【正文】 C Q2 Q1 CP 1 X 解： 第一步 ：寫出輸出函數(shù)和激勵函數(shù)表達式。 當(dāng) x=0時 ,該電路進行加 1計數(shù) ,計數(shù)序列為 : 00 01 10 11 當(dāng) x=1時 ,該電路進行減 1計數(shù) ,計數(shù)序列為 : 00 11 10 01 第 18頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 例 2：試有代數(shù)法分析下圖所示的同步時序邏輯電路。 Q1(n+1)＝ D1＝ x Q2(n+1)＝ D2＝ x Q2 Q1 第 20頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 第三步： 根據(jù)次態(tài)方程組和輸出函數(shù)表達式作出狀態(tài)表和狀態(tài)圖。 同步時序電路的設(shè)計 同步時序邏輯電路設(shè)計又稱同步時序邏輯電路綜合，其基本指導(dǎo)思想是用盡可能少的觸發(fā)器和門電路來完成設(shè)計。 原始狀態(tài)圖建立的一般過程為： 假定一個初始狀態(tài) ， 由此出發(fā) ， 每加入一個輸入信號 ， 則記憶其次態(tài) ， 并標出其相應(yīng)的輸出值 。 解： A B C D E F G H A H G F E D C B 當(dāng) X為 1時： 當(dāng) X為 0時： 計數(shù)器的輸出可為狀態(tài)本身，亦可看作外部輸出。 試作出該序列檢測器原始狀態(tài)圖和狀態(tài)表 。 所謂 狀態(tài)簡化 ， 就是要獲得一個最小化的狀態(tài)表 。 第 31頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 ? 等效狀態(tài)傳遞性 ： (S1,S2), (S2,S3)→ (S1,S3) ? 等效類 ： 彼此等效的狀態(tài)集合 。 第 32頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 ： 第一 、 它們的輸出完全相同； 假定狀態(tài) S1和 S2是完全確定原始狀態(tài)表中的兩個現(xiàn)態(tài) ， 那么 S1和 S2等效的條件可歸納為在輸入的各種取值組合下： (1)次態(tài)相同； 第二、它們的次態(tài)滿足下列條件之一，即 (2)次態(tài)交錯； (3)次態(tài)循環(huán)； (4)次態(tài)對等效。, C39。/0 C39。/0 X Qn+1/Z Qn A39。, B39。 ? 關(guān)聯(lián)比較 ，確定等效狀態(tài)對 AE→ BE→ CF√ AB→CF √ 第 41頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 ?確定最大等效類，作最小化狀態(tài)表 : ? 四個等效對 (A,B), (A,E), (B,E), (C,F) ? 四個最大等效類 (A,B,E), (C,F), (D), (G) ? 令以上四個最大等效類依次為 a, b, c, d. D/0 C/1 G/0 D/0 E/1 C/0 E/0 D/1 G/0 D/0 A/1 F/0 B/1 C/0 X Qn+1/Z Qn A B C D E F G 0 1 c/0 b/1 a/0 c/1 d/0 c/0 a/1 b/0 X Qn+1/Z Qn a b c d 0 1 第 42頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 三、 狀態(tài)分配 (狀態(tài)編碼 ) 給最小化狀態(tài)表中的每一個狀態(tài)指定一個二進制代碼 ， 形成二進制狀態(tài)表 。 第 44頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 例：對下表所示的狀態(tài)表 進行狀態(tài)分配 解： 現(xiàn)態(tài) 次態(tài) /輸出 x=0 x=1 A B C D C/0 C/0 B/0 A/1 D/0 A/0 D/0 B/1 ? 確定 n=2 ? 確定 分配 方案 由規(guī)則 (1)得 A和 B,A和 C應(yīng)相鄰； 由規(guī)則 (2)得 C和 D,C和A,B和 D,A和 B應(yīng)相鄰； 由規(guī)則 (3)得 A,B,C 三者應(yīng)相鄰 ,即 AB,AC,BC應(yīng)相鄰； 由規(guī)則 (4)得 A分配為邏輯 0。 解： 確定激勵函數(shù) 現(xiàn)態(tài)y2 y1 y2(n+1)y1(n+1)/輸出 Z x=0 x=1 0 0 0 1 1 1 1 0 10/0 00/0 01/1 00/1 01/0 00/1 10/1 11/1 現(xiàn)態(tài) y2 y1 次態(tài) y2(n+1) y1(n+1) 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 輸入 x 激勵函數(shù) D2 D1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 第 48頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 1 0 0 0 00 01 0 1 y1 xy2 11 10 1 0 1 0 D2 2122D xyyyx ?＝現(xiàn)態(tài) y2 y1 次態(tài) y2(n+1) y1(n+1) 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 輸入 x 激勵函數(shù) D2 D1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 00 01 0 1 y1 xy2 11 10 1 1 0 0 D1 1121D yxyyx ?＝第 49頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 Z=y2+xy1 0 1 1 0 00 01 0 1 y1 xy2 11 10 1 0 1 1 Z 確定輸出函數(shù) 現(xiàn)態(tài)y2 y1 y2(n+1)y1(n+1)/輸出 Z x=0 x=1 0 0 0 1 1 1 1 0 10/0 00/0 01/1 00/1 01/0 00/1 10/1 11/1 第 50頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 例：若用 JK觸發(fā)器實現(xiàn)下表所示的二進制狀態(tài)表， 試寫出激勵和輸出函數(shù)。 ?1 D1 C D2 C y2 y1 y2 y1 第 56頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 六、同步時序邏輯電路設(shè)計舉例 例： 設(shè)計一個 “ 111… ” 序列檢測器 ， 用來檢測串行二進制序列 ， 要求每當(dāng)連續(xù)輸入 3個 (或 3個以上 )1時 ， 檢測器輸出為 1， 否則輸