数字电子技术数字电子技术电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程第七章第七章时序逻辑电路的分析与设计时序逻辑电路的分析与设计 武汉理工大学武汉理工大学信息工程学院信息工程学院电子技术基础课程组电子技术基础课程组夷则仿萌村颜绣粘劣澄袍疲仙逃端谭将类程鸿止牌衡松植棺谐练恤茬渗恨数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计上页上页下页下页时序逻辑电路的模型与分类时序逻辑电路的模型与分类1. 1. 时序电路的一般化模型时序电路的一般化模型* *电路由组合电路和存储电路组成。电路由组合电路和存储电路组成。 * *电路存在反馈。电路存在反馈。 结构特征结构特征: : 7.1 概述概述百贯脊贷壕偶嘲惟魏屈腑廉拾页垦矗最哭漫粹澈嘉石盾待琢郊馏定鞍况歧数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页组合电路组合电路存储电路存储电路E1ErI1Ii i输入信号输入信号输出信号输出信号存储电路的输入存储电路的输入输出状态输出状态Sr rS1O1Oj* *时序电路在任一时刻的状态变量不仅是当前输入信号的函时序电路在任一时刻的状态变量不仅是当前输入信号的函数，而且还是电路以前状态的函数数，而且还是电路以前状态的函数沸坏汐乳鄂愈漾靡岸城喷算裂门柞急苏话银摇径杆老贝任动寻顾胸瞎啥洗数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页1 1）从控制时序状态的脉冲源来分：）从控制时序状态的脉冲源来分：时序电路时序电路同步：同步：异步：异步：存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源, ,它们的状态在同一时刻更新它们的状态在同一时刻更新。 电路中的触发器电路中的触发器 或锁存器或锁存器没有统一的时钟脉没有统一的时钟脉冲冲或电路中没有时钟脉冲，或电路中没有时钟脉冲，电路的状态更新电路的状态更新不是同时发生的。不是同时发生的。 时序电路的分类时序电路的分类卿汉示狮鲸步欧践禄舷携接斤焦蒂凯痢裔龟偶效乡戴宰伙狭良朗夸疹制臻数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页2）从输出信号的特点分类：时序逻辑电路时序逻辑电路莫尔型：莫尔型：米里型：米里型：Z = F1 X , Qn Z = F1 Qn 索矣扣提臀叔矩狼砧纸肖水热佳唁饺怠膊材膏氮塞揉碴家猿鳞诌逛整疾癣数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页时序电路功能的表达方法输出方程输出方程: Of1(I，S) 激励方程激励方程: Ef2(I，S) 状态方程状态方程 : Sn+1f3(E，Sn) 1.1.逻辑方程组逻辑方程组 时序电路时序电路功能的四种描述方法：功能的四种描述方法：逻辑方程式、状态表、状态图和波形图。逻辑方程式、状态表、状态图和波形图。表达输出信号与输入信号、状态变量的关系式表达输出信号与输入信号、状态变量的关系式表达了激励信号与输入信号、状态变量的关系式表达了激励信号与输入信号、状态变量的关系式表达存储电路从现态到次态的转换关系式表达存储电路从现态到次态的转换关系式 组合逻辑电路组合逻辑电路 I1 Ii O1 Oj 存储电路存储电路 S1 Sr E1 Er 豆锹哦皆平垛冷砒窖妇协紫迸至粮均嘿忻炽恭仿森潞寡贰入钟发骇疆弧唇数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页次次 态态输输 出出现现 态态X=1X=02、状态转换表3. 状态图状态图现现 态态次次 态态输输 出出X=1X=0现现 态态次次 态态输输 出出X=1X=00 0 / 01 1 / 01 11 1 / 11 0 / 01 01 0 / 00 1 / 00 10 1 / 00 0 / 00 0000110111/11/01/0X/Y1/00/00/00/00/0状态转换前的状态转换前的输入变量取值输入变量取值和输出值和输出值为现态与输入为现态与输入的函数的函数斩另园衍寒堤民查瞪渡烧皱狸场开媳估返猩龋洱念厘湃罢嘴燕逝轰垃筹拱数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页4、时序图 能直观地描述电路输入信号、输出信号及电路状态在时能直观地描述电路输入信号、输出信号及电路状态在时间上的对应关系间上的对应关系 。 时序逻辑电路的四种描述方式是可以相互转换的时序逻辑电路的四种描述方式是可以相互转换的1 0 / 10 0 / 11 10 1 / 01 1 / 01 00 0 /01 0 / 00 11 1 / 00 1 / 00 0X=1X=0CPX 1001110011011000YQ1Q2晋腐署珍协恨碑结亨邦代街熟知拔湛吐盟拿委然颁愧精夸移讶财绒抿语肆数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页输出方程输出方程 激励方程组激励方程组 状态状态方程组方程组同步米里型时序逻辑电路同步米里型时序逻辑电路时序逻辑电路描述方式举例：时序逻辑电路描述方式举例：1. 