程。时序逻辑电路的状态方程由各触发器次态的逻辑表达 式组成。 2、列状态转换真值表 将外输入信号和现态作为输入，次态和输出作为输出，列出状态转换 真值表。
3、逻辑功能的说明 根据状态转换真值表来说明电路的逻辑功能。 4、画状态转换图和时序图 状态转换图：电路由现态转换到次态的示意图。 时序图：在时钟脉冲 CP 作用下，各触发器状态变化的波形图。 时序逻辑电路的设计： 1.时序电路的设计是根据要求实现其逻辑功能，先作出原始状态图或 原始状态表，然后进行状态化简（状态合并）和状态编码（状态分配），再求 出所选触发器的驱动方程、时序电路的状态方程和输出方程，最后画出设计 好的逻辑电路图。 2.在设计同步时序逻辑电路时，把 CP 信号作逻辑 1 处理，对异步时
6-2 时序逻辑电路分析
1. 时序逻辑电路的分析步 骤
2. 寄存器、移位寄存器 3. 同步计数器 4. 异步计数器
6.2.1 时序逻辑电路的分析步 骤
1. 根据给定的时序逻辑电路，写出存储电路（如触发器） 的驱动方程（输入信号的逻辑表达式）。
2. 写出存储电路的状态转移方程，并根据输出电路，写出 输出函数表达式。
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
清零 并入
串出 并入
串出
清零→取样（并入）→串出→取样（并入）→串出 ······
RD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
CP
并行取样
Q1
1 D11
1
Q2
1 D12
0
Q3
0 D13
1
Q4
0 D14
0
Q5
1 D15 0 0 1 1 1
010 1
图6-2-11 并－串转换波形举例
若SH / LD 1，在CP上升沿到达时，执行右移移
位
此时的串行数据由Q0端输入，取决于J和K端的取值情况。
表6-2-4 图6-2-13所示电路功能表
CR SH/LD CP J K D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 Q3 0 × ××× × × × × 0 0 0 0 1
1
0
↑ × × d0 d1 d2 d3 d0 d1 d2 d3 d3
(3) 列写状态转移表，画出状态转移图
表6-2-1 例6-1状态转移表
序号
Q
n
Q2n
Q1n
Q3n1 Q2n1 Q1n1
Z
时序逻辑电路的分析方法
利用染色体畸变和基因
突变为指标监测环境污染 物的致突变作用
理生化变 化为指标
来监测环
单元1 时序逻辑电路的分析方法
一、生物监测的主要方法
《数字电子技术》
1.生物群落法(生态学方法) 利用生物群落组成和结构的变化及生态 系统功能的变化为指标监测环境污染。
（1）寻找指示生物
例如：蜗虫
水蚯蚓
（2）了解污染物对生物群落的影响
单元1 时序逻辑电路的分析方法
号作用前电路的输出状态有关。
时序逻辑电路 方框图
特点：（1）时序电路往往包含组合电路和存储电路两
部分，而存储电路是必不可少的。（2）存储电路输出 的状态必须反馈到输入端，与输入信号一起共同决定组 合电路的输出。
分类：同步时序逻辑电路：所有触发器的时钟端均连
在一起由同一个时钟脉冲触发，使之状态的变化都与输 入时钟脉冲同步。 异步时序逻辑电路：只有部分触发器的时钟端与输入时 钟脉冲相连而被触发，而其它触发器则靠时序电路内部 产生的脉冲触发，故其状态变化不同步。
时序图：在时钟脉冲序列作用下，电路状态、输出状态随时间变化的 波形图。
单元1 时序逻辑电路的分析方法
1.2 时序逻辑电路的分析方法
《数字电子技术》
[例1-1] 试分析电路的逻辑功能，并画出状态转换图和时序图。
解： 1、写方程式
（1）输出方程
（2）驱动方程
一单、元生1 时物序监逻辑测电的路主的分要析方方法法有哪些？
《数字电子技术》
[例1-1] 试分析电路的逻辑功能，并画出状态转换图和时序图。
解： 1、写方程式
（2）驱动方程
（3）状态方程
单元1 时序逻辑电路的分析方法
1.2 时序逻辑电路的分析方法
描述时序逻辑电路的方法
