【文章內(nèi)容簡介】 A B ERR S0 S1 S2 S2 S0 S1 S3 S0 2021 華東師范大學計算機系 24 二、脈沖模式異步時序電路分析方法 例 3）分析圖 813電路 （ 1）存儲電路： RS鎖存器 輸入變量： X、 Y、 Z、 W 輸出變量： P 狀態(tài)變量： Q Q1 （ 2）激勵函數(shù)： R1’=Z’ R2’=(Z+YQ1’)’ S1’=(X+Y)’ S2’=(WQ1’)’ 輸出函數(shù)： P=Q2’Z 2021 華東師范大學計算機系 25 例 3）分析圖 813電路 （ 3）電路次態(tài)方程 SR： Q+=S+R’Q ∴ Q1+=X+Y+Z’Q1 Q2+=WQ1’+(Z+YQ1’)’Q2 =WQ1+Z’Y’Q2+Z’Q1Q2 P=Q2’Z (4) 狀態(tài)轉移表 表 82 狀態(tài)圖 圖 814 2021 華東師范大學計算機系 26 二、脈沖模式異步時序電路分析方法 例 4）分析下列異步時序機 X Q’ Q K J 3 Q’ Q K J 2 Q’ Q K J 1 “1” Z 2021 華東師范大學計算機系 27 例 4） （ 1）存儲電路： JK觸發(fā)器 輸入變量： X 輸出變量： Z 狀態(tài)變量： Q Q Q1 （ 2）激勵函數(shù)： J1=K1=1 J2=K2=1 J3=K3=1 CP1=X CP2=Q1’ CP3=Q2’ 輸出函數(shù)： Z=XQ3’Q2’Q1’ 翻轉條件 翻轉時間 2021 華東師范大學計算機系 28 例 4） （ 3）電路次態(tài)方程 JK： Q+=(JQ’+K’Q)CP ∴ Q1+=Q1’(X) Q2+=Q2’(Q1’) Q3+=Q3’(Q2’) Z=XQ3’Q2’Q1’ (4) 狀態(tài)轉移表 脈沖 X Q3Q2Q1 Q3+Q2+Q1+ Z 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 J1=K1=1 J2=K2=1 J3=K3=1 CP1=X CP2=Q1’ CP3=Q2 2021 華東師范大學計算機系 29 例 4） （ 5）狀態(tài)圖 000 111 110 101 010 001 011 100 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/1 X/Z （ 6）功能分析 1 2 3 4 5 6 7 8 X Q1 Q2 Q3 Z 為八進制減法計數(shù)器， Z為借位輸出 2021 華東師范大學計算機系 30 167。 8 異步時序電路 167。 基本模式和脈沖模式的異步時序機 167。 異步時序機分析 167。 異步時序機設計方法 2021 華東師范大學計算機系 31 167。 異步時序機設計方法 ? 設計步驟： (1) 分析需求，建立流程表 (2) 狀態(tài)化簡，建立合并流程表 (3) 狀態(tài)分配 (4) 得出激勵函數(shù)和輸出函數(shù) (5) 實現(xiàn)電路 (6) 分析、測試 2021 華東師范大學計算機系 32 167。 異步時序機設計方法 一、建立流程表 例 81）建立邊沿觸發(fā)的 RS觸發(fā)器的流程表。 ? 輸入變量 R、 S（兩輸入不能同時發(fā)生變化） 輸出變量 Q ? 建立完全狀態(tài)圖（原始狀態(tài)圖） 圖 817 A：初始狀態(tài) B： A狀態(tài)輸入信號 S有效 → 置“ 1” C： A狀態(tài)輸入信號 R有效 → 復“ 0” D： B狀態(tài)輸入信號 S撤銷 → 置“ 1”保持 E：輸入信號 S有效后 R也有效 → 穩(wěn)定后復“ 0” 。 2021 華東師范大學計算機系 33 例 81）建立邊沿觸發(fā)的 RS觸發(fā)器的流程表。 ? 建立原始流程表 表 84 ? 狀態(tài)化簡 A B C D E F G ? ? ? CH ? EF ? ? ? ? EF ? BG ? CH ? EF ? ? EF ? BG ? ? ? ? ? ?B C D E F G H H A B C D E F G {A,C}{B,D}{E,G}{F,H} ? ? ? ? S0 S1 S2 S3 建立合并流程表 表 85 ? 簡化狀態(tài)圖 圖 820 2021 華東師范大學計算機系 34 167。 異步時序機設計方法 二、狀態(tài)分配 ? 關鍵：避免狀態(tài)競爭 競爭 ——有兩個或兩個以上的狀態(tài)變量發(fā) 生變化時，可能存在競爭。 非臨界競爭 ——經(jīng)狀態(tài)變化后最終能到達 正確的下一穩(wěn)定狀態(tài)，而與狀態(tài) 變量的變化次序無關。 表 86：狀態(tài)的遷移路徑取決于 F1和 F2的變 化次序，但最終達到一個穩(wěn)態(tài)（ 11,01） F1先變化： 00,00?00,01?01,01?11,01 F2先變化： 00,00?00,01?10,01?11,01 (S,I) 2021 華東師范大學計算機系 35 二、狀態(tài)分配 臨界競爭 ——由于狀態(tài)變量變化的次序不同， 最終無法到達穩(wěn)定的下一狀態(tài)。 表 87：根據(jù)狀態(tài)變量變化的先后次序，將會 導致三種不同的狀態(tài)遷移結果。 F2F1同時變化： 00,00?00,01?11,01 F2先變化： 00,00?00,01?10,01