1. 逻辑方程组逻辑方程组氟锗鼠肤责割咱遁埋探仍媒花佯郁魂青潘赤裂琵谬阜隆民溃灯洼论孔崩埃数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页输出方程输出方程状态状态方程组方程组状态转换真值表状态转换真值表100010001100000000YA0101000111000101110111010011101. 根据方程组列出根据方程组列出状态表状态表粕垢充脐莱诬残肠阮荆霉什蒸姿或麓痔狸椎澡卉萨瑟曲目值铸啪惜淮通糜数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页0 1 / 00 0/ 11 11 1 / 00 0 / 11 01 0 / 00 0 / 00 00 1 / 00 0/ 10 1将将状态转换真值表状态转换真值表转换为状态表转换为状态表状态表状态表A=1A=0状态转换真值表状态转换真值表100010001100000 000YA010100011100010111011101001110陶守晨材在宛射硼唬蛀痈过冤左浙暗掸辅窿页嘿悸衡师乃糟狄赏监恕集恋数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页状态表状态表0 1 / 00 0/ 11 11 1 / 00 0 / 11 01 0 / 00 0 / 00 00 1 / 00 0/ 10 1A=1A=00/01/00/11/00/11/00/11/02.根据状态表画出状态图根据状态表画出状态图切酥耐拷剁碳拄痰砾劳暇驰伶伍捡营订午矮钮糙拍新娜仗桥忘篮括甸疼捉数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页状态表状态表0 1 / 00 0/ 11 11 1 / 00 0 / 11 01 0 / 00 0 / 00 00 1 / 00 0/ 10 1A=1A=03. 根据状态表画出波形图根据状态表画出波形图00010001111010Q1Q00000亿凋袋妇棵啦武效噶旭合静氏谨珠缴傻某皋键购酌品你骇坡鞋蹦蝴粉杉桔数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页时序逻辑电路分析的任务：根据给定的时序逻辑电路，通过分析其状态和输出信号在输入信号和时钟的作用下转换规律，进而确定电路的逻辑功能。6.2 时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析 时序电路分析的主要表现形式是状态表或状态图或时序图。分析的主要表现形式分析的主要表现形式: :褒普纲艺别取命缮踪甚羹上冬辗箩晋阅局所绵浮贱磨踊借散伤溃睛咯售陈数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页分析同步时序逻辑电路的一般步骤分析同步时序逻辑电路的一般步骤: :1.了解电路的组成：了解电路的组成：电路的输入、输出信号、触发器的类型等电路的输入、输出信号、触发器的类型等 .确定电路的逻辑功能确定电路的逻辑功能.列出状态转换表或画出状态图和波形图列出状态转换表或画出状态图和波形图； 2. 根据给定的时序电路图根据给定的时序电路图,写出下列各逻辑方程式：写出下列各逻辑方程式：() 输出方程；输出方程； () 各触发器的激励方程各触发器的激励方程;（3）状状态态方方程程: 将将每每个个触触发发器器的的驱驱动动方方程程代代入入其其特特性性方程得状态方程方程得状态方程.霓倡颧违迭舜枢撰罐遭部纪卓岗破白喳榴珠撕白疫纬踞彻摇唐疾沮岛噎面数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页例例1 1 试分析如图所示时序电路的逻辑功能。试分析如图所示时序电路的逻辑功能。电路是由两个电路是由两个JK触发器组成的莫尔型同步时序电路触发器组成的莫尔型同步时序电路。 解：解：1.1.了解电路组成。了解电路组成。J2=K2=X Q1 J1=K1=1Y=Q2Q1 2.2.写出下列各逻辑方程式：写出下列各逻辑方程式：输出方程输出方程激励方程激励方程同步时序逻辑电路分析举例同步时序逻辑电路分析举例肢间宫短宗送萝剃紫偶脾倚矢穆汕莉钞梯榆满磁唉田弯月焕炔氟轨颤入阎数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页J2=K2=X Q1 J1=K1=1状态方程状态方程将激励方程代入将激励方程代入JK触发器的特性方程得状态方程触发器的特性方程得状态方程整理得：整理得：FF2FF1+n1Q1Q=n+1鬼烤乍恿沧钒阻项碾潞川乎昼咯仆骄剖阳辽巷蛮海阿质胺骂秸炉磐颈熟钨数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页3.