描述时序逻辑电路的方法时序逻辑电路是数字电路中的一种重要类型，它能够根据输入信号的时序关系产生特定的输出序列。
本文将介绍描述时序逻辑电路的方法。
一、引言时序逻辑电路是由时钟信号驱动的，它对输入信号的变化时间进行检测，并根据时钟信号的边沿触发产生相应的输出。
这种电路常用于计数器、状态机等应用中，可以实现各种复杂的功能。
二、状态图描述法状态图是描述时序逻辑电路工作过程的一种图形化表示方法。
它由状态和状态之间的转移组成，每个状态表示电路的某种特定状态，而状态之间的转移表示电路在不同状态之间的切换。
三、状态表描述法状态表是描述时序逻辑电路工作过程的一种表格形式。
它列出了电路的所有状态及其对应的输入和输出情况，可以清晰地表示电路的功能逻辑。
四、波形图描述法波形图是描述时序逻辑电路输入输出信号随时间变化的图形表示方法。
通过绘制输入输出信号的波形图，可以直观地观察和分析电路的工作过程。
五、RTL描述法RTL（Register Transfer Level）是一种描述时序逻辑电路的硬件描述语言。
它通过使用寄存器之间的数据传输来描述电路的功能和逻辑，可以方便地进行电路的仿真和综合。
六、Verilog描述法Verilog是一种用于描述数字系统的硬件描述语言，也可以用来描述时序逻辑电路。
通过使用Verilog语言，可以方便地进行电路的设计、仿真和验证。
七、状态方程描述法状态方程是描述时序逻辑电路状态转移关系的一种数学表达式。
它由当前状态、输入和下一个状态之间的逻辑关系组成，可以通过布尔代数等方法进行分析和求解。
八、流程图描述法流程图是描述时序逻辑电路工作过程的一种图形化表示方法。
它由各个状态和状态之间的转移组成，可以清晰地表示电路的运行流程。
九、状态机描述法状态机是描述时序逻辑电路工作过程的一种数学模型。
它由状态、输入、输出和状态转移函数组成，可以用来描述电路的功能和逻辑。
十、总结时序逻辑电路是数字电路中一种重要类型，它能够根据输入信号的时序关系产生特定的输出序列。
数字电子技术 第5章 时序逻辑电路的分析
40
5.8异步计数器
1.异步计数器的概念：异步计数器中的 触发器不会同时改变状态，因为它们没 有共同的时钟脉冲
41
2. 三位异步二进制计数器
42
波形图
Q0:2分频 Q1:4分频 Q2:8分频
Q0 Q1’ Q2
43
3.四位异步十进制计数器
1 CP 2 3 4 5 6 7 8 9 10
起译码 作用
电路分析： Di输入的数据，在cp 上升沿作用下,逐位 向左移动，经过4个 脉冲，将把输入的第 1个数传送到输出D0。
电压波形
34
5.5.MSI移位寄存器
M=0 M=1
串行输出
74LS95右移 移位寄存器
并 行 输 出
(1)电路形式：电路接成串行移位右移，并行输入，并行输出。 (2)工作原理：当方式控制M=1时，允许数据以并行方式输入，在cp2作用下，并 行存入J-K FF，并以并行方式输出Data.Q0~Q3。当M=0时，并行输入被禁止， 允许串行输入到J-K FF，在cp1作用下逐位右移。
1
1
1
1
4位异步二进制计数器(74LS93)
电路特点： 74LS93是一个MSI.模2×8进制计数器。从电路形式上看，第1 个FF为2进制，第2~4个FF是8进制计数器。采用两个时钟脉冲 CPA，CPB，有2个复位输入端，为方便灵活使用。
46
74LS93应用
用74LS93构成模16计数器。 将QA(第一级FF输出)作为CPB 使用，成为模16计数器。
(4)将驱动方程分别代入J-K FF的特性方程：
001 000 (2)时序电路的输出为Q3Q2Q1
(3)各FF的驱动方程： J1=Q3 K1=1 J2=1 K2=1 J3=Q2Q1 K3=1
5-2时序逻辑电路的分析
1
1
0
1
0 1 0 / 1 0 1 1
0 0 1 / 0 1 1 1
波形图（略）
6.检查自启动
本电路具有自启动能力。
/L3L2L1L0 Q2Q1 Q0
000
/1110
/1110
/0111
111
100
/0111
001
/1101 /1011
/1101 101
011
010
/1011 110
5.2.3 异步时序逻辑电路的分析举例
