六章时序电路.pptVIP

1. 各触发器的控制函数和时钟方程 2. 各触发器的状态方程 当时钟脉冲 跳变沿 到来时，方程成立 无时钟，保持原态 例：分析下图电路。 3、态序表 计数脉冲CP Q2 Q1 Q0 CP2 CP1 CP0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 2 0 1 0 1 1 1 3 0 1 1 1 1 0 4 1 0 0 1 1 1 5 0 0 0 1 1 0 “1”表示有时钟跳变沿 “0”表示无时钟跳变沿 模5异步 计数器 时序图 电路为一模5异步计数器 逻辑功能： 设初态 为： 000 内容回顾 同步时序电路的分析 异步时序电路的分析 写各触发器的激励方程 写电路的输出函数 写触发器的状态方程 作状态转换表及状态转换图 作时序波形图 得到电路的逻辑功能 同步时序电路分析步骤 写各触发器的激励方程 写电路的输出函数 写触发器的状态方程 作状态转换表及状态转换图 作时序波形图 得到电路的逻辑功能 异步时序电路分析步骤 要注意时钟信号，各个触发器的次态不是同时获得 6.2 同步时序电路的设计 组合电路设计步骤： 确定输入、输出 列出真值表 写出表达式 并简化 画逻辑电路图 形式变换 根据设计所用 芯片要求 设 计 方 法 给定逻辑功能 写原始状态图 原始状态表 状态简化得最简状态表 状态编码 选触发器类型，求控制函数、输出函数 画逻辑电路图 画出全状态图， 检查设计，如不 符合要求，重新设计 【例】 设计一个“111”序列检测器的原始状态图和原始状态表。  X 011011111011 Z 000000111000 解： ① 确定输入变量和输出变量。 设该电路的输入变量为X， 代表输入串行序列，输出变量为Z，表示检测结果。根据设计命题的要求，可分析出输入X和输出Z之间的关系为 该电路的功能是当连续输入三个或三个以上“1”时，电路输出为1，否则输出为0。 ② 设置状态。  状态是指需要记忆的信息或事件，由于状态编码还没有确定，所以它用字母或符号来表示。分析题意可知，该电路必须记住以下几件事：收到了一个1；连续收到了两个1；连续收到了三个1。因此，加上初始状态，共需四个状态，并规定如下：  S0： 初始状态， 表示电路还没有收到一个有效的1。 S1： 表示电路收到了一个1的状态。  S2： 表示电路收到了连续两个1的状态。  S3： 表示电路收到了连续三个1的状态。 ③ 画状态图，列状态表。 以每一个状态作为现态，分析在各种输入条件下电路应转向的新状态和输出。该电路有一个输入变量X，因此，每个状态都有两条转移线，画状态图时应先从初始状态S0出发 当电路处于S0状态时，若输入X=0，则输出Z=0，电路保持S0状态不变，表示还未收到过1；若输入X=1，电路应记住输入了一个1，因此，电路应转向新状态S1，输出Z=0。当电路处于S1状态时，若输入X=0，则输出Z=0，电路回到S0状态重新开始；若输入X=1，电路应记住连续输入了两个1因此，电路应转向新状态S2，输出Z=0。以此类推，可以画出完整的状态图如图6-31所示，并可作状态表如表6-14所示。 原始状态图 例：设计一“011”序列检测器，每当输入011码时，对应最后一个1，电路输出为1。 解： 1、画出原始状态图（或称转移图）与原始状态表 输入端X： 输入一串行随机信号 输出端Z： 当X出现011序列时，Z=1；否则Z=0 A B C D 1/0 0/0 0/0 1/1 0/0 0/0 1/0 1/0 X S n 0 1 A B C D B/0 A/0 B/0 C/0 B/0 D/1 B/0 A/0 Sn+1/Zn 2、状态简化 X S n 0 1 A B C D B/0 A/0 B/0 C/0 B/0 D/1 B/0 A/0 Sn+1/Zn 原始状态表 等价状态可以合并为一个状态 对任意输入，相应的输出都相同 X S n 0 1 A B C B/0 A/0 B/0 C/0 B/0 A/1 Sn+1/Zn 3、状态编码 00 01 10 11 尽量采用相邻代码 A B C Q1Q0--两个触发器状态 X Q1nQ0n Q1n+1Q0n+1/Zn 0 0 0 1 0 1 1 0 01/0 00/0 01/0 10/0 01/0 00/1 4、确定触发器类型，编写状态表，求控制函数及输出函数。 ? 触发器类型： 选T触发器 ? 编写状态表： 现 入 Xn 现 态 Q1n Q0n 现控制入 T1 T0 次 态 Q1n+1Q0n+1 现输出 Zn 0 0 0 0