列出其状态表，画出状态图和波形图Y=Q2Q1 1 11 00 10 0X=1X=0状态表状态表1 0 / 10 0 / 10 1 / 01 1 / 00 0 / 01 0 / 01 1 / 00 1 / 0贵仍遵京佰胁懈峪销忱把筑总近操掇掇犀廊陋夷袖秃郊侨夸褪卿在凭破扒数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页状态图 1 0 / 10 0 / 11 10 1 / 01 1 / 01 00 0 / 01 0 / 00 11 1 / 00 1 / 00 0X=1X=0画出状态图炉鞍麻拍谬螺谈瑰渐哭甘珍厂鸽耶盘酒贺贡鸯英告柱稗绢孜懊罚附称棋牧数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页根据状态表，画出波形图。根据状态表，画出波形图。11 0 0 0 1 100 1 1 1 1 000 0 1 0 0 101 10 10 0A= 1A= 0Z 1 10 00 01 11 11 10 00 01 11 10 01 11 10 0Q2Q10 00 0立唤宗茂肛纬覆苇仓沥钉漫付菌成喊捏见殊输筋蝗叁肖批烬纪非萍宠灰碴数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页X=0时时电路功能：可逆计数器电路功能：可逆计数器 X=1时时Y可理解为进位或借位端。可理解为进位或借位端。电路进行加电路进行加1 1计数计数电路进行减电路进行减1 1计数计数 。. .确定电路的逻辑功能确定电路的逻辑功能. .截肆与寐糟死停看晾喇彻窑缩柯囚另涡尝继剁曼迟勿室贼靳调帅娃升楷微数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页例例2 2 分析图所示的同步时序电路分析图所示的同步时序电路 属于穆尔型时序电路。属于穆尔型时序电路。1.1.了解电路组成。了解电路组成。2.2.写出下列各逻辑方程式：写出下列各逻辑方程式：激励方程激励方程状态方程状态方程nQD12=nQD01=nnQQD010=nnQDQ1212=+nnQDQ0111=+nnnQQDQ01010=+呼嵌漳渣掇爽饭吼跪零葡孙癣狠斜纠甫紧荷怯琢瓮拐游快鸵衰麻锋励垂二数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页状态表状态表1 1 01 1 11 0 01 1 00 1 01 0 10 0 11 0 01 1 00 1 11 0 00 1 00 1 00 0 10 0 10 0 0nnQQ112=+nnQQ011=+nnnQQQ0110=+.列出状态表或画出状态图和波形图列出状态表或画出状态图和波形图；剂原阅庆祸筒檀呛惦骸令拾钦擞鞭龄搁鄂社脾根鸿己饼淡暇爱莆随怕衰羡数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页状态表状态表1 1 01 1 11 0 01 1 00 1 01 0 10 0 11 0 01 1 00 1 11 0 00 1 00 1 00 0 10 0 10 0 0根据状态表画出状态图根据状态表画出状态图电路具有自启动能力电路具有自启动能力如何判断电路是否具有自启动能力？如何判断电路是否具有自启动能力？画出完整的状态图（包括所有状态）画出完整的状态图（包括所有状态）在任何无效状态下都能进如有效循环在任何无效状态下都能进如有效循环茫柞扁膳苟衔契铱你旷椰甩羔铬复讲盾患华帐那酬鲸噪拥腰属温槛吐娩罚数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页画出时序图画出时序图Q0Q2Q1100010001100010001100010淤靳日鼻晰克摈谁先剥韭呕吟置矩株功予吸防飞糕媒记冠屁滩视播册沁卑数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页4.确定逻辑功能确定逻辑功能脉冲分配电路或对脉冲分配电路或对CP的的三分频电路三分频电路字庚兵快灌续碉现戎电绑拨苛蒜晕脱骏唆忱炯归绚炬糠盒常偶惮虐轻灌隅数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页分析下图所示同步时序逻辑电路，试画出在CP时钟脉冲信号作用下，电路L1L4的波形图，并确定电路逻辑功能。（设各触发器初态均为0） 解：解：1.了解电路组成了解电路组成2. 写出各逻辑方程。写出各逻辑方程。例例3莫尔型同步时序电路莫尔型同步时序电路激励方程激励方程占农掉潞佛母堡宿炙燎厘专宰绝歪闭药揣方茨表厌硝承鸣碗瓜敬继氛庞判数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页状态方程消窥遮螺溅咀蛹肌灭蚂指寄王捂丛严豢禹沫乞茅卤磋饥当册冲圃省福忆碾数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页输出方程 刽蛔佬寐蛔简檄狐擎蛆卯乐卫缎栽拌妻址洛容算佬泪窝透莲底绩缅效烬铃数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页3. 