0 0 1 / 1 1 1 0 0 1 0 / 1 1 0 1 0 1 1 / 1 0 1 1 1 0 0 / 0 1 1 1 0 0 0 / 1 1 1 0 0 1 1 / 1 1 0 1 0 1 0 / 1 0 1 1 0 0 1 / 0 1 1 1
Q2
n1
Q Q Q
n 1 n 0
n 2
L1 Q1 Q0 L2 Q1Q0 L3 Q1Q1 L4 Q1Q0
画出状态图
现 态 次态/输出信号
Q2
n
Q1
n
Q0
n
Q2 Q1 Q0
n 1 n 1 n 1
0
0 0
0
0 1
0
1 0
L4 L3 L2 L1 0 0 1 / 1 1 1 0
/L3L2L1L0 Q2Q1 Q0
000
/1110
n n Q1 Q0
CP0 CP1
Q1n+1 Q0n+1 Z
0
0 1
0
1 0 0
11/0
00/0 01/0
00 /0 01
/0
11 /1
1
时序逻辑电路的分析方法
时序逻辑电路的分析方法1.时序图分析时序图是描述时序逻辑电路中不同信号随时间变化的图形表示。
时序图分析方法是通过绘制输入输出信号随时间变化的波形图，来观察信号之间的时序关系。
时序图分析的步骤如下：1)根据电路的逻辑功能，确定所需的时钟信号和输入信号。
2)根据电路的逻辑关系，建立出波形图的坐标系，确定时间轴和信号轴。
3)按照时钟信号的不同变化情况（上升沿、下降沿），在波形图中绘制相应的路径。
4)观察各个信号之间的时序关系，分析电路的逻辑功能和输出结果。
时序图分析方法的优点是直观、简单，可以清楚地显示信号的时序关系。
但它对于复杂的电路设计来说，图形绘制和分析过程相对繁琐，需要一定的经验和技巧。
2.状态表分析状态表分析方法是通过定义不同输入信号下的状态转移关系，来描述时序逻辑电路的行为。
状态表可以用表格的形式表示，其中包含了输入信号、当前状态、下一个状态和输出信号等信息。
状态表分析的步骤如下：1)根据电路的逻辑功能和输入信号，列出电路的状态转移关系。
2)构建状态表，定义不同输入信号下的状态转移关系和输出信号。
3)根据状态表，逐步推导出电路的状态转移路径和输出结果。
状态表分析方法的优点是逻辑严谨、结构清晰，适用于对于复杂的状态转移关系进行分析和设计。
但它对于大规模的电路设计来说，状态表会非常庞大，而且容易出现错误，需要仔细的计算和推导。
3.状态图分析状态图分析方法是通过绘制状态转移图，来描述时序逻辑电路中状态之间的转移关系。
状态图是由状态、输入信号、输出信号和状态转移路径等构成。
状态图分析的步骤如下：1)根据电路的逻辑功能和输入信号，确定电路的状态和状态转移关系。
2)构建状态图，按照状态的转移路径和输入信号绘制状态图。
3)根据状态图，分析电路的逻辑功能和输出结果。
状态图分析方法的优点是直观、清晰，可以清楚地描述状态之间的转移关系。
它可以帮助设计者对于电路的状态转移关系进行分析和调试。
但状态图也会随着电路规模的增大而变得复杂，需要仔细分析和理解。
第6章 时序逻辑电路
８位二进制数码需几个触发器来存放？
2021/8/5
37
计数器：用以统计输入时钟脉冲CLK个数的电路。 计数器的分类：
1．按计数进制分 二进制计数器：按二进制数运算规律进行计数的 电路称作二进制计数器。 十进制计数器：按十进制数运算规律进行计数的 电路称作十进制计数器。 任意进制计数器：二进制计数器和十进制计数器 之外的其它进制计数器统称为任意进制计数器。
驱动方程代入特性方程得状态方程。 输出方程：输出变量的逻辑表达式。
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2. 状态表
反映输出Z、次 态Q*与输入X、现 态Q之间关系的 表格。
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8
3. 状态图
标注：输入／输出
反映时序电路 箭尾： 状态转换规律， 现态
及相应输入、
输出取值关系
的图形。
箭头： 次态
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2021/8/5
