时序逻辑电路的基本分析和设计方法J

现态
Q
n 2
Q
n 1
Q
n 0
000 001 010 011 100 101 110
111
次
态
Q
n 1 2
Q
n 1

1
Q
n 1 0
001
011
101
111
000
010 100
110
输出
Y
0 0 0 0 1 1 0 0
4 状态图
Y Q1nQ2n
现
态
Q
n 2
Q
n 1
Q
n 0
000 001 010 011 100 101 110
与谁相连，并用表达式写出来。 (写2)出写存出储时电钟路方的程输（出即表各达个式触，发即器状时态钟转信移号方的程逻Y辑(t表n)。达式） (是2)J写-假K出设触输电发出路器函中的数使特表用征达的方式存程Z储。（电将tn）路先。是前得J-到K触的发J、器K，表则达状式态代转入移即方可程。就
时序逻辑 1 电路图
11100 10100 1100

01100
YYY 10110 110010100
现态
Q
n 2
Q
n 1
Q
n 0
000 001 010 011 100 101 110
111
次
态
Q
n 1 2
Q
n 1

1
Q
n 1 0
001
011
101
111
000
010
100
110
输出
Y
0 0 0 0 1 1 0 0
3 计算、列状态表


Q Q
n 2
n 1

1 1

Q
n 1
Q
n 0

Q
n 1 0

Q
n 2
Y

Q
1nQ
n 2
Q nn11 10 22
nn11 Q 10 11
nn11 Q 00
10

10
Y 10 10 100
存储电路 输入信号
时序电路的概述
1、时序电路的结构和特点
时序电路的结构
X1
输出方程：
Xn
Z（tn）= F[X（tn），Y（tn）] Yk Y1
驱动方程:
W（tn）= H[X（tn），Y（tn）] 状态方程：
组合电路
存储电路
Z1 Zn
W1 Wh
Y（tn+1）= G[W（tn），Y（tn）]
式中：tn、tn+1表示相邻的两个离散时间
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。
第一节 时序逻辑电路的分析方法
• 时序电路的分析步骤：
(1)分析时序电路的关键在于存储电路，所以要先写出存储电路的 输入表达式（即驱动方程）W（tn）。 假设电路中的存储单元是J-K触发器，那就要看一看J端、K端
i1,2, ,m j1,2, ,r k1,2, ,t
状态方程
激励方程
3、时序电路的分类
（1）根据输出分类
F[Y（tn）]
穆尔型（Moore）电路
Z（tn）= F[X（tn），Y（tn）]
米里型（Mealy）电路
穆尔型时序电路的输出仅仅决定于电路的现态，与电
路当前的输入无关。
米里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。
组合电路
YX
Y 组合电路
Q
触发器
ZQ
触发器
Z
CP
CP
3、时序电路的分类
（2）根据时钟分类
同步：存储电路里所有触发器由一个统一的时钟
时序电路
脉冲源控制
异步：没有统一的时钟脉冲
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。
输出仅与电路现态有关，为 穆尔型时序电路。
方 程 式
驱动方程：
J2 J1
Q1n Q0n
J0 Q2n
K2 Q1n K1 Q0n K0 Q2n
2 求状态方程
JK触发器的特性方程：
Qn1JQnKQn
将各触发器的驱动方程代入，即得电路的状态方程：
Q Q12nn 11 JJ12Q Q12nnK K12Q Q1n2nQ Q0n1nQ Q1n2nQ Q0n1nQ Q1n2nQ Q0n1n Q0n1J0Q0n K0Q0n Q2nQ0n Q2nQ0n Q2n
电路的状态与时间顺序有关 次态或新状态
现态，或原状态
2、时序电路逻辑功能的表示方法
时序电路的逻辑功能可用逻辑表达式、状态表、卡诺图、 状态图、时序图和逻辑图6种方式表示，这些表示方法在本质上 是相同的，可以互相转换。
逻辑表达式有：
输出方程
W Yji G Fij((X X 11 ,,X X22,, ,,X Xpp;;Q Q 1n 1n,,Q Q 2 n2 n,, ,,Q Q q nq n)) Qkn1Hk(W 1,W 2, ,W r;Q 1n,Q2 n, ,Qq n)
判断电路逻辑 功能
写时钟方程、驱动方 程和输出方程
2
5
状态图、状态 表或时序图
状态方程
3 4
计算
例
CP
FF0
FF1
1J
Q0 1J
Q1
C1
C1
1K
1K
Q0
Q1
FF2 1J C1 1K
&Y Q2
Q2
1 时钟方程： C2P C1P C0P CP 同方步程时可序省电去路不的写时。钟
写 输出方程： YQ1nQ2n
第五章 时序逻辑电路
时序电路的概述
1、时序电路的结构和特点
时序电路的结构
组合电路+时触序发电器路，并 具有反馈通输道入。信号
存储电路
时序电路结构特输点出信：号
X1 Xn
Yk Y1
时序电路 输出信号
Z1
组合电路
Zn
W1 Wh
存储电路
电路在某一时刻的输出 取决于该时刻电路的输入 还取决于前一时刻电路的状时态钟信号
3 计算、列状态表


Q Q
n 2
n 1

1 1

Q
n 1
Q
n 0

Q
n 1 0

Q
n 2
Y

Q
1nQ
n 2
QQQ 22nn222nnn11111 nnnnn11111 QQQ11 111 nnnnn11111 QQ 00000
111
次
态
Q
n 1 2
Q
n 1

1
Q
n 1 0
001 011 101 111 000 010 100 110
输出
Y
0 0 0 0 1 1 0 0
பைடு நூலகம் 4
状 态 图
有效状态：在时序电路中，凡是被利用了的状态，都叫有效状态。 有效循环：在时序电路中，凡是有效状态形成的循环，都称为有 效循环。 无效状态：在时序电路中，凡是没有被利用的状态，都叫无效状态。 无效循环：在时序电路中，凡是无效状态形成的循环，都称为无 效循环。