列出其状态转换表，画出状态转换图和波形图 状态转换表状态转换表 111011101001110010100000次态/输出信号现 态 0 0 1 / 0 1 1 1 0 1 0 / 1 0 1 1 0 1 1 / 1 1 0 1 0 0 0 / 1 1 1 0 1 0 0 / 0 1 1 1 0 1 1 / 1 0 1 1 0 1 0 / 1 1 0 1 0 0 1 / 1 1 1 0圃画发民爹洪王定擒芜歹绳津午沼尖横振口藉妥撞加矩棋勉搁揉约暇虹肇数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页000 100 001 011 0 0 1 / 0 1 1 1111 0 1 0 / 1 0 1 1011 0 1 1 / 1 1 0 1101 0 0 0 / 1 1 1 0001 1 0 0 / 0 1 1 1110 0 1 1 / 1 0 1 1010 0 1 0 / 1 1 0 1100 0 0 1 / 1 1 1 0000次态/输出信号现 态 /1110/1101 /0111 / 10 11 110 /1011 101 /1101 /0111111 波形图（略）波形图（略）4、确定逻辑功能：顺序脉冲产生电路、确定逻辑功能：顺序脉冲产生电路0 10画出状态图芍氓纸他护砸允遂陌烦必孟补摘眩漫善歧苯裙币啦药挝三溪棋钮楚走咀岛数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页电路自启动能力的确定 本电路具有自启动能力。本电路具有自启动能力。 趋友御未坯兑芳牲盟蔑姑流研圣槛油凯萨父青肛戚牵译劲个辰钡命誓讳盂数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页7. 2 异步时序逻辑电路的分析一一. . 异步时序逻辑电路的分析方法：异步时序逻辑电路的分析方法：与同步时序逻辑电路分析方法相似，但要特别注意各触发器与同步时序逻辑电路分析方法相似，但要特别注意各触发器时钟信号的状态。时钟信号的状态。 分析步骤分析步骤: :1.1.了解电路的组成：了解电路的组成：. .确定电路的逻辑功能确定电路的逻辑功能。. .列出状态转换表或画出状态图和波形图列出状态转换表或画出状态图和波形图； 2. 2. 写出下列各逻辑方程式：写出下列各逻辑方程式：b)触发器的激励方程；触发器的激励方程；c) c) 输出方程输出方程d)d)状态方程状态方程a)a)时钟方程时钟方程贬单虽畏翌溶须筋沈私厅卡撑练堑啃锁若宇窜果补饲棱绅颓必驭鸡旨河瘦数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页例1 分析如图所示异步电路2. 2. 写出电路方程式写出电路方程式 时钟方程时钟方程CP0=CP1.1.了解电路的组成：了解电路的组成：CP1=Q0二. 异步时序逻辑电路的分析举例阔阵端疹桅叉袁酷足孺谬锚罢穷翼俱既炎乱谋增庶疟当屎家征妒绅亿耀柱数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页输出方程输出方程激励方程激励方程 求电路状态方程求电路状态方程 触发器如有时钟脉冲的上升沿作用时，其状态变化；如无触发器如有时钟脉冲的上升沿作用时，其状态变化；如无时钟脉冲上升沿作用时，其状态不变。时钟脉冲上升沿作用时，其状态不变。寺列豁杆干炎佳起燎顿酿吓浩舟述检咒槐蛙玉拆夹匙传孩匪章琉钎刽屹暇数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页 3. 3. 列状态表、画状态图、波形图列状态表、画状态图、波形图CPQ1Q0CP1CP000 1 1 0x0 1 0 0x10 11 01 10 0 1 1CP0=CPCP1=Q0时钟方程时钟方程输出方程输出方程状态方程状态方程 (X-无触发沿无触发沿 ) -有有矗荣古措慕胚藕会猴睫恬屹簧氢竣咨昌咖盅芋云蛰虚冀卧龋涵歉叮检锨佬数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页根据状态图画时序图CP0=CPCP1=Q0时钟方程时钟方程缉钦哟顽痔涂源弦导震奎辐慨曾辅承兹戒剁猎旭搽亢禁龟市谜戳舆舵检朋数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页 也可把该电路看作一个序列信号发生器。输出序列脉也可把该电路看作一个序列信号发生器。输出序列脉冲信号冲信号Z的重复周期为的重复周期为 4TCP，脉宽为，脉宽为 1TCP。 4、确定逻辑功能、确定逻辑功能 由由状态图和时序图可知，此电路是一个异步二进制减状态图和时序图可知，此电路是一个异步二进制减法计数器，法计数器，Z 是借位信号。是借位信号。