时钟方程、 2
驱动方程和
状态方程
输出方程
3
5 状态图、 状态表或
时序图ห้องสมุดไป่ตู้
4
计算
11
例
1 时钟方程：C2 L C K 1 L C K 0 L C K同钟L 步方时程K 序可电省路去的不时写。
写 输出方程： YQ'1Q2 输出仅与电路现态有关，
方
为穆尔型时序电路。
程 式
驱动方程：JJ21
Q1 Q0
K2 Q1' K1 Q0'
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J0 Q2'
K0 Q2
12
2 求状态方程
JK触发器的特性方程：
JJ21
Q1
实验三 时序逻辑电路
实验三时序逻辑电路学习目标：1、掌握时序逻辑电路的一般设计过程2、掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求3、掌握时序逻辑电路的基本调试方法4、熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图实验内容：1、广告流水灯（第9 周课内验收）用触发器、组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯，该流水灯由8 个LED 组成，工作时始终为1 暗7 亮，且这一个暗灯循环右移。
(1) 写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图搭接电路(2) 将单脉冲加到系统时钟端，静态验证实验电路(3) 将TTL 连续脉冲信号加到系统时钟端，用示波器观察并记录时钟脉冲CP、触发器的输出端Q2、Q1、Q0 和8 个LED 上的波形。
2、序列发生器（第10 周课内实物验收计数器方案）分别用MSI 计数器和移位寄存器设计一个具有自启动功能的01011 序列信号发生器(1) 写出设计过程，画出电路逻辑图(2) 搭接电路，并用单脉冲静态验证实验结果(3) 加入TTL 连续脉冲，用示波器观察观察并记录时钟脉冲CLK、序列输出端的波形。
3、4 位并行输入-串行输出曼切斯特编码电路（第10周课内验收，基础要求占70%，扩展要求占30%）在电信与数据存储中, 曼彻斯特编码（Manchester coding），又称自同步码、相位编码（phase encoding，PE），它能够用信号的变化来保持发送设备和接收设备之间的同步，在以太网中，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。
曼彻斯特编码用电压的变化来分辨0 和1，从高电平到低电平的跳变代表0，而从低电平到高电平的跳变代表1。
信号的保持不会超过一个比特位的时间间隔。
即使是0 或1 的序列，信号也将在每个时间间隔的中间发生跳变。
这种跳变将允许接收设备的时钟与发送设备的时钟保持一致，图3.1 为曼切斯特编码的例子。
设计一个电路，它能自动加载4 位并行数据，并将这4位数据逐个串行输出（高位在前），每个串行输出位都被编码成曼切斯特码，当4 位数据全部传输完成后，重新加载新数据，继续传输，如图3.2 所示。
同步时序逻辑电路的分析
Y 0 0 0 0 0 0 1 1
②状态转移图
Q3 Q2 Q1
代表状态
输入值写出斜线之上 ，输出值写在斜线之 下
000 /1 111
/0 /1 /0
001
/0
010
/0
011 /0
/0 101 100
110
（3）时序图 ）
在时钟脉冲序列作用下电路状态， 在时钟脉冲序列作用下电路状态，输出状态随时间 变化的波形图叫做时序图。 变化的波形图叫做时序图。
再将Q3nQ2nQ1n=111作为初态，代入状 作为初态， 作为初态 态方程及输出方程， 态方程及输出方程，得： Q1n+1= 1 • 1 • 1 =0 Q2n+1= 1 • 1 + 1 • 1 • 1=0 Q3n+1= 1 • 1 • 1 + 1 • 1=0 Y=1 • 1=1
检查是否包 含有电路所 含有电路所 有可能出现 的状态
①状态转移表