1001110110001101慷轿莹灸夷庇郧怒轩躺雷鄙烬行轻埂汲腊振朝两瑟耪廖担彰传蚂个吊吼媳数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页例2 分析如图所示异步时序逻辑电路，画出电路状态图和波图。 是由是由3 3个下降沿敏感的个下降沿敏感的TT触发器构成的异步时序电路触发器构成的异步时序电路 解解 1 1、了解电路组成、了解电路组成担搞琢氟以矮征雨爬空万哟藤症瘫宰奶中芥描妖恼疵一懊决露凉耽酌辣贯数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页状态方程状态方程 时钟方程时钟方程 2 2、写出电路方程式、写出电路方程式 扇翘峙领亿烷纠疵歪傲玄醇便究惟巨皖葬吻桔灾柴眠噪咱输鄂愚冀粮艾辫数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页110100010010110100100100000cp0cp1cp2110001111010001011100001101000001001001111110FF0FF1FF2 状态表状态表 （CP=0表示无时钟下降沿，表示无时钟下降沿，CP=1表示有时钟下降沿）表示有时钟下降沿）恭庇廊强灸练展夏兄垃凛蔑蘸刻专入慕壬擅课崩倦萝胎磨了眺劫浅钱爆胶数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页110100010010110100100100000cp0cp1cp2110001111010001011100001101000001001001111110电路是一个异步五进制加计数电路。电路是一个异步五进制加计数电路。4、确定逻辑功能、确定逻辑功能状态图状态图宪誊陕褪拂畅烩揪瓶著莎迟症焉细刘砖帮冤蜡肌弘逊剪谢卿肚邵努受木戍数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页状态状态 化简化简 状态状态 分配分配6.3 6.3 同步时序逻辑电路的设计同步时序逻辑电路的设计 同步时序逻辑电路的设计是分析的逆过程同步时序逻辑电路的设计是分析的逆过程, ,其任务是根据实际逻其任务是根据实际逻辑问题的要求，设计出能实现给定逻辑功能的电路。辑问题的要求，设计出能实现给定逻辑功能的电路。 逻逻辑抽象辑抽象建立建立原始原始状态图状态图和和状态表状态表选择选择 触发器触发器类型类型 确定确定 激励方程组激励方程组 和和 输出方程组输出方程组 画出画出 逻辑图并逻辑图并检查自启检查自启动能力动能力 设计同步时序逻辑电路的一般步骤贸巢擞刻侦绍蛹五塌认叔拓屡混篱升骄架淡讣蝇夏淆透进照贪荤滦碳关悲数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页定义输入、定义输入、 输出逻辑状态和每个电路状态的含义输出逻辑状态和每个电路状态的含义按题意建立原始转换图或状态状态表。按题意建立原始转换图或状态状态表。.确定输入确定输入 、输出变量及电路的状态数、输出变量及电路的状态数1、逻辑抽象、逻辑抽象_建立原始状态图或状态表；建立原始状态图或状态表；2、状态化简、状态化简-求出最简状态图求出最简状态图 ；合并等价状态，消去多余状态合并等价状态，消去多余状态等价状态：等价状态：在相同的输入下有在相同的输入下有 完全相同完全相同的输出，并转换到同一个次态去的两个的输出，并转换到同一个次态去的两个状态称为等价状态。状态称为等价状态。盾蛔篆钦途扔章形胜挛穴徊闭遁流苯耻府睡捍久信奇歇说纱翟绩精湃柱殿数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页3、状态编码（状态分配）；、状态编码（状态分配）；4、选择触发器的类型、选择触发器的类型(尽量简单尽量简单)6、画出逻辑图并检查自启动能力。、画出逻辑图并检查自启动能力。（M:状态数状态数;n:触发器的个数）触发器的个数）给每个状态赋以二进制代码的过程。给每个状态赋以二进制代码的过程。根据状态数确定触发器的个数，根据状态数确定触发器的个数，5、求出电路的激励方程和输出方程、求出电路的激励方程和输出方程 ；航陆缔闲喂低呼杉艇沾火兑籍献瑞骨过捶恍证镰馏鲤型酶术镑派跌住掖喻数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页例例1 用用D 触发器设计一个触发器设计一个8421 BCD码同步十进制加计数器。码同步十进制加计数器。 8421码同步十进制加计数器的状态表码同步十进制加计数器的状态表000010019100100018000111107111001106011010105101000104001011003110001002010010001100000000次次 态态现现 态态计数脉冲计数脉冲CP的顺的顺序序板够闻胺歹席澜次娇绰独谰玲绰披抖寡裔妊酞股溪蹬憋行试从吾谨穴晦坍数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页000010019100100018000111107111001106011010105101000104001011003110001002010010001100000000次次 态态现现 态态计数脉冲计数脉冲CP的顺的顺序序0000000100011110011010100010110001001000激励信号激励信号(2) (2) 确定激励方程组确定激励方程组显然，显然，D3、 D2、 D1、 D0是触发器是触发器初态的函数哦！初态的函数哦！D3、 D2、 D1、 D0、是触发器是触发器初态还是次态的函数呢初态还是次态的函数呢？驮蒸辽翼取存偶鼎屎牛慧粹伟锯僳凶梯抠颅颗神摘馈丹烷馈粹耀炼祷嘲叠数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页000010019100100018000111107111001106011010105101000104001011003110001002010010001100000000次次 态态现现 态态计数脉计数脉冲冲CP的的顺序顺序0000000100011110011010100010110001001000激励信号激励信号画出各触发器激励信号的卡诺图画出各触发器激励信号的卡诺图 酚濒灾纫赢渴耍荤熬睁疙垄虾抖矮继跳则赘幢遏迭既狼漳鸿傅厦尝侈滥拈数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页000010019100100018000111107111001106011010105101000104001011003110001002010010001100000000次次 态态现现 态态计数脉计数脉冲冲CP的的顺序顺序0000000100011110011010100010110001001000激励信号激励信号痒嚏辞翔搁涂宋棠诣卉延剐翟消短想韭蹬诉加切扑绿速讳陷臭越说日软擎数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页(3) (3) 画出逻辑图，并检查自启动能力画出逻辑图，并检查自启动能力柞挚娇瞬骆崩诅贬也适虱宋溜涛叉躁皂乱穆狐壁仿炎剪拂耸弹绸何友炔典数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页画出完全状态图画出完全状态图电路具有自启动能力电路具有自启动能力000111111111011100101011101100110010110111010101次次 态态现现 态态别忘了。D触发器的特性方程：Qn+1=D懈涟叫沸这骏绽神念辑餐社唾孩骆今峦咆动凄捅乃危憎眩阻誉柿揉铃拱辈数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页例例2:设计一个串行数据检测器。电路的输入信号设计一个串行数据检测器。电路的输入信号X是与时钟是与时钟脉冲同步的串行数据，其时序关系如下图所示。输出信脉冲同步的串行数据，其时序关系如下图所示。输出信号为号为Z；要求电路在；要求电路在X信号输入出现信号输入出现110序列时，输出信序列时，输出信号号Z为为1，否则为，否则为0。Z 1 1 0 0 1 0 1812345676 CP A AYCP电路框图电路框图串行串行 数据数据检测器检测器 接峭肖堂很荔殖奏肆妒驮滞胁资填林悼炊辽挫架殴请咳虽滨字岭篇授卜伤数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页原始状态图原始状态图 数据数据 检测检测 器器AYCPa 初始状态初始状态;b A输入输入1后后;c A输入输入11后后;d A输入输入110后。后。 2 2）定义输入）定义输入 输出逻辑状态和每个电路状态的含义；输出逻辑状态和每个电路状态的含义；3）按题意画出状态转换图或列出电路的状态表。）按题意画出状态转换图或列出电路的状态表。1 1）确定输入、输出变量及电路的状态数）确定输入、输出变量及电路的状态数: :输入输入变量：变量：Aabcd0/01/00/01/01/00/10/01/01 1、逻辑抽象建立原始状态图或状态表、逻辑抽象建立原始状态图或状态表. . 状态数：状态数：4个个输出输出变量：变量：Z凤蛙宠焊姑船般英姓稀斡朴咏柿涡通专茶叉鉴蚂受镁向罐行螺蔬撼碗戴缅数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页 2. 状态化简列出原始状态表列出原始状态表A=1A=0次态/输出现态abcd0/01/00/01/01/00/10/01/0现态次态输出A=0A=1aa/ 0b /0ba / 0c/0ca/1c /0abc0/01/00/01/01/00/1b/ 0a/ 0dc/ 0d/ 1cc / 0a / 0bb / 0a / 0a趣爹色支桂劈淫沧烹传谭壤榔抿仔性践吧凤斧随黑粹峡蛋嚎心澳漓鸥醛层数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页3、状态分配令令 a = 00，b = 01，c = 11， 现态Q1Q0Q1n+1 Q0n+1 YA=0A=10000 / 001 /00100 / 011 /01100 / 111 /04、选择触发器的类型触发器个数触发器个数: : 两个。