Q3 n Q2 n Q1 n Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1
CP
0 1 2 3 4 5 6 0
缺少 111
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
0 0 0 1 1 1 0 0
0 1 1 0 0 1 0 0
1 0 1 0 1 0 0 0
Q1n+1=Q2n Q3nQ1n Q2n+1=Q1n Q2n + Q1nQ3n Q2n Q3n+1=Q1nQ2nQ3n+ Q2nQ3n
Y=Q2nQ3n 写出输出方程 ③写出输出方程
1J C1 1 1K FF1
Q1 Q1
数字电路教案-阎石-第七章-时序逻辑电路
第7章 时序逻辑电路7.1 概述时序电路在任何时刻的稳定输出，不仅与该时刻的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关。
图7.1.1 时序逻辑电路的结构框图2、时序电路的分类 （1） 根据时钟分类同步时序电路中，各个触发器的时钟脉冲相同，即电路中有一个统一的时钟脉冲，每来一个时钟脉冲，电路的状态只改变一次。
异步时序电路中，各个触发器的时钟脉冲不同，即电路中没有统一的时钟脉冲来控制电路状态的变化，电路状态改变时，电路中要更新状态的触发器的翻转有先有后，是异步进行的。
（2）根据输出分类米利型时序电路的输出不仅与现态有关，而且还决定于电路当前的输入。
穆尔型时序电路的其输出仅决定于电路的现态，与电路当前的输入无关；或者根本就不存在独立设置的输出，而以电路的状态直接作为输出。
7.2 时序逻辑电路的分析方法时序电路的分析步骤：电路图 时钟方程、输出方程、驱动方程 状态方程 计算 状态表（状态图、时序图） 判断电路逻辑功能 分析电路能否自启动。
7.2.1 同步时序电路的分析方法 分析举例：[例7.2.1]7.2.2 异步时序电路的分析方法 分析举例：[例7.2.3] 7.3 计数器概念：在数字电路中，能够记忆输入脉冲CP 个数的电路称为计数器。
计数器累计输入脉冲的最大数目称为计数器的“模”，用M 表示。
计数器的“模”实际上为电路的有效状态。
计数器的应用：计数、定时、分频及进行数字运算等。
计数器的分类：(1)按计数器中触发器翻转是否同步分：异步计数器、同步计数器。
(2)按计数进制分：二进制计数器、十进制计数器、N 进制计数器。
(3)按计数增减分：加法计数器、减法计数器、加/减法计数器。
7.3.1 异步计数器X X Y 1Y m输入输出一、异步二进制计数器1、异步二进制加法计数器分析图7.3.1 由JK触发器组成的4位异步二进制加法计数器。
分析方法：由逻辑图到波形图（所有JK触发器均构成为T/触发器的形式，且后一级触发器的时钟脉冲是前一级触发器的输出Q），再由波形图到状态表，进而分析出其逻辑功能。
数字电路答案第四章 时序逻辑电路2
解：分析习题4.3图（a ）所示的锁存器逻辑图，当锁存命令CP =1，输入信号D 被封锁，锁存器的输出状态保持不变；当锁存命令CP =0，锁存器输出D Q =，Q=D ；当锁存命令CP 出现上升沿，输入信号D 被封锁。
根据上述分析，画出锁存器输出Q 及Q 的波形如习题4.3图（c ）所示。
习题4.4 习题图4.4是作用于某主从JK 触发器CP 、J 、K 、R D 及S D 端的信号波形图，试绘出Q 端的波形图。
解：主从JK 触发器的R D 、S D 端为异步清零和复位端，且为低有效。
只有当1==D D S R 时，在CP 下降沿的作用下，J 、K 决定输出Q 状态的变化。
Q 端的波形如习题4.4图所示。
习题4.5 习题4.5图（a ）是由一个主从JK 触发器及三个非门构成的“冲息电路”， 习题4.5图（b ）是时钟CP 的波形，假定触发器及各个门的平均延迟时间都是10ns ，试绘出输出F 的波形。
解：由习题4.5图（a ）所示的电路连接可知：1D ===K J S ，F R =D 。
当1D =R 时，在CP 下降沿的作用下，且经过10 ns ，状态Q 发生翻转，再经过30ns ，F 发生状态的改变，Q F =。
0D =R 时，经过10ns ，状态Q =0。
根据上述对电路功能的分析，得到Q 和F 的波形如习题4.5图（c ）所示。
习题4.6 习题4.6图（a ）是一个1检出电路，图（b ）是CP 及J 端的输入波形图，试绘出R D 端及Q 端的波形图（注：触发器是主从触发器，分析时序逻辑图时，要注意CP =1时主触发器的存储作用）。
解：分析习题4.6图（a ）的电路连接：Q CP R K S ⋅===D D ,0,1；分段分析习题习题4.6图（a ）（b ）CP J（c ）CP JQR D（a ）（b ） 100nsCP习题4.5图10ns100nsCPQF（c ）F 10ns30ns30ns4.6图（b ）所示CP 及J 端信号波形。
时序逻辑电路的分析方法和设计思路
时序逻辑电路
数字电路与逻辑设计
2. 异步时序逻辑电路的基本分析方法
以下图所示3个T′触发器构成的时序逻辑电路为例，我
们讨论其分析方法和步骤。
Q0
Q1
Q2
JQ
CP
C F0
KQ
JQ C F1 KQ
JQ C F2 KQ
“1”
RD
1
分析电路类型：
时序逻辑电路中如果除CP时钟脉冲外，无其它输入信 号，就属于莫尔型，若有其它输入信号时为米莱型；各位
为了能把在一系列时钟脉冲操作下的电路状态转换全过 程形象、直观地描述出来，常用的方法有状态转换真值表、 状态转换图、时序图和激励表等。这些方法我们将在对时 序逻辑电路的分析过程中，更加具体地加以阐明。
时序逻辑电路
数字电路与逻辑设计 1. 同步时序逻辑电路的基本分析方法
[例7.2.1] 分析如图7.2.2所示时序电路的逻辑功能
时序逻辑电路
数字电路与逻辑设计
1. 二进制计数器
当时序逻辑电路的触发器位数为n，电路状态按二进制数
的自然态序循环，经历2n个独立状态时，称此电路为二进
制计数器。
Q0
Q1
Q2
JQ
CP
C F0
KQ
JQ C F1 KQ
JQ C F2 KQ
“1”
RD
结构原理：三个JK触发器可构成一个“模8”二进制计数器。 触发器F0用时钟脉冲CP触发，F1用Q0触发，F2用Q1触发； 三位JK触发器均接成T′触发器—让输入端恒为高电平1； 计数器计数状态下清零端应悬空为“1”。（如上一节的分 析例题，就是一个三位触发器构成的二进制计数器。）
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用波形图法分析时序逻辑电路
摘要：时序逻辑电路在现代电子工程中扮演着重要的角色，它由一组基本电子元件构成，可以存储、处理和传输信号。
本文通过波形图法来分析时序逻辑电路的工作原理和时序行为，详细介绍了时序逻辑电路设计中的一些关键问题，如时钟信号的生成、时序运算的实现、状态转移的控制等。
通过实验结果的分析，本文证明了波形图法在分析时序逻辑电路中的有效性和应用价值。
关键词：时序逻辑电路，波形图，时钟信号，状态转移，应用价值。
正文：
一、时序逻辑电路的概述
时序逻辑电路是指电子系统中的一类电路，其功能是在一定的时序条件下进行信号的存储、处理和传输，实现特定的系统任务。
时序逻辑电路主要由触发器、计数器、状态机等基本电子元件构成。
二、波形图法的原理和应用
波形图法是一种图形化的分析方法，它可以直观地表示出时序逻辑电路中信号的变化规律。
波形图法的基本原理是将时序信号波形按时间轴排列，并用线段连接各个波形点，形成一个连续的曲线。
在分析时序逻辑电路时，波形图法可以用来研究电路的工作原理、时序行为和时序参数等。
通过合理的波形图设计和分析，可以有效地发现和排除时序逻辑电路中的故障和问题，提高电路的可靠性和稳定性。
三、时序逻辑电路设计中的重点问题
在时序逻辑电路的设计和实现中，存在一些重点问题需要特别关注。
例如，时钟信号的生成和稳定性、时序运算的实现以及状态转移的控制等。
时钟信号的生成：时钟信号是时序逻辑电路中的重要信号之一，它用来同步电路各个部件的工作，保证电路的正确性和可靠性。
时钟信号的生成可以通过基本的RC振荡电路或者晶体振荡器
实现。
时序运算的实现：时序逻辑电路中的时序运算是指通过各种基本电子元件实现时序信号的比较、计数、累加、判断等运算，以完成特定的系统任务。