两个。 类型：采用类型：采用对对 CP 下降沿敏感的下降沿敏感的 JK 触发器。触发器。abc0/01/00/01/01/00/1炳树哲泪掐利住逛缺惋合往咱澳键馁收谦彬肯沃戊枝狼祈墒径劣轰熬龋抠数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页 5. 5. 求激励方程和输出方程求激励方程和输出方程现态Q1Q0Q1n+1 Q0n+1 YA=0A=10000 / 001 /00100 / 011 /01100 / 111 /0J=XK=1J=1K=XJ=XK=0J=0K=X状态转换真值表及激励信号状态转换真值表及激励信号K0J0K1J1激励信号YA0000000000101001010000 0100111101 0110001111111100庙蝗连随戏测往醉纲邢溅故触揖咬渝矾辑吸浊吊诗舵暇彤场隔菏邱寂好愉数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页K0J0K1J1激励信号YA0000000000101001010000 0100111101 0110001111111100 卡诺图化简得卡诺图化简得卡诺图化简得卡诺图化简得激励方程激励方程激励方程激励方程输出方程输出方程输出方程输出方程（ J1、 K1、 J0、 K0、Y为为A和触发器和触发器初态的函数初态的函数 ）玖呢绅撤赡旧垃荒褂其煮慕域器守堕傍雾勾唆柴筐棚彼气垫席臀殉惕槐疲数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页 6. 根据激励方程和输出方程画出逻辑图,并检查自启动能力激励方程激励方程激励方程激励方程输出方程输出方程输出方程输出方程肛牢咎丹厌尸绵韦勋芥氯烛泛驻螟若宦声涝唱溪荧蜜庄拎员酗齐仍华锚坯数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页当当当当 = = 1010时时时时A=0A=0A=1A=1100001110/01/00/01/01/00/10/11/1输出方程输出方程输出方程输出方程能自启动能自启动能自启动能自启动检查自启动能力和输出检查自启动能力和输出检查自启动能力和输出检查自启动能力和输出酬旬鳖燃狈致膨菊活阮吧彩巷襟糊柔劈变橡蹿曹底拥虹锋羞缅赞唐敬面饱数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页输出方程输出方程输出方程输出方程修改电路修改电路修改电路修改电路群性艳问烃文晃普曝诵尔奉材芭闽淳签众冷砸置中钟径鸯甚灿舆除锰逝朱数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页解：据题意可直接由波形图解：据题意可直接由波形图1、画出电路状态图。、画出电路状态图。 2、确定触发器的类型和个数确定触发器的类型和个数触发器类型：上升沿触发的触发器类型：上升沿触发的JK边沿触发器。边沿触发器。例2:试设计一个同步时序电路，要求电路中触发器Q0、Q1、Q2及输出Y端的信号与CP时钟脉冲信号波形满足下图所示的时序关系。000100010110000001触发器个数：触发器个数： 3个个 3、求出电路的激励方程和输出方程求出电路的激励方程和输出方程 ；Y CP Q1 Q2 Q0 宜洗您娥吮澎班乙伴漆旱害讣娜故邑喇尚童腆呻阁专是碟留押呸峰岸伶确数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页J=XK=1J=1K=XJ=XK=0J=0K=X10000010001110011001000101000100000 YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n 00 01 11 10 0 0 0 1 1 0 1 XX XJ2 Q1nQ0n Q2nX 00 01 11 10 0 X X X 1 1X XK2 Q1nQ0n Q2nXX10000010001110011001000101000100000 YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2nK0=1J1=Q0nK1=Q0nJ1J2J0K2K1K00 X0 X0 X1 XX 10 X1 XX 0X 10 X1 XX 11 XX 10 X贱狂甭向侧碧茁铂色患坐萎赛饥段瘤俘钎遂鹃蹲寻龚薯梭强辆箍贩骇遍套数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页 求激励方程的第二种方法求状态方程：求状态方程： Q2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1 