时序运算的实现需要进行电路的精确设计和匹配，以保证电路的正确性。
状态转移的控制：时序逻辑电路在处理信号时需要进行状态转移，状态转移可以通过各种方法实现，例如使用计数器、状态机等。
状态转移的控制需要根据电路的具体需求进行设计，以满足各种复杂的逻辑运算。
四、实验结果分析
通过实验得到的波形图数据，可以对时序逻辑电路的工作特性进行分析和评估。
根据实验结果可以发现，时序逻辑电路的波形图数据与设计预期相符，证明了时序逻辑电路的功能和可靠性。
总之，波形图法是一种有效的分析时序逻辑电路的工具，可以用来研究电路的时序行为、时序参数等问题，为时序逻辑电路的设计和实现提供重要的支持和帮助。
五、时序逻辑电路的应用场景
时序逻辑电路在现代电子工程中应用广泛，常常用于时序处理、数据存储、计数和计时等方面。
下面列举几个常见的应用场景：
1、时序控制器：时序控制器是一个用于控制复杂系统时序运
算的电路，它通常使用状态机来实现。
时序控制器通常用于控制电子设备的输入和输出、通信协议的实现等。
2、计时器：计时器是一种专门用于测量时间的电路，它可以
通过计数器、外部时钟等方式实现。
计时器广泛应用于各种心率计、秒表、定时器等计时设备中。
3、存储器：存储器是一种用于存储二进制信息的电路，包括
静态存储器和动态存储器。
存储器广泛应用于各种计算机和通信系统中。
4、序列检测器：序列检测器是一种专门用于检测序列重复性
的电路，通常使用状态机或计数器来实现。
序列检测器广泛应
用于通信系统、加密算法等领域。
5、控制器：控制器是一个用于控制系统各个部分工作的电路，包括闭环控制器和开环控制器。
控制器广泛应用于各种机械、电子系统中，例如机器人、自动化生产线等。
六、波形图法在时序逻辑电路分析中的优势
波形图法是一种直观、方便、易于理解的分析方法，具有以下优势：
1、清晰表达时序信号的变化规律，方便对电路的工作特性进
行分析和评估。
2、可以发现电路中存在的故障和问题，帮助进行及时排除和
修复。
3、减少了电路测试的时间和成本，提高了电路测试的效率和
精度。
4、波形图法可以与仿真仿真软件相结合，实现更加精确的模
拟和分析。
七、结论
时序逻辑电路是现代电子工程中不可或缺的一部分，它在各种电子系统中发挥着重要的作用。
波形图法是一种有效的分析时序逻辑电路的方法，可以用来研究电路的工作原理、时序行为
和时序参数等问题。
通过实验结果的分析，本文证明了波形图法在分析时序逻辑电路中的有效性和应用价值。
此外，时序逻辑电路的应用已经渗透到我们的日常生活中。
例如，计时器可以用于厨房的计时器、运动员的秒表等场景；存储器也被广泛应用于我们的电子产品中，例如手机、电脑等。
时序逻辑电路的应用还包括通信系统、汽车控制、航空航天、军事设备等高科技领域。
在这些领域，时序逻辑电路的性能要求通常更高，因此对时序逻辑电路的设计和测试也更为严格。
对于时序逻辑电路的设计和测试，波形图法作为一种主要的分析方法，可以帮助工程师快速发现潜在的问题，提高工程开发的效率和准确性。
除了波形图法，时序逻辑电路还可以通过时序仿真、软件模拟等方式进行分析和测试。
时序仿真是一种通过计算机模拟电路行为的方法，可以帮助工程师更加精确地分析电路的行为和特性。
软件模拟则是通过模拟软件和相关的模型来模拟电路的行为和特性，可以在更短的时间内完成电路的测试和分析，降低开发成本和风险。
总之，时序逻辑电路作为现代电子工程的重要组成部分，其应用范围广泛且日益增长。
波形图法作为一种直观、方便的分析方法，可以帮助工程师快速发现问题和优化电路性能。
随着电子技术的不断发展和创新，时序逻辑电路的设计和测试也将面临更多挑战和机遇。
时序逻辑电路是现代电子工程的重要组成部分，被广泛应用于计时器、存储器、通信系统、汽车控制、航空航天、军事设备等领域。
时序逻辑电路的设计和测试具有重要意义，波形图法是一种主要的分析方法，可帮助工程师快速发现潜在问题，提高工程开发的效率和准确性。
时序仿真和
软件模拟是另外两种常用的测试方法。
随着电子技术的不断发展和创新，时序逻辑电路的设计和测试也将面临更多挑战和机遇。