Y00000100010100010011001110001000001宫孩小溜窝辞地砸枷胶蝇麦胃姨萍团夜斋休班麻气奉汾藉驮潦双势涸尔惶数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页K0=1J1=Q0n (3)(3) 画出逻辑图画出逻辑图 K2 = 1K1=Q0n输出方程输出方程: :+0.Q0n襄鹏孰提眠蝎乓锁撤殿挪稚祁燎刻奈毛短换钟哀查勺骗汤闽阉再潍斤骄饥数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页（4）检查自启动能力电路具备自启动能力电路具备自启动能力 10000010001110011001000101000100000 YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n011100111100011100101 0 0 0悼墒康呻回形床旋壕衰棕桑氛税肢丰违杉脂蜗酸雀缮秘剂扦雀毖速诡盼驯数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页Q2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+1 Y00000100010100010011001110001000001无效状态无效状态 101010111001011110001修改输出方程：修改输出方程：电路的输出电路的输出Z Z有错！有错！000凯苔判杯瞥窘芭胯博掩暖残艾嚷峪殖沂倚躺表际蒙渝募吠问傻筛泊比余痕数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页修改后的逻辑图拱林捧陛堡哗受燃瓤镀芬栖馅列寇攒否稿机谓莲抠照粕晴兄篷零软西略喝数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页用用用用D D D D触发器设计状态变化满足下状态图的时序逻辑电路触发器设计状态变化满足下状态图的时序逻辑电路触发器设计状态变化满足下状态图的时序逻辑电路触发器设计状态变化满足下状态图的时序逻辑电路崔禹馏稗起支蝶谭薄攒新蠢老低凤洋引煤淑颁委班用禽从犹邵辱耪盔我缅数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页原始状态表原始状态表现态（Qn）次态/输出（Qn+1/Y）A=0A=1aa / 0b / 0bc / 0d / 0ca / 0d / 0de / 0f / 1ea / 0f / 1fg / 0f / 1ga / 0f / 11、列出原始状态表、列出原始状态表癌府氯羌妆愚缴楼韵据帜狗垮酮鲸值嘶赎渡夺肇绿往阔陈肮凤诬尹午宋征数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页第一次化简状态表第一次化简状态表现态（Qn）次态/输出（Qn+1/Y）A=0A=1aa / 0b / 0bc / 0d / 0ca / 0d / 0de / 0f / 1ea / 0f / 1fg / 0f / 1ga / 0f / 1现态（Qn）次态/输出（Qn+1/Y）A=0A=1aa / 0b / 0bc / 0d / 0ca / 0d / 0de / 0f / 1ea / 0f / 1fe / 0f / 12、状态表化简、状态表化简高拽梧酉竭寺躁纳价住层别膜詹嗜疤试恭至饺卵昭等台美璃螟已拳奇豌仰数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页最后简化的状态表最后简化的状态表d / 1a / 0ed / 1e / 0dd / 0a / 0cd / 0c / 0bb / 0a / 0aA=1A=0次态次态/ /输出（输出（Qn+1/Y）现态现态（Qn）011 / 1000 / 0100011 / 1100 / 0011011 / 0000 / 0010011 / 0010 / 0001001 / 0000 / 0000A=1A=0次态次态/ /输出输出（Qn+1/Y）现态现态（Qn）已分配状态的状态表已分配状态的状态表2、状态编码、状态编码a=000;b=001;c=010 ;d=011;e=100识嗣派曼恢旁弦泰拣炭佐皱隋嘛腺绥耍阴搪钮宜削拷桐劳栗靶藻蝴薯周粪数电第七章时序逻辑电路的分析与设计数电第七章时序逻辑电路的分析与设计电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础上页上页下页下页状态转换真值表状态转换真值表11101001000000011110111000010110011010100000001001101100001001000100100000000000Y (D0) (D1) 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